Thiết kế máy tách hạt ngô

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HUẾ Khoa Vật Lý BÁO CÁO HỌC PHẦN VẼ KỸ THUẬT CAO TÊN ĐỀ TÀI: MÁY TÁCH HẠT NGÔ Sinh viên thực hiện: Nguyễn Quốc Cường & Trần Văn Hoàng Lớp: K12 INSA Centre Val de Loire campus Huế Giáo viên hướng dẫn: ThS Hồ Nhật Phong Bộ môn: Vẽ kĩ thuật CAO HUẾ, NĂM 2021 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN PHẦN 1: TỔNG QUAN VỀ NHU CẦU XÃ HỘI ĐỐI VỚI MÁY TÁCH HẠT BẮP PHẦN 2: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN PHẦN 3: THIẾT KẾ NGUYÊN LÝ MÁY PHẦN 4: TÍNH TỐN KỸ THUẬT PHẦN 5: HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG VÀ BẢO DƯỠNG TÀI LIỆU THAM KHẢO LỜI NÓI ĐẦU  Nước ta nước nông nghiệp chủ yếu, sản phẩm từ nơng nghiệp dịi Trong thời kỳ xây dựng phát triển nông thôn nay, vấn đề thời bậc chương trình khuyến nông chăn nuôi trồng trọt Đặc biệt chương trình khuyến nơng nhằm tăng sản lượng lương thực nói chung bắp nói riêng nhà nước trọng Bắp lương thực ngắn ngày mang lại hiệu kinh tế cao cho người nông dân Cùng với phát triển ngành chăn nuôi, nhu cầu tiêu thụ sản phẩm từ bắp tăng lên nhanh, bắp nông nghiệp cho sản lượng hàng năm lớn lương thực khác Hạt bắp sử dụng nhiều nghành chế biến lương thực thực phẩm, phần không nhỏ hạt bắp xay, nghiền làm thức ăn chăn ni.Ngồi hạt bắp cịn sử dụng để hóa thành chất dẽo hay vải sợi, lượng bắp định thủy phân hay xử lí emzim để sản xuất xirơ tác nhân làm đơi bắp cịn chưng cất thành rượu Bên cạnh Etanol từ ngơ với hàm lượng < 10% phụ gia xăng làm nhiên liệu cho số động với mục đích gia tăng số octan nhằm giảm nhiễm môi trường giảm mức tiêu thụ xăng (được gọi nhiên liệu sinh học) Với tầm quan trọng việc sản xuất bắp nên diện tích trồng bắp ngày tăng nên lao động thủ công khơng thể đáp ứng cho q trình thu hoạch, tách hạt phân loại Trong công tác thu hoạch loại máy móc tiên tiến đưa vào sử dụng, nhờ sản phẩm làm có chất lượng tốt hơn, lượng nhân công lao động giảm, dẫn tới giá thành giảm, tăng tính cạnh tranh hàng hố nước ta trình hội nhập Do yêu cầu cần thiết xã hội giảm lao động sức người, tăng suất lao động, công việc thiết kế trang thiết bị máy móc, cộng nghệ giúp cho q trình sản xuất, thu hoạch chế biến đạt hiệu cao vấn đề thật cần thiết cấp bách Vì cơng tác nghiên cứu, thiết kế đặt cho sinh viên khí ngày thiết thực Trên sở nhu cầu máy móc trang thiết bị đáp ứng nhu cầu sản xuất tăng suất bắp nên chúng em xin nghiên cứu làm đề tài: ”Thiết kế máy tách hạt bắp vỏ’’ để giúp ích cho xã hội PHẦN 1:TỔNG QUAN VỀ NHU CẦU XÃ HỘI ĐỐI VỚI MÁY TÁCH HẠT BẮP CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ QUÁ TRÌNH THU HOẠCH VÀ TÁCH HẠT ) Q trình thu hoạch: Sau thu hoạch ngơ tươi dễ bị hỏng hạt ta cần tiến hành sạc bắp Sau đem phơi sấy khô đạt độ ẩm theo yêu cầu tiên hành đóng bao đem vào kho lưu giữ Bắp sau già đạt đủ độ cứng hạt bẻ về, cơng việc nước ta chủ yếu thực thủ công Hiện có loại máy thu hoạch ngơ (TBN – ) Viện Cơ điện Nông nghiệp Công nghệ sau thu hoạch nghiên cứu sản xuất Máy thu hoạch bắp đạt suất 40-50 lao động phổ thông, suất thu hoạch 0,2 ha/giờ, tỉ lệ hao hụt 3%, có nhiều ưu điểm song loại máy chưa sử dụng rộng rãi giá thành cịn cao Thơng thường người ta tiến hành bẻ bắp vào ngày trời nắng để tránh bắp bẻ bị hỏng 2) Quá trình tách hạt: 2.1 Q trình tách hạt thủ cơng: Quả bắp sau hái tiến hành bóc vỏ tách hạt Sau hạt bắp đem phơi khơ, người ta phơi khơ bóc vỏ, tách hạt - Có hai cách tách hạt thủ công: -Dùng dùi ủi tách số hàng không kề bắp sau dùng tay xoay, chà quanh trái bắp để tách hết hạt - Dùng chày, đập lên đống bắp phơi khô cho cứng hạt Các hạt bắp tự động tách khỏi cùi Phương pháp nhanh phương pháp song hạt không tách hết, phải tốn công tách lại tay -Cả hai phương pháp cho suất thấp, phù hợp với hộ sản xuất nhỏ có lao động nhàn rỗi 2 Quá trình tách hạt máy: Ở nước ta chủ yếu dùng loại máy sau: -Máy tách hạt từ bắp bóc vỏ loại máy cho suất cao song phải tốn nhiều thời gian nhân cơng bóc vỏ -Máy tách hạt từ bắp nguyên vỏ loại máy cho suất cao Giảm thời gian lượng nhân cơng nhiều Ngồi cịn có loại máy thu hoạch bắp tiến hành đồng thời thu hoạch, bóc vỏ tách hạt Loại máy có nhiều ưu điểm song nước ta chưa chế tạo phải nhập từ nước nên giá thành đắt, chưa có nhiều nước ta Hạt bắp sau tách phơi khô vận chuyển đến nơi chế biến thành thành phẩm CHƯƠNG ΙΙ: GIỚI THIỆU BẮP TRƯỚC VÀ SAU KHI TÁCH, CÁC YÊU CẦU CỦA MÁY TÁCH HẠT BẮP 1) Các tính chất trái bắp: 1.1 Độ ẩm bắp: Độ ẩm bắp có liên quan mật thiết với độ bền hạt cùi bắp Độ ẩm cao độ bền hạt cùi lớn Vì độ ẩm ảnh hưởng trực tiếp tới trình tách hạt Để tạo thuận lợi cho trình sạc bắp thực nghiệm ta thu kết độ ẩm mà máy sạc đạt yêu cầu < 35% 1.2 Cơ tính trái bắp: -Liên kết cùi hạt : (5 8) N -Liên kết cùi hạt lép : N -Độ bền vỏ bắp : (90 120) N -Độ bền hạt bắp : (900 1200) N -Độ bền cùi bắp : (30 40) N 1.3 Thành phần bắp : -Lá chiếm :25% -Thân :35% -Bắp ngô :30% -Rễ :10% 1.4 Thành phần cấu tạo bắp ngơ : Cấu tạo bắp ngơ giống hình chóp - Chiều dài bắp ngơ khoảng (160-200) mm - Đường kính trung bình ( 40-60) mm Tuy nhiên độ lớn nhỏ trái bắp phụ thuộc vào phát triển bắp Thành phần cấu tạo : - Lá bọc - Hạt - Cùi bắp - Râu bắp 1.5 Tỷ lệ thành phần bắp ngô: - Hạt chiếm khoảng 40-50% - Lá chiếm 10% - Cùi râu bắp chiếm khoảng 40-50% 1.6 Tính chất lý hạt ngơ: Những tính chất lý quan trọng khảo sát lúc làm phân loại hạt : Hệ thống thổi bay, kích thước hạt, dạng hạt, đặc tính (trạng thái ) bề mặt, trọng lượng riêng tính đàn hồi 1.7 Thành phần hố học phần ngơ(% chất ngô): Thành phần (%) Prôtit Nội nhủ 8,41 Phôi 16,34 Tinh bột 72,61 8,2 7,4 Đường 0,64 10,80 0,34 Chất béo 1,35 25,03 11,41 Xenluloza 0,65 2,75 16,85 Tro 0,68 7,55 1,27 1.8 Hàm lượng dinh dưỡng ngô : Giá trị dinh dưỡng 100g : -Đường : 3,2 g -Xơ tiêu hoá : 2,7 g -Chất béo : 1,2 g -Protein : 3,2 g Vỏ alơron 8,27 -Vitamin A : 10 g 10 -Vitamin B1 : 0,2 mg -Vitamin B3 : 1,7 mg -Vitamin B9 : 46 g -Vitamin C : mg -Sắt : 0,5 mg -Magiê : 37 mg -Kali : 270 mg 1.9 Hàm lượng nguyên tố vi lượng ngô theo chất khô ( mg/kg) : -Cacbon 0,05 0,07 -Đồng 4 -Mangan 10 20 -Kẽm 10 30 -Molipden 0,5 0,8 -Sắt 100 150 1.10 Một số thông số khác: - Trái bắp có dạng hình chóp trụ - Chiều dài trung bình : (160 200) mm - Đường kính trung bình : (40 60) mm - Bề dài hạt : ( 5,5 12,5) mm - Bề rộng hạt : (5,0 10) mm - Trọng lượng 1000 hạt : 28,6g - Một trái bắp chứa : (200 400) hạt - Khối lượng riêng trái bắp: ( 200 250) kg/m3 - Khối lượng riêng hạt bắp: ( 600 700) kg/m3 - Góc ma sát tính thép đạt độ bóng cấp 10: 230 2) Quy trình sản xuất bắp thành phẩm: Qui trình công nghệ sản xuất hạt ngô hái khỏi đến thành phẩm, qui trình tương đối phức tạp, phải trải qua nhiều công đoạn chế biến gia công Trong công đoạn chế biến thành phần bắp ngơ bị phá huỷ, mát chất có ảnh hưởng tốt đến chất lượng sản phẩm, đồng thời loại bỏ chất có ảnh hưởng xấu Tuy nhiên trình sản xuất tuỳ thuộc vào trình độ kỹ thuật, cơng nghệ, hệ thống thiết bị nhà máy Qui trình cơng nghệ bắp tóm tắt sau: Thu hoạch Chuyển Tách hạt Nghiền thơ Phơi khơ Phân loại Cân đo Đóng bao thành phẩm Chuyển vào kho 2.1 Tách hạt Mục đích tách hạt : Lấy hạt khỏi cùi bắp Qui định tiêu chuẩn hạt sau tách : - Hạt khơng cịn dính gốc liên kết cùi - Khi sạc không làm vỡ hạt - Hạt không lẫn lên hạt lép - Làm phần tử nhỏ 2.2 Phân loại: Mục đích làm việc phân loại nhằm để nâng cao chất lượng sản phẩm 2.3 Phơi khơ: 11 cửa sau ngồi Có thể nói với ngun lí làm việc vơ đơn giản tạo nên tính hiệu cao máy làm việc, chi phí khơng q lớn để đầu tư phù hợp cho tất đối tượng cách dụng vô đơn giản PHẦN 4: U CẦU VÀ TÍNH TỐN KỸ THUẬT Yêu cầu kỹ thuật: • ĐỘNG CƠ: kW • NGUỒN ĐIỆN: 220 V • NĂNG SUẤT: 500-700 kg/h • TRỌNG LƯỢNG: 80 kg Tính tốn kỹ thuật: 21 2.1 Cửa nạp- nắp trên: 2.2 Thiết kế đập trục đập: 22 23 24 25 26 2.3 Thiết kế sàng phân loại với nắp hai bên: 27 2.3 Xác định đường kính trục đập: Lựa chọn vật liệu: 28 29 Tổng kết lại phần tính tốn: 30 31 PHẦN 5: HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG VÀ BẢO DƯỠNG Vấn đề an toàn : Máy có nhiều cấu chuyển động nên q trình làm việc dễ xảy tai nạn lao động Máy làm theo thời vụ phải di chuyển nhiều nên chủ yếu dùng động nổ Diezen, tính động cao song lại gây tiếng ồn nhiều.Cường độ tối thiệu tiếng ồn gây tác dụng mệt mỏi quan thính giác Tiếng ồn gây mệt mỏi thính lực, đau tai, trạng thái cân bằng, ngủ chập chờn giật mình, ngủ, loét dày, tăng huyết áp, hay cáu gắt, giảm sức lao động sáng tạo, giảm nhạy cảm, đầu óc tập trung, rối loại bắp Tiếng ồn gây điếc nghề nghiệp với đặc điểm điếc không phục hồi được, điếc không đối xứng không tự tiến triển công nhân tiếp xúc với tiếng ồn Tiếng ồn tác dụng vào quan chức phận thể, lâu ngày làm cho quan trạng thái cân Kết thể bị suy nhược, máu lưu thông bị hạn chế, tai bị ù, đầu óc bị căng thẳng, khả lao động bị giảm, ý người bị giảm sút từ gây tai nạn Đi với tiếng ồn rung động chịu tác dụng rung động, thần kinh bị suy mòn, rối loạn dinh dưỡng, người nhanh chóng cảm thấy uể oải thờ ơ, lãnh đạm, tính thăng ổn định bị tổn thương Chấn động gây bệnh khớp xương, làm rối loạn hệ thần kinh ngoại biên trung ương Trong trình sạc máy thổi nhiều bụi, bụi lơ lững khơng khí, bị hít vào phổi chúng gây thương tổ đường hơ hấp Khi thở nhờ có lơng mũi màng niêm dịch đường hô hấp mà hạt bụi có kích thước lớn mm bị giữ lại hốc mũi tới 90% Các hạt bụi kích thước(2-5)m dễ dàng theo khơng khí vào tới phế quản, phế nang, bụi lớp thực bào bao vây tiêu diệt khoảng 90% nữa, số lại đọng phổi gây nên bệnh bụi phổi bệnh khác (bệnh silicose, asbestose, derose, ) Bệnh đường hơ hấp: viêm mũi, viêm họng, phế quản,… Bệnh ngồi da: bụi dính bám vào da làm viêm da, làm bịt kín lỗ chân lơng ảnh hưởng đến tiết; bụi bịt lỗ tuyến nhờn gây mụn; lở loét da; Bụi gây chấn thương mắt, viêm mắt, mộng thịt làm đỏ mắt, trầy xước giác mạc, làm giảm thị lực Các biện pháp an toàn : + Che chắn cấu chuyển động như: che chắn truyền đai, cấu lắc sàn Làm giảm hay triệt tiêu tiếng ồn từ nơi phát sinh : 32 Đây biện pháp chống ồn chủ yếu bao gồm việc lắp ráp có chất lượng máy móc động cơ, sửa chửa máy móc cũ hay bị rơ Giảm tiếng ồn nơi phát sinh thực theo biện pháp sau: + Thay đổi tính đàn hồi khối lượng phận máy móc để thay đổi tần số dao động riêng chúng tránh tượng cộng hưởng thay thép chất dẻo, tecxtolit, fibrôlit, v.v mạ crôm quét mặt chi tiết sơn hoăc dùng hợp kim vang va chạm + Bọc mặt thiết bị chịu rung động vật liệu hút giảm rung động có nội ma sát lớn bitum, cao su, tơn, vịng phớt, amiăng, chất dẻo, matit đặc biệt + Sử dụng giảm rung lò xo cao su để cách rung động Dùng phương pháp hút rung động cách dùng vật liệu đàn hồi dẻo cao su, chất dẻo, sợi tẩm bitum, matit v.v có mơđun đàn hồi 104 - 105 N/cm (Lớp phủ cứng) 103 N/cm (lớp phủ mềm) có tổn thất lớn để phủ mặt cấu kiện dao động máy móc -Giảm tiếng ồn đường lan truyền : + Sự phản xạ hút âm phụ thuộc vào tần số góc tới sóng âm, xảy biến đổi mà phần tử khơng khí mang theo thành nhiệt ma sát nhớt Của khơng khí ống nhỏ vật liệu xốp, ma sát vật liệu chế tạo mỏng chịu dao động tác dụng sóng âm Vật liệu hút âm có loại: vật liệu có nhiều lỗ nhỏ; vật liệu có nhiều lỗ nhỏ đặt sau đục lỗ; kết cấu cộng hưởng; hút âm đơn Để cách âm thông thường làm vỏ bọc động cơ, máy nén thiết bị công nghiệp khác + Vỏ bọc làm kim loại, gỗ, chất dẻo, kính vật liệu khác Để giảm dao động truyền từ máy vào vỏ bọc, liên kết chúng không làm cứng Vỏ bọc nên đặt đệm cách chấn động làm vật liệu đàn hồi 33 + Để chống tiếng ồn khí động người ta sử dụng buồng tiêu âm, ống tiêu âm tiêu âm Dùng phương tiện bảo vệ cá nhân + Cần sử dụng loại dụng cụ bịt tai làm chất dẻo, che tai bao ốp tai để chống ồn Để chống rung động sử dụng bao tay có đệm đàn hồi, giầy có đế chống rung Bao kín thiết bị dây chuyền sản xuất sinh bụi : dùng bao vải thu gió phận thổi xa chỗ làm việc 3) Biện pháp y học + Khám kiểm tra sức khoẻ định kỳ, phát sớm bệnh để chữa trị, phục hồi chức làm việc cho công nhân + Dùng phương tiện bảo vệ cá nhân (quần áo,mũ nón, mặt nạ, trang, găng tay, giày bảo hộ lao động) 4) Hướng dẫn sử dụng máy : + Những điều cần lưu ý trước khởi động máy: - Chọn vi trí đãi máy cho phù hợp với mặt hướng gió; - Kiểm tra mối liên kết độ căng dây đai; - Kiểm tra dầu, nước động + Sau khởi động máy cho máy chạy không tải từ 2-3 phút, điều chỉnh tốc độ cho phù hợp Không nên để tay ga vị trí tốc độ cao + Cho ngô bắp vào liên tục, hết ngô phải để máy làm việc tiếp từ 2-3 phút tắt máy + Đối với động điện cần lưu ý chiều quay: trống tẽ phải quay theo chiều kim đồng hồ nhìn từ đầu trống tẽ Số người phục vụ 3, thực công việc: vận chuyển ngô bắp lên bàn cấp liệu, cho bắp ngô vào máy, thu hạt 34 35 Nguồn tài liệu tham khảo: * Tài liệu nước ngoài: (PDF) DEVELOPMENT OF A MOTORIZED MAIZE SHELLING MACHINE (researchgate.net) (PDF) DESIGN AND FABRICATION OF AN IMPROVED MOTORIZED MAIZE SHELLER/THRESHING MACHINE (researchgate.net) * Tài liệu nước: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (đề tài: THIẾT KẾ MÁY TÁCH HẠT BẮP CẢ VỎ) NGÀNH CĐCN KỸ THUẬT CƠ KHÍ KHỐ 201 ... trình tách hạt máy: Ở nước ta chủ yếu dùng loại máy sau: -Máy tách hạt từ bắp bóc vỏ loại máy cho suất cao song phải tốn nhiều thời gian nhân cơng bóc vỏ -Máy tách hạt từ bắp nguyên vỏ loại máy. .. cứu, thiết kế đặt cho sinh viên khí ngày thiết thực Trên sở nhu cầu máy móc trang thiết bị đáp ứng nhu cầu sản xuất tăng suất bắp nên chúng em xin nghiên cứu làm đề tài: ? ?Thiết kế máy tách hạt. .. sau tách hạt: 3.1 Trước tách hạt: Bắp sau già thu hoạch đạt độ ẩm, tính trình bày Bắp sạc sau hái về, trái bắp nguyên vỏ 3.2 Sau tách hạt: - Hạt không bị vỡ - Hạt lép khơng bị lẫn vào hạt - Hạt