LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VÀ CĂN CHỈNH MÁY TÁCH VỎ HẠT SEN TƯƠI NĂNG SUẤT 30 KG/H

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CƠNG NGHỆ BỘ MƠN KỸ THUẬT CƠ KHÍ  LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VÀ CĂN CHỈNH MÁY TÁCH VỎ HẠT SEN TƯƠI NĂNG SUẤT 30 KG/H CÁN BỘ HƯỚNG DẪN NHÓM SV THỰC HIỆN: ThS Lê Phan Hưng ThS Mai Vĩnh Phúc Đoàn Hoàng Kiệt; MSSV: B1503859 Nguyễn Ngọc Anh; MSSV: B1503831 Ngành: Cơ Khí Chế Tạo Máy – Khóa: 41 Tháng 05/2019 Luận văn tốt nghiệp Máy tách vỏ hạt sen tươi suất 30kg/h MỤC LỤC Trang MỤC LỤC i TÓM TẮT ĐỀ TÀI iv DANH SÁCH HÌNH v DANH SÁCH BẢNG vii CHƯƠNG I TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu sen .1 1.1.1 Giới thiệu chung sen 1.1.2 Những đặc tính sinh thái sen .1 1.2 Quy trình sản xuất tách vỏ hạt sen tươi 1.3 Tầm quan trọng việc tách vỏ hạt sen tươi 1.3.1 Những giá trị hạt sen tươi 1.3.1.1 Giá trị dinh dưỡng 1.3.1.2 Giá trị kinh tế .4 1.3.2 Nhu cầu hạt sen nước .5 1.4 Tổng quan tình hình nghiên cứu 1.4.1 Ngoài nước .5 1.4.2 Trong nước .7 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Phân tích nguyên lý, ưu nhược điểm máy có đề xuất phương án cải tiến, thiết kế 2.1.1 Phiên thứ .9 2.1.2 Phiên thứ 10 2.2 Sơ đồ nguyên lý máy 12 2.2.1 Sơ đồ nguyên lý chung 12 2.2.2 Sơ lược truyền 13 2.2.2.1 Bộ truyền từ động đến trục cam hai rulo .14 2.2.2.2 Bộ truyền từ động đến rulo phận tách 15 2.2.3 Bộ phận cấp liệu 15 2.2.4 Rulo 16 2.2.5 Chi tiết dẫn hướng 17 2.2.6 Nguyên lý cắt vỏ hạt sen 17 2.2.7 Nguyên lý tách vỏ 18 2.2.7.1 Thiết kế khung tách .18 2.2.7.2 Tấm đè 18 CHƯƠNG 20 TÍNH TỐN THIẾT KẾ 20 SVTH: Đoàn Hoàng Kiệt Nguyễn Ngọc Anh –i– Luận văn tốt nghiệp Máy tách vỏ hạt sen tươi suất 30kg/h 3.1 Tính cơng suất chọn động 20 3.1.1 Công suất cấp liệu 20 3.1.2 Tính động phận tách 22 3.2 Thiết kế truyền xích 23 3.2.1 Chọn loại xích 24 3.2.2 Định bước xích .24 3.2.3 Định khoảng cách trục A số mắt xích X 26 3.2.4 Tính đường kính vịng chia đĩa xích 27 3.2.5 Tính lực tác dụng lên trục 28 3.2.6 Đường kính vòng đỉnh 29 3.3 Tính tốn truyền đai .30 3.3.1 Tính tốn thiết kế truyền đai 30 3.3.2 Trình tự thiết kế tính tốn 31 3.4 Tính tốn cam .33 3.4.1 Thiết kế biên dạng cam 33 3.4.2 Tính toán lực tác dụng truyền cam cắt .34 3.5 Tính tốn thiết kế trục 34 3.5.1 Công suất động trục 34 3.5.2 Tốc độ quay trục .35 3.5.3 Moment xoắn trục 35 3.5.4 Tính tốn xác chiều dài đường kính đoạn trục 37 3.5.4.1 Tính tốn trục (trục cam) 37 3.5.4.2 Tính tốn trục 39 3.5.4.3 Tính tốn trục rulo dẫn phận tách: .41 3.5.5 Xác định đường kính chiều dài đoạn trục: 42 3.5.5.1 Trục 42 3.5.5.2 Trục 2: 43 3.5.5.3 Trục rulo dẫn phận tách: 44 3.5.6 Thiết kế ổ đỡ 47 3.5.6.1 Trục 47 3.5.6.2 Trục 49 3.5.6.3 Trục rulo dẫn phận tách: 50 3.6 Tính tốn thiết kế chi tiết phụ .51 3.6.1 Thiết kế khung máy 51 3.6.2 Bộ phận cấp liệu 51 3.6.3 Rãnh dẫn hướng cấp liệu 52 3.6.4 Tấm lót dao 52 3.6.5 Bàn gá dao 53 3.6.6 Thanh gá dao 53 3.6.7 Thanh gá trượt bàn dao 54 3.6.8 Thanh đẩy lò xo 54 3.6.9 Tấm ma sát phận tách vỏ 55 3.6.10 Thiết kế gối đỡ trục 55 SVTH: Đoàn Hoàng Kiệt Nguyễn Ngọc Anh – ii – Luận văn tốt nghiệp Máy tách vỏ hạt sen tươi suất 30kg/h 3.6.10.1 Gối đỡ trục rulo 55 3.6.10.2 Gối đỡ trục cam 55 3.6.11 Tính chọn lị xo nén 55 3.7 Dung sai lắp ghép, hình dạng, vị trí nhám bề mặt 56 3.7.1 Dung sai lắp ghép 56 3.7.1.1 Gối đỡ với ổ bi trục 56 3.7.1.2 Cam với trục 56 3.7.1.3 Bàn dao với rãnh gá .57 3.7.1.4 Then .57 3.7.2 Dung sai hình dạng vị trí bề mặt lắp ghép 57 3.7.3 Độ nhám bề mặt 57 CHƯƠNG 58 QUY TRÌNH CHẾ TẠO, LẮP RÁP VÀ KHẢO NGHIỆM MÁY 58 4.1 Địa điểm thời gian chế tạo máy .58 4.2 Vật liệu chế tạo 58 4.3 Phương pháp chế tạo, gia công .58 4.3.1 Đế khung máy 58 4.3.2 Bàn dao .59 4.3.3 Trục cam .59 4.3.4 Phễu cấp liệu 59 4.3.5 Rãnh dẫn hướng 60 4.3.6 Thanh kẹp dao 61 4.4 Phương pháp lắp ráp máy 61 4.5 Khảo nghiệm máy .62 CHƯƠNG 64 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .64 5.1 Kết 64 5.2 Thảo luận 65 CHƯƠNG 66 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .66 6.1 Kết luận .66 6.2 Kiến Nghị 66 LỜI CẢM ƠN 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO 69 SVTH: Đoàn Hoàng Kiệt Nguyễn Ngọc Anh – iii – Luận văn tốt nghiệp Máy tách vỏ hạt sen tươi suất 30kg/h TÓM TẮT ĐỀ TÀI Hạt sen sử dụng rộng rãi với giá trị dinh dưỡng cho sức khỏe người cao Thêm vào đó, hạt sen đem lại giá trị kinh tế cao, hạt sen khẳng định tầm quan trọng sống hàng ngày người Luận văn trình bày kết “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo chỉnh máy tách vỏ hạt sen tươi suất 30 kg/h” Đề tài tiến hành tìm hiểu nguồn gốc, đặc điểm sinh thái sen, thay đổi tính chất lý hóa hạt sen theo độ tuổi thông qua việc lượt khảo tài liệu Đồng thời, tìm hiểu sâu nguyên lý cắt tách vỏ hạt sen, ưu khuyết điểm loại máy có Từ xây dựng phương án chế tạo cải tiến tối ưu hơn, đem lại suất cao đáp ứng yêu cầu mặt tiêu chuẩn Qua trình nghiên cứu tính tốn, máy tách vỏ hạt sen thiết kế, chế tạo chỉnh cải tiến thành cơng Mặt khác, mơ hình chiều (3D) máy dựng phần mềm Autodesk Inventor 2018 làm sở cho trình phát triển máy sau Máy chế tạo cải tiến thành công theo nguyên lý chọn khảo nghiệm với hạt sen tươi (20 – 24 ngày tuổi) Kết cho thấy tỷ lệ hạt cắt khoảng 95% với tỷ lệ thành phẩm 85% suất đạt 30kg/h Cần Thơ, ngày 10 tháng 05 năm 2019 Sinh viên thực Sinh viên thực (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) Nguyễn Ngọc Anh Đoàn Hoàng Kiệt SVTH: Đoàn Hoàng Kiệt Nguyễn Ngọc Anh – iv – Luận văn tốt nghiệp Máy tách vỏ hạt sen tươi suất 30kg/h DANH SÁCH HÌNH Trang Hình 1.1: Hình sen Từ trái qua: a) Cây sen; b) Cây sen Đồng Tháp Mười Hình 1.2: Hình ảnh sen Từ trái qua: a) Hoa sen; b) Gương sen .2 Hình 1.3: Sơ đồ chế biến hạt sen tươi Hình 1.4: Tách vỏ hạt sen tươi thủ công .3 Hình 1.5: Các ăn chế biến từ hạt sen; Từ trái qua: Củ sen xào tôm, cơm sen, hạt sen xào bơ Hình 1.6: Gương sen độ tuổi thu hoạch .4 Hình 1.7: Rượu sen trà tim sen .5 Hình 1.8: Máy tách vỏ hạt sen nước ngồi Từ trái qua: a) Máy tách vỏ hạt sen tươi công ty Zengzhou Hongshin Machinery, Trung Quốc; b) Máy tách vỏ hạt sen tươi công ty Zengzhou Inber Machinery, Trung Quốc Hình 1.10: Máy tách vỏ hạt sen nước Từ trái qua: a) Máy tách vỏ hạt sen MECONG –TF68; b) Máy bóc vỏ hạt sen công ty VINACOMM Hình 2.1: Máy tách vỏ hạt sen đề tài luận văn tốt nghiệp 12/2016 “Thiết kế nguyên lý máy tách vỏ hạt sen tươi chế tạo thử nghiệm” Hình 2.2: Sơ đồ nguyên lý phiên thứ .10 Hình 2.3 Máy tách vỏ hạt sen đề tài luận văn tốt nghiệp 12/2017 “Thiết kế, chế tạo máy tách vỏ hạt sen suất 20kg/h” .11 Hình 2.4: Sơ đồ nguyên lý phên thứ 11 Hình 2.5: Sơ đồ nguyên lý chung .12 Hình 2.6: Sơ đồ nguyên lý hoạt động phận cắt .13 Hình 2.7: Sơ đồ tham chiếu nguyên lý hoạt động truyền phận tách 14 Hình 2.8: Phễu cấp liệu .16 Hình 2.9: Rulo 16 Hình 2.10: Chi tiết dẫn hướng 17 Hình 2.11: Bàn trượt phận lắp dao 17 Hình 2.12: Khung tách 18 Hình 2.13: Tấm ma sát 18 Hình 3.1: Thí nghiệm đo lực cắt 20 Hình 3.2: Sơ đồ bố trí thí nghiệm tính lực tách vỏ hạt sen 22 Hình 3.3: Sơ đồ truyền động xích .30 Hình 3.4: Biểu đồ loại đai thông dụng 31 Hình 3.5: Biên dạng cam .34 Hình 3.6: Sơ đồ bố trí lực trục .37 Hình 3.7: Biểu đồ nội lực trục cam 39 Hình 3.8: Biểu đồ nội lực trục 40 Hình 3.9: Biểu đồ nội lực trục rulo dẫn .42 Hình 3.10: Khung máy 51 Hình 3.11: Phễu cấp liệu .51 Hình 3.12: Rãnh dẫn hướng cấp liệu 52 Hình 3.13: Tấm lót bàn dao 53 Hình 3.14: Bàn lắp dao 53 Hình 3.15: Thanh gá dao 53 SVTH: Đoàn Hoàng Kiệt Nguyễn Ngọc Anh –v– Luận văn tốt nghiệp Máy tách vỏ hạt sen tươi suất 30kg/h Hình 3.16: Thanh lắp rãnh trượt bàn dao 54 Hình 3.17: Thanh kéo lò xo 54 Hình 3.18: Tấm ma sát 55 Hình 4.1: Khung máy chân đế .58 Hình 4.2: Bàn dao 59 Hình 4.3: Trục cam 59 Hình 4.4: Phễu cấp liệu .60 Hình 4.5: Rãnh dẫn hướng 60 Hình 4.6 Thanh kẹp dao .61 Hình 4.7 Mơ hình máy 61 Hình 4.8: Sen tách vỏ chưa phân loại .62 Hình 5.1: Máy tách vỏ hạt sen mơ hính 3D .64 Hình 5.2: Máy tách vỏ hạt sen 64 SVTH: Đoàn Hoàng Kiệt Nguyễn Ngọc Anh – vi – Luận văn tốt nghiệp Máy tách vỏ hạt sen tươi suất 30kg/h DANH SÁCH BẢNG Trang Bảng 1.1: Thông số kỹ thuật máy tách hạt sen tươi công ty Zengzhou Hongshin Machinery .6 Bảng 1.2: Thông số kỹ thuật máy tách vỏ hạt sen tươi công ty Zengzhou Inber Machinery Bảng 1.3: Thông số kĩ thuật máy tách vỏ hạt sen MECONG –TF68 .7 Bảng 1.4: Thông số kỹ thuật máy bóc vỏ hạt sen cơng ty VINACOMM Bảng 3.1: Thơng số động .23 Bảng 3.2: Thông số động cho băng tải 23 Bảng 3.3: Thơng số xích 25 Bảng 3.4: Các thông số truyền xích .30 Bảng 3.5: Bảng thơng số truyền xích 30 Bảng 3.6: Tính tốn thông số truyền đai .31 Bảng 3.7: Các thông số truyền đai 33 Bảng 3.8: Tổng kết ta có bảng số liệu 36 Bảng 4.1: Kết khảo nghiệm máy tách vỏ hạt sen 62 Bảng 5.1: Các thông số kỹ thuật máy tách vỏ hạt sen suất 30kg/h 65 SVTH: Đoàn Hoàng Kiệt Nguyễn Ngọc Anh – vii – Chương I: Tổng quan CHƯƠNG I TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu sen 1.1.1 Giới thiệu chung sen Cây sen (Hình 1.1a) có tên khoa học Nemlumbo nucifera Guerin loại thực vật hạt trần Cây sen có nguồn gốc từ châu Á, xuất phát từ Ấn Độ, sau phát triển qua Trung Quốc Cây sen loại thủy sinh tiêu thụ mạnh châu Á Lá, hoa, hạt củ phận ăn Sen trồng nhiều nơi thới giới, đặc biệt Ấn Độ, Trung Quốc, Nhật Bản, Hàn Quốc Hình 1.1: Hình sen Từ trái qua: a) Cây sen; b) Cây sen Đồng Tháp Mười Ở Việt Nam với khí hậu nhiệt đới gió mùa thích hợp cho nhiều loại trồng nơng nghiệp, công nghiệp phát triển tốt Hơn nữa, vùng Đồng sơng Cửu Long với địa hình hệ sinh thái phong phú, đa dạng, hệ thống sơng ngịi dày đặc có nhiều vùng đất trũng ngập nước (Hình 1.1b) 1.1.2 Những đặc tính sinh thái sen Cây sen có thân rễ (ngó sen) hình trụ, hệ thống thân rễ phát triển phân nhánh theo chiều ngang nằm sâu bùn đến 0,5m Từ đốt thân rễ, mọc lên nhiều Lá sen hình trịn, có đường kính 30-70 cm phát triển vượt lên khỏi mặt nước Lá có cuống dài, có gai, đỉnh phiến lá, mép uốn lượn, màu đục xám, thường trũng xuống, mặt sau điểm đốm màu tía, gân hình khiên hằn rõ Độ dài cuống dài hay ngắn phụ thuộc vào mực nước nông hay sâu, để phiến vươn khỏi mặt nước, thực chức hô hấp quang hợp SVTH: Đoàn Hoàng Kiệt Nguyễn Ngọc Anh –1– Chương I: Tổng quan Hoa sen to, mọc riêng lẻ cuống dài thẳng phủ đầy gai nhọn, đường kính 8-12 cm, màu hồng, màu đỏ hay trắng (tùy theo giống) Hình 1.2a Hoa có 3-5 đài màu lục nhạt rụng sớm, cánh hoa phía trước to, cánh hoa phía hẹp dần Nhụy hoa có nhiều màu, nhụy mảnh có phần phụ (gạo sen) màu trắng thơm; nhụy gồm nhiều noãn nằm rời đế hoa hình nón ngược (gương sen Hình 1.2b) Cây hoa nở vào buổi sáng, thụ phấn vào buổi trưa buổi chiều, gió trùng tác nhân truyền phấn quan trọng Mùa hoa thường bắt đầu sau 2-3 tháng sau trồng (bằng con) cho thu hoạch sau 15 – 30 ngày [1] Mùa hoa sen thường bắt đầu vào khoảng tháng 5, tháng mùa hạt vào tháng 7-9 Hình 1.2: Hình ảnh sen Từ trái qua: a) Hoa sen; b) Gương sen Hạt sen có núm nhọn, thường gọi hạt sen, phần trước mỏng cứng có màu lục tía, phần mềm chứa tinh bột màu trắng ngà phần mầm dày màu lục sẫm Cây sen có giá trị cao mặt dinh dưỡng tiềm mặt kinh tế hầu hết phận sen sử dụng như: hạt sen, củ ngó dùng để chế biến ăn, tim sen dùng làm thuốc, làm trà tốt cho sức khỏe người, cịn phần bơng đẹp người ta sử dụng để trưng có tầm ảnh hưởng không nhỏ đến tiềm du lịch Cây sen trồng chủ yếu vùng Đồng sông Cửu Long điều kiện tự nhiên thuận lợi, vùng Đồng Tháp Mười tỉnh Đồng Tháp trồng nhiều Với sen hạt sen phần sử dụng nhiều hết muốn dùng ta cần phải loại bỏ lớp vỏ ngồi Mặc khác, việc loại bỏ lớp vỏ SVTH: Đoàn Hoàng Kiệt Nguyễn Ngọc Anh –2– Chương III: Tính tốn thiết kế 3.6.9 Tấm ma sát phận tách vỏ Hình 3.18: Tấm ma sát Tấm ma sát (Hình 3.18) chọn vật liệu chế tạo gồm inox với bề dày mm làm bề mặt Vật liệu ma sát làm lót cao su với bề dày 10 mm, dài 610 mm, rộng 200 mm Do cao su có độ đàn hồi tốt nên hạt sen tách vỏ không bị dập hệ số ma sát đủ lớn để tách vỏ hạt sen 3.6.10 Thiết kế gối đỡ trục 3.6.10.1 Gối đỡ trục rulo Ổ lắp trực tiếp vào cổ trục Có nhiệm vụ đỡ định vị cụm chi tiết lắp khung máy Sử dụng ổ đỡ bi UCF 209 với thông số D = 45 mm, L = 137 mm, T = 105 mm, A2 = 22 mm 3.6.10.2 Gối đỡ trục cam Gối đỡ trục cam có nhiệm vụ giúp trục cam hoạt động theo yêu cầu Sử dụng ổ đỡ bi UCP 206 với thông số D = 30 mm, H = 42,9 mm, L = 160 mm, Trọng lượng = 1,25 kg 3.6.11 Tính chọn lị xo nén Lực đẩy lò xo tương đương với lực cấu cam, giai đoạn trục cam quay ăn khớp với cam lò xo nén bàn dao chuyển động tịnh tiến Sử dụng lực để tính tốn chọn lị xo cho tồn hệ thống máy Lực lò xo biến dạng làm việc chọn P = 25,55 N SVTH: Đoàn Hoàng Kiệt Nguyễn Ngọc Anh – 55 – Chương III: Tính tốn thiết kế Lực lò xo biến dạng lớn P3  P 25,55   26,89 N    0,05 Trong đó: δ = 0,05 (độ hở qn tính lò xo chịu nén) Chọn lò xo xoắn trụ nén loại I, cấp I, thép mặt cắt tròn, số hiệu 249 có: Lực lị xo biến dạng lớn 26,89N Đường kính dây mm Đường kính ngồi 20 mm Độ cứng vòng Z1 =125,3N/mm Biến dạng làm việc f2 = 80mm Biến dạng lớn vòng f3 = 1,5mm 3.7 Dung sai lắp ghép, hình dạng, vị trí nhám bề mặt 3.7.1 Dung sai lắp ghép 3.7.1.1 Gối đỡ với ổ bi trục Tiêu chuẩn quy định cấp xác ổ lăn: cấp 0, cấp 6, cấp 5, cấp cấp Trong cấp cấp xác bình thường, cấp xác cao Lắp ghép tạo thành H/p, P/h loại lắp ghép có độ dơi cần thiết nhỏ Lắp ghép “ép nhẹ” dùng trường hợp moment xoắn lực dọc trục nhỏ mối ghép cho phép có dịch chuyển ngẫu nhiên tương đối chi tiết lắp ghép, mối ghép chi tiết thành mỏng, khơng cho phép có biên dạng lớn trình lắp Chọn dung sai cho mối ghép ổ bi gối đỡ: H7/p6 Các lắp ghép tạo thành H/k, K/h (cịn có tên gọi lắp ghép “căng”) loại lắp ghép trung gian đặc trưng sử dụng rộng rãi, độ dôi lắp ghép không lớn đảm bảo độ xác định tâm Chọn dung sai cho mối ghép trục ổ bi, cam: H7/k6 3.7.1.2 Cam với trục Lắp ghép tạo thành H/f F/h loại lắp ghép có khe hở đảm bảo chuyển động quay chuyển động tịnh tiến khơng có u cầu độ xác định tâm cao [11] Chọn dung sai cho mối ghép cần đẩy ổ trượt: H7/f7 SVTH: Đoàn Hoàng Kiệt Nguyễn Ngọc Anh – 56 – Chương III: Tính toán thiết kế 3.7.1.3 Bàn dao với rãnh gá Lắp ghép tạo thành H/h loại lắp ghép có khe hở nhỏ H11/h11 dùng cho khớp lề lăn không quan trọng quay trục [11] Chọn dung sai cho mối ghép lăn chốt: H11/h11 3.7.1.4 Then Trong sản xuất đơn vừa nhỏ then lắp trục, bánh xích đai theo kiểu P9/h9 với loại then 3.7.2 Dung sai hình dạng vị trí bề mặt lắp ghép Trong q trình chế tạo phải đảm bảo: - Độ đồng tâm trục cam không 0,02mm - Độ song song dao khơng q 0,03mm - Độ vng góc bàn dao lót khơng q 0,1mm - Độ phẳng lót dao khơng vượt q 0,1 mm 3.7.3 Độ nhám bề mặt Độ nhám bề mặt: - Bề mặt biên dạng cam Ra = 2,5  m - Bề mặt lỗ cam lắp với trục Ra = 2,5  m - Bề mặt rãnh then trục Ra = 1,25  m - Độ nhám bề mặt khác không vượt Rz = 40  m Trong q trình tính tốn, nhóm tham khảo tài liệu khác nhằm tính tốn chi tiết có liên quan cho toàn chi tiết máy tách vỏ hạt sen [9 – 14] SVTH: Đoàn Hoàng Kiệt Nguyễn Ngọc Anh – 57 – Chương IV: Quy trình chế tạo, lắp ráp khảo nghiệm máy CHƯƠNG QUY TRÌNH CHẾ TẠO, LẮP RÁP VÀ KHẢO NGHIỆM MÁY 4.1 Địa điểm thời gian chế tạo máy Địa điểm: máy chế tạo xưởng thiết bị trường học, Khoa Công Nghệ, Trường Đại Học Cần Thơ Thời gian: máy chế tạo từ tháng 12/2018 đến 05/2019 4.2 Vật liệu chế tạo Đế máy chế tạo từ thép V4 dày mm Khung máy chế tạo từ thép dày mm Bàn dao chế tạo thép mm, số chi tiết: kẹp dao làm nhựa, đế lăn làm cao su dao làm inox, trục chế tạo từ thép 45 Trục chế tạo từ thép 45 Phễu cấp liệu chế tạo từ thép dày mm Rãnh dẫn hướng chế tạo từ thép dày mm rãnh lót lớp xốp 5mm Thanh kẹp dao chế tạo từ nhựa PLA 4.3 Phương pháp chế tạo, gia cơng 4.3.1 Đế khung máy Hình 4.1: Khung máy chân đế SVTH: Đoàn Hoàng Kiệt Nguyễn Ngọc Anh – 58 – Chương IV: Quy trình chế tạo, lắp ráp khảo nghiệm máy Dựa vẽ chi tiết khung máy (Hình 4.1) thiết kế trước tiến hành tính tốn lượng thép cần sử dụng, kích thước xác cần thiết Các thiết bị máy móc sử dụng để chế tạo gồm: máy cắt cầm tay, ê tô, máy hàn, máy khoan tay, máy mài tay, thước cặp, ê ke, thước cuộn, chi tiết ghép khung gia cơng máy CNC, Khung máy cắt máy cắt plasma CNC 4.3.2 Bàn dao Dựa vẽ chi tiết bàn dao (Hình 4.2) thiết kế trước tiến hành tính tốn lượng thép cần sử dụng, kích thước xác cần thiết sau hàn lắp chi tiết lại với hoàn chỉnh Các thiết bị máy móc sử dụng để chế tạo gồm: máy cắt bàn, ê tô, máy hàn, máy khoan tay, máy mài tay, thước cặp, ê ke, thước cuộn, Hình 4.2: Bàn dao 4.3.3 Trục cam Dựa vẽ chi tiết gia cơng xác trục Trục cam (Hình 4.3) chế tạo từ đoạn thép 45 trụ trịn gia cơng máy tiện, gia cơng then máy phay trục có then Hình 4.3: Trục cam 4.3.4 Phễu cấp liệu SVTH: Đoàn Hoàng Kiệt Nguyễn Ngọc Anh – 59 – Chương IV: Quy trình chế tạo, lắp ráp khảo nghiệm máy Dựa vẽ chi tiết thiết kế cho phễu cấp liệu (Hình 4.4) trước tiến hành tính tốn lượng thép cần sử dụng, kích thước xác cần thiết hàn chi tiết lại với hoàn chỉnh Các thiết bị máy móc sử dụng để chế tạo gồm: máy cắt bàn, ê tô, máy hàn, máy khoan tay, máy mài tay, thước cặp, ê ke, thước cuộn, Hình 4.4: Phễu cấp liệu 4.3.5 Rãnh dẫn hướng Hình 4.5: Rãnh dẫn hướng Dựa vẽ chi tiết thiết kế trước tiến hành tính tốn lượng thép cần sử dụng cho rãnh dẫn hướng (Hình 4.5), kích thước xác cần thiết hàn chi tiết lại với dán lớp xốp lên rãnh hoàn chỉnh SVTH: Đoàn Hoàng Kiệt Nguyễn Ngọc Anh – 60 – Chương IV: Quy trình chế tạo, lắp ráp khảo nghiệm máy Các thiết bị máy móc sử dụng để chế tạo gồm: máy cắt bàn, ê tô, máy hàn, máy khoan tay, máy mài tay, thước cặp, ê ke, thước cuộn, 4.3.6 Thanh kẹp dao Dựa vẽ chi tiết thiết kế trước đưa vào máy tạo mẫu nhanh để làm kẹp dao (Hình 4.6) Hình 4.6 Thanh kẹp dao 4.4 Phương pháp lắp ráp máy Các đoạn thép hàn lại với theo kích thước thiết kế vẽ, sử dụng ê ke để cân chỉnh độ vng góc thép tránh tình trạng thép bị nghiêng dẫn đến việc lắp ráp thiếu xác Cạnh thép số mối hàn mài nhẵn để tránh tổn thương tiếp xúc với máy tạo nhìn thẩm mỹ cho khung máy Hình 4.7 Mơ hình máy SVTH: Đồn Hồng Kiệt Nguyễn Ngọc Anh – 61 – Chương IV: Quy trình chế tạo, lắp ráp khảo nghiệm máy Tiến hành lắp ráp, lắp rulo trục vào khung với ổ đỡ sau lắp xích cân chỉnh lại Lắp bàn dao vào vị trí bố trí khung Để giảm ma sát phận ta bôi trơn dầu mỡ bôi trơn chuyên dụng vào cấu cần đẩy với ổ trượt, cấu cam với lăn… Để tăng tính thẩm mỹ khung máy ta tiến hành phủ lên bề mặt khung vài lớp sơn chống gỉ, hạn chế gỉ phần Mơ hình máy thực tế thể Hình 4.7 4.5 Khảo nghiệm máy Tiến hành khảo nghiệm máy với 1kg hạt sen tươi tương đương 377 hạt phân loại theo kích cỡ, với phương pháp cấp liệu tay nhằm đánh giá hiệu nguyên lý hoạt động máy Hạt sen phân loại thành ba loại hạt với kích cỡ gồm lớn, trung bình nhỏ Khảo sát hạt sen với loại lớn với kích thước dùng để khảo nghiệm: Chiều dài: 16 ÷ 18 mm Đường kính: lớn 15 mm Độ ẩm: khoảng 61% (21 - 22 ngày tuổi) Bảng 4.1 thể kết khảo nghiệm máy tách vỏ hạt sen thực tế Bảng 4.1: Kết khảo nghiệm máy tách vỏ hạt sen Số lượng Tỷ lệ Hạt sen cắt không 20 5,3% Hạt sen cắt Hạt sen cắt khơng phạm phạm 300 25 79,6% 6,6% Hạt sen cắt phạm nhiều 32 8,5% Tổng 377 100% Hình 4.8: Sen tách vỏ chưa phân loại SVTH: Đoàn Hoàng Kiệt Nguyễn Ngọc Anh – 62 – Chương IV: Quy trình chế tạo, lắp ráp khảo nghiệm máy Qua trình khảo nghiệm nhóm nghiên cứu nhận thấy: suất làm việc máy Tỷ lệ số hạt cắt thành cơng (hạt cắt khơng phạm hạt cắt phạm phạm vi cho phép) đạt 85% Tỷ lệ hạt cắt khơng thành cơng hạt cắt khơng cắt bị phạm nhiều chiếm 15% SVTH: Đoàn Hoàng Kiệt Nguyễn Ngọc Anh – 63 – Chương V: Kết thảo luận CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 5.1 Kết Hình 5.1: Máy tách vỏ hạt sen mơ hính 3D Hình 5.2: Máy tách vỏ hạt sen Máy tách vỏ hạt sen tươi suất 30 kg/h thiết kế, chế tạo theo nguyên lý cắt ma sát để tách vỏ Máy có kích thước tổng thể DxRxC 1390x400x1170 SVTH: Đoàn Hoàng Kiệt Nguyễn Ngọc Anh – 64 – Chương V: Kết thảo luận (mm) Kết cấu máy thể qua Hình 5.1 Hình 5.2 Kích thước, thông số kỹ thuật thể (Bảng 5.1) Bảng 5.1: Các thông số kỹ thuật máy tách vỏ hạt sen suất 30kg/h STT Tên thông số kỹ thuật Động cấp liệu, cắt Số vòng quay Vận tốc cấp liệu Vận tốc cắt Thời gian cắt Động băng tải Số vịng quay Thơng số kỹ thuật 0,75kW 300 Vòng/Phút 5,36 0,05 (m/s) 1,909 (s) 0,75 kW 180 Vòng/phút Ghi Qua khảo nghiệm hạt sen 21-15 ngày tuổi, độ ẩm 61% Kết thu tỷ lệ hạt cắt đạt yêu cầu khoảng 85% 5.2 Thảo luận Đề tài “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo chỉnh máy tách vỏ hạt sen tươi suất 30kg/h” dựa nguyên lý cắt sử dụng cấu cam truyền động cho dao tịnh tiến nguyên lý cấp liệu sử dụng rulo quay chiều với hai vận tốc thực cho thấy phương pháp nguyên lý lựa chọn có nhiều ưu điểm phù hợp với điều kiện sản xuất mặt kinh tế, chế tạo, sửa chữa, vận hành… Việc nghiên cứu thiết kế, chế tạo khảo nghiệm tiền đề để phát triển mơ hình máy tách vỏ hạt sen tươi, đưa vào sản xuất phục vụ cho trình tách vỏ hạt sen tươi nay, giúp tăng suất, đảm bảo chất lượng sản phẩm, đại hóa dây chuyền sản xuất, chế biến hạt sen nói chung cơng nghiệp phát triển khí đất nước nói riêng Các vấn đề cần thảo luận đề tài: Với tỷ lệ cắt thành cơng gần 85% nằm mức tốt cần cải thiện số vị trí để suất nâng cao như: rãnh dẫn hướng, bàn dao Vì hạt sen có nhiều kích cỡ khác nhau, muốn cắt tất hạt mà không cần phân loại trước dẫn đến: hạt có kích thước q lớn bị dập, cịn hạt có kích thước q nhỏ khơng cắt Một số trường hợp hạt sen lăn không rãnh dẫn hướng dẫn đến hạt sen bị cắt sai vị trí cần cắt dẫn đến q trình tách khơng đạt Bộ phận cấp liệu có rãnh dẫn hướng cho hạt sen đến phận cắt để tăng độ xác cắt SVTH: Đoàn Hoàng Kiệt Nguyễn Ngọc Anh – 65 – Chương VI: Kết luận kiến nghị CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 6.1 Kết luận Đề tài “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo chỉnh máy tách vỏ hạt sen tươi suất 30kg/h” xác định vấn đề sau: Tìm hiểu nguồn gốc, đặc tính, cơng dụng hạt sen tim sen Khảo sát ưu nhược điểm trình cắt tách vỏ máy khảo nghiệm trước tách vỏ phương pháp thủ công Máy tách vỏ hạt sen tươi sử dụng nguyên lý cắt dựa phương pháp tách vỏ sen thủ công tổng hợp tài liệu nguyên lý cắt Tiến hành làm thí nghiệm nguyên lý cắt, đo kích thước hạt sen, lực cắt lực phá vỡ hạt sen làm sở cho q trình tính tốn Hồn thành q trình tính tốn thiết kế máy, mơ 3D ngun lý hoạt động máy phần mềm Inventor 2018 Hoàn chỉnh thuyết minh với thơng số tính tốn vẽ gồm vẽ chi tiết vẽ lắp Hoàn thành chế tạo, chỉnh phận, cấu toàn máy để tiến hành khảo nghiệm nguyên lý đánh giá khả hoạt động máy 6.2 Kiến Nghị Cần có nghiên cứu sâu đề tài để áp dụng nguyên lý vào thực tiễn nhằm giảm thời gian tách vỏ, nâng cao suất sản xuất Cần cải thiện số phận máy: - Phễu cấp liệu phát triển theo hướng tăng chiều dài quãng đường xuống rulo hạt sen để tránh sen bị đùn lại qua rulo, tăng thể tích phễu cấp để suất đc nâng cao - Bộ phận cắt cắt nhiều kích cỡ hạt sen mà khơng bị phạm hay cắt không trúng hạt sen - Rãnh dẫn hướng nên định vị cho chuẩn xác để bàn dao cắt hạt sen theo hướng mong muốn - Bàn dao di chuyển khơng có dẫn hướng dẫn đến bàn dao di chuyển lệch cắt khơng xác SVTH: Đồn Hồng Kiệt Nguyễn Ngọc Anh – 66 – Chương VI: Kết luận kiến nghị - Bộ phận tách cần cải thiện để tách nhiều kích cỡ hạt sen vùng miền khác có kích cỡ to nhỏ khác SVTH: Đoàn Hoàng Kiệt Nguyễn Ngọc Anh – 67 – Lời cảm ơn LỜI CẢM ƠN Trước tiên chúng em xin cảm ơn sâu sắc đến cha mẹ cổ vũ, động viên, hỗ trợ tinh thần tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Lê Phan Hưng thầy Mai Vĩnh Phúc quan tâm dạy, theo dõi, giúp đỡ tận tình suốt khoảng thời gian em thực luận văn tốt nghiệp Đồng thời, nhóm chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Huỳnh Thanh Thưởng không ngại bỏ thời gian cơng sức để góp ý chỉnh sửa nội dung thuyết minh hướng dẫn bước thí nghiệm Và hết, chúng em xin bày tỏ lịng biết ơn trân trọng đến q thầy trường Đại học Cần Thơ tận tình dạy, truyền đạt kiến thức quý báo cho chúng em thời gian vừa qua để chúng em có đủ kiến thức, điều kiện để thực đề tài Đồng thời chúng em biết ơn cán trực thư viện khoa công nghệ, trung tâm học liệu, phòng máy hỗ trợ giúp đỡ chúng em thời gian qua Đồng cảm ơn đến tác giả sách báo, internet, anh chị trước tìm tịi, nghiên cứu đúc kết kinh nghiệm làm tài liệu để em tham khảo trình thực đề tài Sau tơi xin cảm ơn bạn lớp Cơ khí chế tạo máy, khoa Công nghệ, trường Đại học Cần Thơ tận tình giúp đỡ, hỗ trợ cho tơi thực tiểu luận Cần Thơ, ngày 10 tháng 05 năm 2019 Sinh viên thực Sinh viên thực (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) Nguyễn Ngọc Anh Đoàn Hoàng Kiệt SVTH: Đoàn Hoàng Kiệt Nguyễn Ngọc Anh – 68 – Tài liệu tham khảo TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lê My Hồng, Nguyễn Thị Thanh My, Nguyễn Thị Nga, Trần Thị Thu Hồng Lê Văn Khá (2009), Quá trình chế biến hạt sen đóng hộp, Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, 10, tr 245-254 [2] Nguyễn Văn Mười, Trịnh Đạt Tân Trần Thanh Trúc (2009), Sự thay đổi tính chất hóa lý hạt sen theo độ tuổi thu hoạch, Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, 11, tr 327-334 [3] https://suckhoedoisong.vn/nhoc-nhan-nghe-boc-hat-sen-n83502.html [4] https://hongshimachine.en.alibaba.com/product/60545296923-802985777/ automatical_high_efficiency_lotus_seed_peeling_and_shelling_machine.html [5] Lê Bá Lĩnh Liễu Riêu Đa (2016), Thiết kế nguyên lý máy tách vỏ hạt sen tươi chế tạo thử nghiệm, Luận Văn tốt nghiệp Đại học, Đại học Cần Thơ, Khoa Công Nghệ, Bộ môn Kỹ Thuật Cơ Khí [6] Nguyễn Minh Nguyện Nguyễn Lê Phục Lâm (2017), Thiết kế, chế tạo máy tách vỏ hạt sen tươi suất 20 kg/h, Đại học Cần Thơ, Khoa Công Nghệ, Bộ môn Kỹ Thuật Cơ Khí [7] Văn Hữu Thịnh – Nguyễn Thoại Khanh (2016), “Nghiên cứu thiết kế máy tách hạt ca cao”, Hội nghị khoa học cơng nghệ tồn quốc khí - Lần thứ IV, Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh, tr 707-713 [8] Nguyễn Trọng Hiệp – Nguyễn Văn Lẫm (2006), Thiết Kế Chi Tiết Máy, NXB Giáo Dục [9] Trịnh Chất – Lê Văn Uyển (2007), Tính Tốn Thiết Kế Hệ Dẫn Động Cơ Khí – Tập 1, NXB Giáo Dục [10] Trịnh Chất – Lê Văn Uyển (2007), Tính Tốn Thiết Kế Hệ Dẫn Động Cơ Khí – Tập 2, NXB Giáo Dục [11] Nguyễn Hữu Lộc (2004), Cơ Sở Thiết Kế Máy, NXB ĐHQG TP.HCM [12] Trần Thiên Phúc (2011), Thiết kế chi tiết máy công dụng chung, NXB ĐHQG TP.HCM [13] Tơn Thất Minh (2015) Giáo trình máy thiết bị chế biến lương thực, Nxb Bách Khoa Hà Hội [14] Tạ Ngọc Hải (2005), Bài tập nguyên lý máy, Nxb Khoa Học Kỹ Thuật, Hà Nội SVTH: Đoàn Hoàng Kiệt Nguyễn Ngọc Anh – 69 – ... 2.3 Máy tách vỏ hạt sen đề tài luận văn tốt nghiệp 12/2017 ? ?Thiết kế, chế tạo máy tách vỏ hạt sen suất 2 0kg/h? ?? BỘ PHẬN CẮT Hạt sen tươi Phễu cấp liệu Bộ dẫn hướng Bộ dao cắt Hạt sen tươi tách vỏ. .. Đa, ? ?Thiết kế nguyên lý máy tách vỏ hạt sen tươi chế tạo thử nghiệm” [5] Hình 2.1: Máy tách vỏ hạt sen đề tài luận văn tốt nghiệp 12/2016 ? ?Thiết kế nguyên lý máy tách vỏ hạt sen tươi chế tạo thử... tách vỏ hạt sen MECONG –TF68; b) Máy bóc vỏ hạt sen cơng ty VINACOMM Hình 2.1: Máy tách vỏ hạt sen đề tài luận văn tốt nghiệp 12/2016 ? ?Thiết kế nguyên lý máy tách vỏ hạt sen tươi chế tạo thử