Thiết kế, chế tạo máy ép dầu thực vật (đậu phộng)

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM KHOA CƠ KHÍ BỘ MƠN CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÁY ÉP DẦU THỰC VẬT (ĐẬU PHỘNG) Giảng viên hướng dẫn: NCS.ThS Diệp Bảo Trí Sinh viên thực hiện: DƯƠNG NHẬT HÀO THÔI HÀO KIỆT PHAN QUANG MINH TRẦN VĨNH PHÁT NGUYỄN VĂN THANH Lớp: ĐHCK13A Thông tin liên lạc: ĐT: 0938306709 Email: phanquangminh709@gmail.com TP Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2021 BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM KHOA CƠ KHÍ BỘ MƠN CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÁY ÉP DẦU THỰC VẬT (ĐẬU PHỘNG) Giảng viên hướng dẫn: NCS.ThS Diệp Bảo Trí Sinh viên thực hiện: DƯƠNG NHẬT HÀO THÔI HÀO KIỆT PHAN QUANG MINH TRẦN VĨNH PHÁT NGUYỄN VĂN THANH Lớp: ĐHCK13A Thông tin liên lạc: ĐT: 0938306709 Email: phanquangminh709@gmail.com TP Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2021 ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP TPHCM KHOA CƠ KHÍ - CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc Tp.HCM, ngày tháng năm 2021 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH (Bản nhiệm vụ đóng vào trang LV) Họ tên SV 1: Trần Vĩnh Phát MSSV: 17017281 Lớp: DHCK13A Họ tên SV 2: Phan Quang Minh MSSV: 17017741 Lớp: DHCK13A Họ tên SV 3: Dương Nhật Hào MSSV: 17025921 Lớp: DHCK13A Họ tên SV 4: Thôi Hào Kiệt MSSV: 17018151 Lớp: DHCK13A Họ tên SV 5: Nguyễn Văn Thanh MSSV: 17025931 Lớp: DHCK13A Tên đề tài: Thiết kế, chế tạo máy ép dầu thực vật (đậu phộng) Nhiệm vụ: Số liệu ban đầu: - Năng suất: kg đậu / giờ, tương đương khoảng 1,8 lít dầu (đậu phộng) / Hoạt động liên tục Kích thước máy khơng vượt quá: Chiều dài 55 cm, chiều rộng 25 cm, chiều cao (không bao gồm phễu chứa) 30 cm Nội dung: Chương 1: Tổng quan máy ép dầu thực vật - Chương 2: Cơ sở lý thuyết - Chương 3: Tính tốn thiết kế máy (Bộ truyền đai, truyền trục vít, phận gia nhiệt) Ngày giao nhiệm vụ ĐACN: 18/01/2021 Ngày kiểm tra kỳ (50%): 10/04/2021 5.Ngày hoàn thành: 10/07/2021 Giáo viên hướng dẫn: Diệp Bảo Trí Ngày tháng năm 2021 - CHỦ NHIỆM BỘ MÔN TRƯỞNG KHOA - Chương 4: Chế tạo thử nghiệm Chương 5: Kết luận kiến nghị GV HƯỚNG DẪN Lời mở đầu Ngày nhu cầu dinh dưỡng thực phẩm người tiêu dùng tăng lên đáng kể, người khơng cịn sử dụng dầu động vật mang nhiều nguy bệnh tim mạch Do dầu thực vật sử dụng rộng rãi phổ biến Dầu thực vật sản xuất từ nguyên liệu loại hạt chứa nhiều dầu như: đậu phộng, đậu nành, vừng, liu…Trong dầu chế biến từ đậu phộng sở hữu nhiều ưu điểm có hàm lượng chất dinh dưỡng cao, giàu protein vitamin thiết yếu giúp phát triển thể nên bác sĩ chuyên khoa dinh dưỡng khun dùng Chúng có vai trị quan trọng toàn cảnh tranh tài nguyên thực vật nước ta sống cộng đồng, không nguyên liệu thiết yếu cho cơng nghiệp chế biến (sơn, xà phịng, thực phẩm, mỹ phẩm…) xuất mà nhiều dầu hạt thực vật sử dụng dân gian thuốc cổ truyền để điều trị bệnh viêm nhiễm, chống lão hóa số bệnh hiểm nghèo Hiện người có xu hướng sống lành mạnh, thích tự cung tự cấp để đảm bảo độ sạch thực phẩm mà thân sử dụng ngày nên định thiết kế máy ép dầu đậu phộng sử dụng tại gia đình để gia đình tự tay ép giọt dầu nguyên chất an tâm sử dụng Lời cảm ơn Với lịng biết ơn trân trọng nhất, chúng tơi xin chân thành cảm ơn tồn thể q thầy trường Đại học Cơng Nghiệp thành phố Hồ Chí Minh, đặc biệt q thầy Khoa Cơ Khí tận tình dạy, cung cấp cho chúng tơi kiến thức quý báu suốt năm học qua, giúp chúng tơi có kiến thức chun môn kinh nghiệm thực tế cần thiết phục vụ cho trình thực luận văn trình làm việc sau Đặc biệt chúng tơi xin chân thành cảm ơn thầy Diệp Bảo Trí hướng dẫn, bảo tận tình cho chúng tơi trình thực đề tài Việc gặp phải sai sót thiết kế đầu tay điều khơng thể tránh khỏi Để trở thành người kỹ sư thực thụ, chúng tơi cịn phải cố gắng học hỏi nhiều Kính mong thầy bảo khuyết điểm, sai sót để tơi hồn thiện kiến thức Chúng tơi xin chân thành cảm ơn Kính chúc q thầy dồi sức khoẻ Nhận xét giảng viên hướng dẫn Mục lục Nhiệm vụ đồ án chuyên ngành Lời mở đầu Lời cảm ơn Nhận xét giảng viên hướng dẫn Mục lục Danh sách bảng biểu, hình ảnh sơ đồ Chương TỔNG QUAN VỀ MÁY ÉP DẦU THỰC VẬT 1.1 Giới thiệu chung .1 1.2 Quy trình điều chế lấy dầu thủ công 1.3 Máy ép ram Bielenberg 1.4 Công cụ ép dầu thực vật sử dụng tay quay 1.5 Máy ép dầu thực vật có gia nhiệt sử dụng trục vít đùn ép kết hợp động điện dùng cho gia đình 10 1.6 Máy ép dầu thực vật cấu thủy lực 11 1.7 Kỹ thuật sản xuất dầu thực vật phương pháp học 12 1.7.1 Nguyên liệu .12 1.7.2 Nước, nước chưng sấy 15 1.7.3 Ép sơ .20 1.7.4 Làm sạch dầu bảo quản 23 1.8 Kỹ thuật tách dầu phương pháp trich ly 24 1.8.1 Ý nghĩa phương pháp trích ly dầu thực vật 24 1.8.2 Cơ sở lý thuyết phương pháp trích ly 24 1.8.3 Những nhân tố ảnh hưởng đến vận tốc độ kiệt dầu trích ly 25 1.8.4 Một số cơng đoạn q trình trích ly dầu thực vật .26 Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT 28 2.1 Cấu tạo hạt đậu .28 2.1.1 Khái quát 28 2.1.2 Công dụng hạt đậu phộng 29 2.1.2.1 Hạt đậu phộng dùng làm thực phẩm trực tiếp 29 2.1.2.2 Hạt đậu phộng dùng làm thực phẩm chế biến 32 2.2 Kích thước hạt đậu phộng 39 2.3 Tỷ lệ dầu hạt đậu phộng 39 2.4 Cơ sở lý thuyết máy ép trục vít 39 Chương 3.1 TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ MÁY 41 Tính tốn thiết kế phận ép 41 3.1.1 Sự tạo thành áp lực máy ép 41 3.1.2 Tính tốn thiết kế phận ép 42 3.1.3 Sự thay đổi lực ép trục vít: 43 3.1.4 Thể tích guồng xoắn 44 3.1.5 Chiều dài vít ép 45 3.1.6 Tính tốn thơng số trục vít 46 3.1.6.1 Cơ sở tính toán 46 3.1.6.2 Tính tốn sơ thơng số đoạn vít ép ban đầu: 46 3.1.6.3 Tính tốn thơng số đoạn vít cuối: 47 3.1.6.4 Chọn thông số đoạn vít cịn lại: 48 3.1.7 Xác định phân bố áp suất đoạn vít 48 3.1.8 Tính tốn tải trọng tác dụng lên đoạn vít 51 3.1.8.1 Lý thuyết tính toán: 51 3.1.8.2 Tải trọng tác dụng lên đoạn vít: 55 3.2 Tính cơng suất động 75 3.3 Kiểm tra sức bền vít ép phần mềm Siemens NX 77 3.3.1 Ứng dụng phần mềm Siemens NX để kiểm tra sức bền trục vít (khơng gồm cánh vít) 78 3.3.1.1 Sử dụng module NX Nastran để giải với kiểu tải trọng tĩnh 78 3.3.1.2 Đơn giản hố hình dạng trục vít chia phần tử lưới 79 3.3.1.3 Khai báo vật liệu thép SUS 304 79 3.3.1.4 Thiết lập ràng buộc 80 3.3.1.5 Kiểm tra kết 80 3.3.1.6 Kết luận 81 3.3.2 3.3.2.1 Sử dụng module NX Nastran để giải với kiểu tải trọng tĩnh 82 3.3.2.2 Chia lưới phần tử 83 3.3.2.3 Thiết lập ràng buộc 83 3.3.2.4 Kiểm tra kết 84 3.3.2.5 Kết luận 84 Chương 4.1 Ứng dụng phần mềm Siemens NX để kiểm tra sức bền cánh vít .81 CHẾ TẠO VÀ THỬ NGHIỆM 85 Gia công, chế tạo lắp ráp .85 4.1.1 Chế tạo gia cơng trục vít .85 4.1.1.1 Lập trình gia cơng máy tiện CNC trục .85 4.1.1.2 Lập trình gia cơng cho máy CNC trục 91 4.1.2 Gia công chế tạo xy lanh ép đầu nối xy lanh .99 4.1.3 Gia công chế tạo vỏ máy 102 4.2 4.1.3.1 Chuẩn bị phôi vẽ chế tạo .102 4.1.3.2 Gia công 106 Thử nghiệm nhận xét .115 4.2.1 Kết 115 4.2.2 Nhận xét 115 4.3 Những lưu ý sử dụng máy bảo dưỡng máy 115 4.3.1 Lưu ý .115 4.3.2 Bảo dưỡng .115 Chương KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .116 5.1 Kết luận 116 5.2 Kiến nghị 116 Tài liệu tham khảo .117 Thiết kế, chế tạo máy ép dầu thực vật (đậu phộng) Hình 4.33: Bản vẽ chế tạo sau vỏ máy Hình 4.34: Bản vẽ chế tạo đế vỏ máy 103 GVHD: NCS Ths Diệp Bảo Trí Thiết kế, chế tạo máy ép dầu thực vật (đậu phộng) Hình 4.35: Bản vẽ chế tạo trước vỏ máy Hình 4.36: Bản vẽ chế tạo nắp gia nhiệt vỏ máy 104 GVHD: NCS Ths Diệp Bảo Trí Thiết kế, chế tạo máy ép dầu thực vật (đậu phộng) Hình 4.37: Bản vẽ chế tạo bên vỏ máy Hình 4.38: Bản vẽ chế tạo nắp vỏ máy 105 GVHD: NCS Ths Diệp Bảo Trí Thiết kế, chế tạo máy ép dầu thực vật (đậu phộng) 4.1.3.2 Gia công Bước 1: Phay nhơm kích thước bao Hình 4.39: Phay kích thước bao nhơm Bước 2: Phân loại nhôm áp dụng phương pháp gia cơng thích hợp - Các áp dụng tiếp tục phương pháp gia cơng phay: • bên vỏ máy có tên vẽ chế tạo “Left_and_right_plate” - Các áp dụng phương pháp gia cơng cắt dây CNC: • “Front_plate, Back_plate, Heating_cap, Base” 106 GVHD: NCS Ths Diệp Bảo Trí Thiết kế, chế tạo máy ép dầu thực vật (đậu phộng) Hình 4.40: Gia cơng cắt dây CNC đế vỏ máy Hình 4.41: Gia công cắt dây CNC sau vỏ máy 107 GVHD: NCS Ths Diệp Bảo Trí Thiết kế, chế tạo máy ép dầu thực vật (đậu phộng) - Các áp dụng phương pháp gia cơng khoan: • “Front_plate, Back_plate, Heating_cap, Base, Left_and_right_plate, Lid” Hình 4.42: Khoan lỗ sau vỏ máy Bước 3: Kiểm tra sản phẩm - Kiểm tra kích thước giống với kích thước có vẽ chế tạo - Xử lý biên dạng chưa đạt sản phẩm vấn đề khó khăn q trình gia cơng 108 GVHD: NCS Ths Diệp Bảo Trí Thiết kế, chế tạo máy ép dầu thực vật (đậu phộng) Hình 4.43: Tấm đế sau gia cơng Hình 4.44: Tấm trước sau gia cơng Hình 4.45: Nắp vỏ máy sau gia cơng Hình 4.46: Nắp gia nhiệt sau gia cơng 109 GVHD: NCS Ths Diệp Bảo Trí Thiết kế, chế tạo máy ép dầu thực vật (đậu phộng) Hình 4.47: bên vỏ máy sau gia cơng Hình 4.48: Tấm sau vỏ máy sau gia công 110 GVHD: NCS Ths Diệp Bảo Trí Thiết kế, chế tạo máy ép dầu thực vật (đậu phộng) Bước 4: Lắp ráp hiệu chỉnh chi tiết kèm Hình 4.49: Mài nhẵn số chi tiết nhỏ trình lắp ráp 111 GVHD: NCS Ths Diệp Bảo Trí Thiết kế, chế tạo máy ép dầu thực vật (đậu phộng) Sử dụng mạch điện điều khiển tổng hợp có bán thị trường có chức đảo chiều motor cấp nguồn cho phận gia nhiệt Hình 4.50: Mạch điện điều khiển tổng hợp 112 GVHD: NCS Ths Diệp Bảo Trí Thiết kế, chế tạo máy ép dầu thực vật (đậu phộng) 113 GVHD: NCS Ths Diệp Bảo Trí Thiết kế, chế tạo máy ép dầu thực vật (đậu phộng) Hình 4.51: Một số hình ảnh máy ép dầu thực vật (đậu phộng) sau lắp ráp hoàn chỉnh 114 GVHD: NCS Ths Diệp Bảo Trí Thiết kế, chế tạo máy ép dầu thực vật (đậu phộng) 4.2 Thử nghiệm nhận xét 4.2.1 Kết - Sau ép 4kg đậu phộng bóc vỏ thu khoảng 1,6 lít dầu thời gian 68 phút 4.2.2 Nhận xét - Dầu ép so với yêu cầu ban đầu 1,8 lít Thấp 0,2 lít - Thời gian ép nhiều so với yêu cầu ban đầu 60 phút Nhiều phút - Bã đậu tách riêng biệt với dầu không bị lẫn vào dầu nhiên lượng dầu nhỏ bã chưa thể ép kiệt - Máy hoạt động êm ái, độ ồn thấp - Kích thước máy nhỏ gọn, đạt kích thước ban đầu chiều dài < 55cm, chiều rộng < 25cm, chiều cao không bao gồm phễu < 30cm - Vỏ máy cứng vững khơng rung lắc q trình sử dụng - Gia nhiệt xy lanh truyền nhiệt ổn định 4.3 Những lưu ý sử dụng máy bảo dưỡng máy 4.3.1 Lưu ý - Đặt máy cân bằng, tránh nghiêng, lệch - Cần phải bật gia nhiệt phút trước cho nguyên liệu vào vận hành - Trong trình máy vận hành, tuyệt đối không chạm tay trục tiếp vào phận máy tránh bị bỏng - Nếu bị kẹt q trình ép, trục vít không chuyển động, chọn chức vận hành ngược - Sau ép xong, để máy chạy không tải khoảng -3 phút, để bã nguyên liệu đẩy ngồi ( Mục đích để dễ lấy trục vít ra, tiện cho q trình vệ sinh máy) 4.3.2 Bảo dưỡng - Phải thường xuyên bảo quản vệ sinh máy để máy hoạt động ổn định, bền bỉ, tuổi thọ cao 115 GVHD: NCS Ths Diệp Bảo Trí Thiết kế, chế tạo máy ép dầu thực vật (đậu phộng) - Sau máy hoạt động xong, cần rút phích khỏi nguồn điện phải đợi cho máy nguội hẳn bắt đầu vệ sinh (để tránh bị bỏng), tiến hành vệ sinh buồng ép trục vít với nước, lao lại khăn sạch lắp lại Dùng khăn sạch lau lại vỏ máy ( q trình ép khơng tránh khỏi vươn vãi văng ) - Nếu lâu ngày không sử dụng máy, cần phải đề máy nơi thoáng mát, tránh nguồn điện bị ẩm, hư hỏng Chương KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Máy đáp ứng tương yêu cầu mà nhóm tự đề ban đầu, có chênh lệch lượng chênh lệch không nhiều 5.2 Kiến nghị Do thời gian thực đề tài có hạn ảnh hưởng dịch bệnh COVID 19 năm 2020 - 2021 hiểu biết nhóm nên nhóm tính tốn thiết kế chế tạo đến Nhóm xin góp ý cho nhóm khác sau: - Tài liệu tham khảo tại nhóm tìm tương đối cũ dẫn đến số vấn đề tài liệu cịn mơ hồ, nên nhóm khác tìm tài liệu chi tiết hơn, - Máy mà nhóm chế tạo chưa thể ép kiệt quệ đậu, dẫn đến lượng dầu phần bã, nhóm khác tính toán tối ưu phần - Xã hội ngày phát triển, kèm phát triển khoa học kĩ thuật, ảnh hưởng nhiều đến tối ưu xác phần mềm thiết kế Cho nên sử dụng phần mềm thiết kế tốt 116 GVHD: NCS Ths Diệp Bảo Trí Thiết kế, chế tạo máy ép dầu thực vật (đậu phộng) Tài liệu tham khảo [1] PGS TS Nguyễn Thọ (2009) Kỹ thuật sản xuất dầu thực vật [2] Đại học Đà Nẵng, Trường đại học bách khoa, Khoa Hóa - mơn Cơng nghệ thực phẩm Giáo án môn học Thiết Bị Thực Phẩm [3] Hồ Lê Viên (2003) Các loại máy gia công vật liệu rắn dẻo tập NXB Khoa học kỹ thuật [4] A I Xokolov (1976) Cơ sở thiết kế máy sản xuất thực phẩm NXB Khoa học kỹ thuật [5] Whitney catalog – Whitney tool company, inc [6] https://vi.wikipedia.org/wiki/Triglixerit [7] https://en.m.wikipedia.org/wiki/Vegetable_oil [8] http://www.trangbang.org.vn/vn/San-Pham/Cay-Co-Dau-Ngan-Ngay/Dau-Phong/ [9] https://www.worldatlas.com/articles/top-peanut-groundnut-consumingcountries.html [10] https://laodong.vn/dinh-duong-am-thuc/5-loi-ich-bat-ngo-cua-dau-lac-khongphai-ai-cung-biet-765136.ldo [11] https://vfo.vn/r/hat-lac-gom-nhung-bo-phan-nao.103812/ [12] https://sites.google.com/site/kysuhodhinhhai/cay-ho-dhau/cay-dhau-phong [13] https://thucphamcongdong.vn/dau-phong-dinh-duong-va-cac-loi-ich-ve-suc-khoe1-e-3-18.html [14] http://camnangcaytrong.com/cay-lac-dau-phong-cd9.html [15] http://caroty.com/dau-phong-hat-lac-thanh-phan-dinh-duong-va-nhung-loi-ichdoi-voi-suc-khoe/ [16] https://www.aqua-calc.com/page/density-table/substance/peanuts-coma-andblank-shelled 117 GVHD: NCS Ths Diệp Bảo Trí ... vít ép 82 Thiết kế, chế tạo máy ép dầu thực vật (đậu phộng) Chương TỔNG QUAN VỀ MÁY ÉP DẦU THỰC VẬT 1.1 Giới thiệu chung Trước tìm hiểu cách sản xuất dầu thực vật, cần hiểu sơ lược dầu thực. .. lit dầu, thép không rỉ an toàn cho sức khỏe Nhược điểm: sử dụng máy phải cẩn thận đến gia nhiệt máy 10 GVHD: NCS Ths Diệp Bảo Trí Thiết kế, chế tạo máy ép dầu thực vật (đậu phộng) 1.6 Máy ép dầu. .. Trí Thiết kế, chế tạo máy ép dầu thực vật (đậu phộng) Vì lợi ích to lớn mà dầu thực vật nói chung dầu đậu phộng nói riêng, từ xa xưa người có cách lấy dầu đơn giản, họ sử dụng động tác ? ?ép? ?? “nghiền”