Nghiên cứu, đề xuất nguyên lý và thiết kế thiết bị bóc vỏ trái thanh long

TÓM TẮT ĐỒ ÁN NGHIÊN CỨU, ĐỀ XUẤT NGUYÊN LÝ VÀ THIẾT KẾ THIẾT BỊ BÓC VỎ TRÁI THANH LONG Thanh long trồng đặc sản có lợi cạnh tranh thứ 11 loại trái xuất nước ta [1] mang lại hiệu kinh tế cao tăng thu nhập đáng kể cho nông dân Hiện nay, long mặt hàng xuất quan trọng mặt hàng tươi xuất chủ lực với 80 – 85% sản lượng dành cho xuất Thanh long Việt Nam xuất tới 40 quốc gia vùng lãnh thổ Theo số liệu Cục trồng trọt, Bộ NN&PTNT, diện tích long nước đạt 28.700 ha, diện tích cho thu hoạch 23.820 ha, sản lượng ước tính 520.000 tấn/năm Bình Thuận tỉnh sản xuất long lớn với diện tích 21.000 ha, tổng sản lượng 400.000 tấn/năm, chiếm 71% diện tích long tồn quốc Từ trái long đến tất phận long cho nhiều loại sản phẩm khác nhau, có nhiều sản phẩm có giá trị rượu trái long, nước trái long, siro long, mứt long, đóng hộp, cắt thành khoanh, cắt thành miếng đóng gói giữ lạnh, vỏ làm thức ăn cho gia súc, phục vụ sinh hoạt gia đình cho mục đích cơng nghiệp, nơng nghiệp Có thể nói phần lớn sản phẩm có giá trị cao xuất phát từ phần thịt trái long Tuy nhiên, ngày công việc bóc vỏ trái long chủ yếu cơng việc thủ công, bán tự động phụ thuộc vào tay nghề người thợ Việc bóc vỏ với số lượng lớn suất khơng cao, tốn nhiều thời gian, cơng sức đặc biệt độ an toàn vệ sinh thực phẩm khơng đảm bảo Vì vậy, nhóm chúng em định làm đề tài “Nghiên cứu, đề xuất nguyên lý thiết kế thiết bị bóc vỏ trái long” nhằm khắc phục số hạn chế nêu Trong trình thực hiện, chúng em hiểu nguyên lý bóc vỏ trái long, vận dụng kiến thức liên quan để chế tạo mơ hình máy nhằm đánh giá kết thực tế Kết là, đề tài nghiên cứu, thiết kế, tính tốn Tuy nhiên, q trình làm việc chúng em số hạn chế thiết kế Những khâu thiết kế chưa tối ưu, mơ hình chế tạo chưa đạt tối ưu vật liệu xác gia cơng chúng em chưa đủ kinh nghiệm thực tế, tài thời gian hạn hẹp Trong tương lai, chúng em cố gắng thiết kế chế tạo để đảm bảo hài hòa yếu tố kinh tế kỹ thuật Đồng thời, chúng em đẩy mạnh việc thăm dò thị trường nhu cầu khách hàng để đưa sản phẩm vào ứng dụng đời sống v MỤC LỤC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP i LỜI CAM KẾT ii LỜI NÓI ĐẦU iii LỜI CẢM ƠN iv TÓM TẮT ĐỒ ÁN v MỤC LỤC vi DANH MỤC BẢNG BIỂU xi CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 1.2.1 Ý nghĩa khoa học 1.2.2 Ý nghĩa thực tiễn 1.3 Mục tiêu nghiên cứu đề tài 1.3.1 Mục tiêu tổng quát 1.3.2 Mục tiêu cụ thể 1.4 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.4.1 Đối tượng nghiên cứu 1.4.2 Phạm vi nghiên cứu 1.5 Phương pháp nghiên cứu 1.5.1 Cơ sở phương pháp luận 1.5.2 Các phương pháp nghiên cứu cụ thể 1.6 Yêu cầu máy sản xuất thực phẩm 1.7 Kết cấu đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN 2.1 Giới thiệu chung long 2.1.1 Nguồn gốc long 2.1.2 Nhu cầu sinh thái long 2.1.3 Đặc điểm chung long 2.1.3.1 Rễ………………………………… vi 2.1.3.2 Thân, cành 2.1.3.3 Hoa long 2.1.3.4 Trái long 2.1.4 Phân loại 2.2 Sản lượng sản xuất long 10 2.2.1 Tình hình sản xuất long Việt Nam 10 2.2.2 Tình hình tiêu thụ long Việt Nam 11 2.3 Dinh dưỡng long 12 2.4 Sản phẩm từ long 13 2.5 Các nghiên cứu nước 16 2.6 Các vấn đề tồn định hướng nghiên cứu 22 2.7 Mục tiêu nghiên cứu 22 2.8 Phương pháp nghiên cứu 23 2.9 Giới hạn đề tài 23 CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 24 3.1 Khảo sát kích thước trái long 24 3.2 Xác định đặc điểm trái long 25 3.3 Xác định đặc tính vỏ trái long 27 3.4 Xác định lực cắt trái long 28 3.5 Thông số kỹ thuật khí nén 30 3.5.1 Đơn vị đo áp suất 30 3.5.2 Các định nghĩa áp suất khơng khí 31 3.6 Lực lò xo 33 3.6.1 Các tham số kỹ thuật lò xo nén 34 3.6.2 Các tham số vật lý 34 CHƯƠNG 4: CÁC PHƯƠNG PHÁP BÓC VỎ THANH LONG 36 4.1 Yêu cầu đề tài 36 4.2 Phương pháp bóc vỏ long thủ công 36 4.2.1 Phương pháp bóc vỏ sử dụng thìa 36 4.2.2 Phương pháp bóc vỏ tay 36 4.3 Phương pháp bóc vỏ máy 37 vii 4.3.1 Phương án 1: Máy bóc vỏ cấu kẹp bung 39 4.3.2 Phương án 2: Máy bóc vỏ cấu tách khơng khía 40 4.3.3 Phương án 3: Máy bóc vỏ cấu khía thẳng 41 4.3.4 Phương án 4: Máy bóc vỏ cấu khía xiên 42 4.4 Lựa chọn phương án 43 4.5 Trình tự cơng việc tiến hành 43 CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN THIẾT KẾ MÁY BÓC VỎ TRÁI THANH LONG 44 5.1 Tốc độ quay dao cắt 44 5.2 Tính chọn động điện dao cắt 44 5.3 Tính chọn động kéo băng tải 46 5.3.1 Phân tích tải trọng: 46 5.3.2 Tính vận tốc băng tải: 46 5.3.3 Tính lực kéo băng tải: 47 5.3.4 Tính chọn động cơ: 49 5.3.5 Tính tốn theo thực tế: 50 CHƯƠNG 6: CHẾ TẠO THỬ NGHIỆM 51 CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC ……………………………………………………………3 viii DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1 Một vài sản phẩm từ long Hình Cây long Hình 2 Hom rễ Hình Thân, cành long Hình Hoa long Hình Trái long lúc cịn non sau chín Hình Phân loại giống long Hình Phân loại long Bình Thuận long Chợ Gạo 10 Hình Diện tích sản lượng long Việt Nam từ năm 2003-2010 10 Hình Tỷ trọng KNXK TL Việt Nam theo thị trường năm 2013 12 Hình 10 Sản phẩm trái long tươi 13 Hình 11 Sản phẩm nước long dạng lon 14 Hình 12 Sản phẩm nước long cô đặc 14 Hình 13 Sản phẩm long ngâm 14 Hình 14 Sản phẩm long sấy 15 Hình 15 Sản phẩm nước long lên men 15 Hình 16 Sơ đồ nguyên lý máy tách hạt ca cao 16 Hình 17 Máy tách hạt ca cao 17 Hình 18 Sơ đồ động nguyên lý gọt dừa dạng tiện đứng 19 Hình 19 Máy gọt dừa dạng tiện đứng 20 Hình 20 Sơ đồ nguyên lý máy cắt vỏ hạt dẻ tự động 21 Hình 21 Các vành đai hình chữ V để định vị hạt dẻ chuyển tải 22 Hình Đo kích thước trái long 24 Hình Đo bề dày vỏ trái long 25 Hình 3 Đồ thị biểu phụ thuộc q, Act, Pt với v 29 Hình Thể tích khí nén bị nén 31 Hình Để tính tốn lực 32 Hình Thơng số kỹ thuật lị xo nén 34 Hình Các bước tách vỏ long thìa 36 Hình Các bước tách vỏ long trực tiếp tay 37 Hình Mơ hình tổng thể máy bóc vỏ trái long 37 Hình 4 Quy trình cơng nghệ bóc vỏ trái long máy 38 Hình Máy bóc vỏ cấu kẹp bung 39 ix Hình Máy bóc vỏ cấu tách khơng khía 40 Hình Máy bóc vỏ long cấu khía thẳng 41 Hình Máy bóc vỏ long cấu khía xiên 42 Hình Khung mơ hình 51 Hình Cụm đỡ trái long 51 Hình Cụm kẹp quay 900 51 Hình Cụm giữ 52 Hình Cụm kẹp qua băng chuyền 52 Hình 6 Cụm băng chuyền 52 Hình Cụm tách vỏ 53 Hình Mơ hình tổng thể máy bóc vỏ long 53 x DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng Chiều dài cành long Bảng 2 Diện tích sản lượng TL Việt Nam tỉnh năm 2013 11 Bảng Thành phần dinh dưỡng trái long 100g thịt trái 12 Bảng Kích thước khảo sát trái long 25 Bảng Thành phần khối lượng trái long 26 Bảng 3 Một vài thành phần hóa học vỏ trái long 28 Bảng Chuyển đổi đơn vị đo áp suất 31 xi CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết đề tài Thanh long trồng đặc sản có lợi cạnh tranh thứ 11 loại trái xuất nước ta [1] mang lại hiệu kinh tế cao tăng thu nhập đáng kể cho nông dân Hiện nay, long mặt hàng xuất quan trọng có giá trị tổng kim ngạch xuất trái nước ta Mặc dù diện tích khơng nhiều (chiếm chưa tới 3% diện tích trái nước) long mặt hàng tươi xuất chủ lực với 80 – 85% sản lượng dành cho xuất (15 – 20% xuất ngạch) Riêng tỉnh Bình Thuận xuất long ngạch đến 14 quốc gia, vùng lãnh thổ giới, chủ yếu nước châu Á có gốc văn hố Á Đơng Năm 2010, Bình Thuận xuất long ngạch 30.209 với giá trị kim ngạch 17,7 triệu USD Từ đầu năm đến nay, tiếp tục xuất 15 nghìn tấn, đạt giá trị kim ngạch 11 triệu USD [13] Trái long Bình Thuận góp phần quan trọng việc tăng thu nhập, làm giàu giải việc làm hộ nông dân tỉnh Trong năm gần đây, long Bình Thuận phát triển mạnh, long có vị trí đặc biệt quan trọng cấu kinh tế ngành nơng nghiệp tỉnh Tính đến năm 2013, diện tích long tồn tỉnh đạt 20.502 ha, vượt 5.415 so với quy hoạch duyệt đến năm 2015, sản lượng gần 428.168 tấn/năm [14] Thanh long cịn loại ăn có giá trị nhiều mặt, thành phần dinh dưỡng cao khác hẳn với thành phần dinh dưỡng lồi khác có vị ngọt, ăn mát bổ dưỡng Nhờ thịt có màu sắc đẹp, đặc biệt có màu đỏ thẫm tự nhiên khơng có khả bán để ăn tươi sử dụng làm nguyên liệu chế biến rượu vang loại rượu có màu hấp dẫn Ngồi tác dụng ăn tươi, long cịn có giá trị cao y học dùng để chữa chứng bệnh viêm phế quản, lao phổi, viêm hạch bạch huyết, quai bị, mụn nhọt Thân có tác dụng thư cân hoạt lạc (giúp gân cốt co duỗi khoẻ khoắn làm thông suốt kinh lạc) giải độc Hoa có tác dụng bổ phế, trừ ho Quả long loại ăn giải nhiệt, nhuận tràng Dùng ăn tươi tốt cho người bị rơm sẩy, mụn nhọt, táo bón, Đặc biệt, chất nhầy long giúp làm giảm cholesterol Do đó, người béo phì, người có hàm lượng cholesterol cao, huyết áp tăng nên ăn long Thanh long cịn thích hợp với người bệnh đái tháo đường, tăng huyết áp [15] Ngoài long biết có số lợi ích ngăn ngừa trí nhớ, hoạt động chống ung thư, kiểm sốt mức độ lượng đường máu bệnh tiểu đường, đặc tính chống oxi hóa, hỗ trợ việc chữa lành vết thương hiệu khác [16] Thanh long chế biến thành thành sản phẩm đáp ứng nhu cầu tiêu thụ người Các sản phẩm làm từ long: - Rượu trái long - Nước trái long - Siro long - Mứt long - Đóng hộp - Cắt thành khoanh - Cắt thành miếng đóng gói giữ lạnh - Các sản phẩm khác Hình 1 Một vài sản phẩm từ long Để làm sản phẩm từ long phải trải qua bước bóc vỏ trái long để lấy phần thịt bên Hiện việc bóc vỏ thực thủ công tay để lấy thịt đưa vào chế biến Công việc tốn nhiều cơng lao động, thời gian bóc vỏ tách thịt kéo dài, giảm chất lượng sản phẩm không đảm bảo vệ sinh Xuất phát từ hạn chế nhằm tăng loại sản phẩm qua chế biến trái long, việc nghiên cứu thiết bị giúp khí hố việc bóc vỏ long để tăng suất bóc vỏ, giảm lao động thủ cơng, tiết kiệm thời gian giảm giá thành sản phẩm công việc có ý nghĩa lớn Ngồi ra, kết nghiên cứu bước giúp xây dựng ngành công nghiệp chế biến thực phẩm từ trái long phát triển, giúp tăng thu nhập cho nông dân tránh khủng hoảng thừa diễn hàng năm Việt Nam, đặc biệt tỉnh Bình Thuận 1.2 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 1.2.1 Ý nghĩa khoa học - Đề xuất cơng nghệ bóc vỏ trái long - Đề xuất kết cấu thiết bị máy bóc vỏ trái long 1.2.2 Ý nghĩa thực tiễn Sản phẩm máy bóc vỏ trái long cho phép tăng suất bóc vỏ, đảm bảo an tồn vệ sinh tạo nguồn nguyên liệu cho ngành chế biến sản phẩm thực phẩm từ thịt trái long 1.3 Mục tiêu nghiên cứu đề tài 1.3.1 Mục tiêu tổng quát - Tìm hiểu chức năng, nguyên lý thiết bị máy bóc vỏ trái long - Đề xuất cơng nghệ thiết bị máy bóc vỏ trái long 1.3.2 Mục tiêu cụ thể - Thiết kế mơ hình 3D phần mềm Solidworks 2014 - Tính tốn, gia cơng chế tạo, lắp ráp mơ hình máy thiết kế - Khảo nghiệm đánh giá khả làm việc máy: suất, chi phí vận hành 1.4 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.4.1 Đối tượng nghiên cứu Trái long vỏ đỏ ruột trắng tỉnh Bình Thuận, Long An, Tiền Giang Tây Ninh - Nguyên lý bóc vỏ trái long - Thiết bị máy bóc vỏ trái long 1.4.2 Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu, thiết kế, tính tốn chế tạo thử nghiệm máy bóc vỏ trái long phạm vi hộ gia đình Sử dụng phần mềm Solidworks 2014 thiết kế mô động 1.5 Phương pháp nghiên cứu 1.5.1 Cơ sở phương pháp luận - Dựa vào nhu cầu sử dụng trái long - Dựa vào nhu cầu sử dụng thiết bị máy bóc vỏ trái long để thay cho phương pháp thủ cơng - Dựa vào khả cơng nghệ chế tạo thiết bị máy bóc vỏ trái long 1.5.2 Các phương pháp nghiên cứu cụ thể Để thực đề tài này, chúng em sử dụng số phương pháp sau: Phương pháp nghiên cứu tài liệu: Tham khảo nguồn tài liệu văn bản: sách, giáo trình, tài liệu tham khảo, viết từ nguồn tin cậy Internet, cơng trình nghiên cứu,… nhằm xác định phương án điều khiển, gia công tối ưu cho máy - Phương pháp thực nghiệm: Tiến hành thực nghiệm lực cần thiết bóc vỏ trái long Lấy làm sở việc tính toán, thiết kế chế tạo chi tiết máy Phương pháp phân tích: Sau tham khảo, nghiên cứu tài liệu có số liệu cần thiết việc phân tích số liệu tài liệu có liên quan điều cần thiết Phương pháp mơ hình hóa: Là mục tiêu đề tài, tạo cho chúng em có hội để ôn lại kiến thức học học hỏi nhiều kinh nghiệm thực tiễn Việc chế tạo thịt trái long, xy lanh (1) mang theo cụm đẩy ti trượt (2) xy lanh bung (3) có gắn dao tách (5) đồng thời Ưu điểm - Độ xác cao - Khía hết chiều dài vỏ, tách vỏ dễ dàng - Giảm lực bung tách vỏ - Đảm bảo vệ sinh bóc vỏ thủ cơng - Năng suất cao, tiết kiệm sức lao động, rút ngắn thời gian bóc vỏ, hiệu kinh tế cao 4.4 Có tính thẩm mỹ cao Lựa chọn phương án Từ phương án nêu dựa vào ưu nhược điểm nhóm em chọn phương án máy bóc vỏ trái long cấu khía xiên Vì máy đáp ứng nhu cầu tính cơng nghệ gia công, khả sử dụng lắp ráp tương đối đơn giản, giá chế tạo khơng cao nên sản xuất theo hướng thương mại với số lượng lớn 4.5 - Trình tự công việc tiến hành Phác thảo vẽ - Mô động - Tính tốn thiết kế - Chế tạo thực nghiệm 43 CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN THIẾT KẾ MÁY BÓC VỎ TRÁI THANH LONG 5.1 Tốc độ quay dao cắt Từ vận tốc tối ưu để cắt v = 2,2 (m/s), ta tính tốc độ quay dao theo cơng thức: n v.60000 (vịng/phút)  d Trong đó: v: vận tốc cắt (m/s) d: đường kính dao cắt, d = 290 (mm) với dao cắt đôi; d =150 (mm) với dao cắt hai đầu Đối với dao cắt đơi: n ≈ 145 (vịng/phút) Đối với dao cắt hai đầu: n ≈ 280 (vịng/phút) 5.2 Tính chọn động điện dao cắt  Đối với động để cắt đầu Công suất yêu cầu động điện xác định sau: N ycdc  N ycm  Trong đó: Nycdc: cơng suất u cầu động Nycm: công suất yêu cầu máy t: hiệu suất truyền động Ta có: N ycm  N1  N2 N1: công suất tiêu thụ để cắt củ, N2: công suất tiêu thụ để khắc phục ma sát củ, với dao Q th K K ' v N1  (KW) 103 Qth: lực cắt tới hạn cần thiết v: vận tốc cắt, v = 2,2 (m/s) K0: hệ số cấu tạo để sử dụng dao, K0 = 1,1 K’: hệ số tính đến chỗ trống phần tử vật cắt, K’ = 0,6  N1  51,48.1,1.0,6.2,2  0,075 (KW) 103 44 N2   f r.G.n (KW) 45.103 f: hệ số ma sát vật cắt vào dao, f = 0.15 G: áp lực vật cắt lên dao, G = 15 (N) n: số vòng quay dao, n = 280 (vòng/phút) r: bán kính dao cắt, r = 0,075 (m)  N2  3,14.0,15.0,075.15.280  0,0033 (KW) 45.103  N ycm  N1  N2  0,075  0,0033  0,0785 (KW) Chọn cơng suất động điện N Trong : N ycm  𝑁𝑦𝑐𝑚 : công suất cần thiết cho máy  : hiệu suất ổ lăn N   ol  0,99 0,93  0,079(kw) 0,99  Đối với động để cắt đơi Tính tương tự động cắt hai đầu N ycdc  N ycm  N1  N  N ycm  51,48.1,1.0,6.2,2 3,14.0,15.0,145.15.145   0,078 (KW) 103 45.103   ol2 d  0,992.0,96  0,94 N ycdc  N ycm   0,078  0.083 (KW) 0,94 Chọn cơng suất động điện Trong : N N ycm  𝑁𝑦𝑐𝑚 : công suất cần thiết cho máy  : hiệu suất hai ổ lăn   ol  0,992  0,98 45 N 5.3 0,83  0,085(kw) 0,98 Tính chọn động kéo băng tải Trong thiết kế băng tải, công việc chọn động quan trọng Nếu chọn động thiếu công suất kéo tải chạy khơng đạt tốc độ gây nóng, mau hỏng động Nếu chọn động thừa công suất gây lãng phí chi phí băng tải Do vậy, vào tải trọng tốc độ gói hàng mà lựa chọn động cho phù hợp 5.3.1 Phân tích tải trọng: Tổng tải trọng khối hàng băng chuyền: W = 0,7kg Đường kính trục tang băng tải D = 60mm Chiều rộng băng B = 120mm Bề dày băng   mm Chiều dài băng chuyền L = 1,2m Năng suất: 1000kg/Ca (8 giờ) Khối lượng vận chuyển băng tải Qt = 4,2 kg/phút Góc nghiêng   00 Đặc tính làm việc: nhẹ Hệ số ma sát: µ = 0,15 Hệ số an tồn Sf = (do vận tốc quay chậm) Hệ số dừng xác 0,01mm 5.3.2 Tính vận tốc băng tải: Qt  60 Av  s (công thức (1) Trang [23]) Trong đó, - Qt: Khối lượng vận chuyển Qt = 4,2 (kg/phút) - A: Diện tích mặt cắt ngang dòng vận chuyển (m2) -  : Khối lượng riêng tính tốn khối vật liệu (kg/m3)  = 1025 kg/m3 (trang 29 [22]) - v: Vận tốc băng tải (m/phút) - s: Hệ số ảnh hưởng góc nghiêng (độ dốc) băng tải s = (Bảng [23]) Ta tính vận tốc băng tải theo công thức sau: v Qt (m/phút) 60 A. s 46 Diện tích mặt cắt ngang dịng vận chuyển Diện tích mặt cắt ngang dịng vận chuyển xác định sau: A  K (0,9B  0,05)2 (công thức (3) trang [23] Với - A: Diện tích mặt cắt ngang dịng vận chuyển (m2) K: Hệ số tính toán K = 0,01 (Bảng [23]) B: Độ rộng băng tải B = 0,12 m A  K (0,9B  0,05)2  0,01.(0,9.0,12  0,05)2  33,64.10-6 (m2)  v Qt 4,   2,03 (m/phút) = 0,034 (m/s) 60 A. s 60.33,64.106.1025.1 5.3.3 Tính lực kéo băng tải: - Lực cản băng tải chia làm lực cản chuyển động nhánh có tải (nhánh làm việc) nhánh không tải (nhánh không làm việc), lực cản cấu làm băng, lăn tăng góc ơm - Lực kéo sơ tính tổng lực cản nhánh có tải nhánh không tải Lực kéo sơ băng tải xác định công thức: Wc  Wct  Wkt ,( N ) [25] Trong đó, Wc lực kéo sơ (N) Wct lực kéo nhánh có tải (N) Wkt lực kéo nhánh khơng tải (N) ' ' Ta có Wct  k.(q  qb  qcl ).L. cos   (q  qb ).L.sin   L.q.sin  , (N) Wkt  k.(qb  qcl" ).L.".cos  qb L.sin  , (N) Với hệ số tính đến lực cản phụ băng tải qua tang đuôi tang dỡ tải tang phụ phụ thuộc chiều dài đặt băng: L (m) k 10 20 30 50 80 100 200 4,5 3,2 2,6 2,2 1,9 1,75 1,45 300 1,3 480 1,2 600 1,15 850 1,1 1000 1,08 1500 1,05 Với L = 1,2m chọn k = q, qb: trọng lượng phân bố mét dài vật liệu băng tải, (N/m) qcl' , qcl" : trọng lượng phần quay lăn phân bố mét chiều dài nhánh có tải nhánh khơng tải, (N/m) 47  ' , " : hệ số cản chuyển động băng tải với lăn nhánh có tải nhánh khơng tải  :góc nghiêng đặt băng (độ);  = 00 Dấu (+) tương ứng với đoạn chuyển động lên dấu (-) xuống Trọng lượng vật liệu phân bố 1m chiều dài xác định: Năng suất 4,2 kg/phút Vận tốc tải 2,03 m/phút Số bán thành phẩm mét băng tải: n = (nửa trái) Mỗi nửa trái có khối lượng khoảng m = 0,25 kg Ta có trọng lượng bán thành phẩm phân bố chiều dài 1m băng tải là: q = 4.0,25.10 = 10 (N/m) Trọng lượng phân bố 1m chiều dài băng tải là: qb  (1,1.B.  7.qde ).10 Trong đó, B = 0,12 (m): chiều rộng dây băng  = (mm): bề dày dây băng qde = 0,06kg : khối lượng đế giữ  qb  (1,1.0,12.5  7.0,06).10  10,8 (N/m) Trọng lượng phần quay lăn nhánh có tải nhánh khơng tải phân bố cho 1m xác định: qcl'  Gcl' , lcl' qcl"  Gcl" lcl" Do tải trọng vận chuyển băng tải nhỏ nên không cần đến lăn đỡ nhánh, có tải khơng tải: qcl'  (N/m) ; qcl"  (N/m) Hình 5.3 Sơ đồ lực tác dụng băng tải 48  Trên nhánh có tải ta có: Wct  6.(10  10,8).1,2.0,4.cos00  54,9( N ) Chọn      : băng tải trượt thành cố định (vật liệu nhôm) ' " Trên nhánh không tải: Wkt  6.10,8.1,2.0,4  31,1 (N) Lực kéo sơ băng tải xác định: Wc  Wct  Wkt  54,9  31,1  83 (N) Lực ma sát băng chuyền với đỡ băng chuyền: Fms  .N  .m.g  .(q  qb ).g Với   0, hệ số ma sát trượt  Fms  0,4(10  10,8)9,8  82 (N) Tổng lực kéo băng tải xác định công thức: F  Wc  (m.9,8).(sin   cos )+Fms =83+(0,7.9,8).(sin0+0,15.cos0)+82=166 (N) 5.3.4 Tính chọn động cơ: Ta xác định vận tốc vòng n (vòng/phút) yêu cầu động sau: Vận tốc vòng tang là: nD  60.1000.v 60.1000.0, 034   10,82 (vòng/phút)  D  60 Công suất làm việc: P Fdc v 166.0, 034   0, 006 (kW) 1000 1000 Ta có truyền truyền khớp nối Tra Bảng 2.3 [20] Ta lựa chọn sơ hiệu suất truyền ổ lăn:  Bộ truyền khớp nối hệ thống đặt bên nên ta chọn hiệu suất ηkn =  Hiệu suất cặp ổ lăn ( gồm cặp) cao ta lựa chọn hiệu suất cặp ổ ηolan = 0,99 Hiệu suất truyền công suất từ động tới băng tải là:   kn olan  1.0,993  0,97 Công suất yêu cầu động : 49 Pyc  P  S f  0,006  0,012 (kW) = 12 (W) 0,97 Do chọn động phải thỏa mãn yếu tố sau:  Pdc  Pyc  12 W   nyc  10,82  vòng / phút   Theo [24] ta chọn động BLH015K-200 có thơng số sau: Pdc = 15 (W) ndc = 12,5 (vịng/phút) 5.3.5 Tính tốn theo thực tế: Vận tốc tang công tác: nD  ndc  12,5 (vịng/phút) Cơng suất làm việc động cơ: Plv  Pdc   15.0,97  14 (W) = 0,014 (kW) Lực kéo băng tải động là: Fdc  Plv .1000 0,014.0,97.1000   399 (N) v 0,034 Moment xoắn tải: TL  F ( Dp 103 ) 2..0, 01  399.(60.103 )  1234 (N.m) 2.0,97.0, 01 Moment xoắn yêu cầu: T  (Ta  TL ).S f  (0  1234).2  2468 (N.m) Quán tính tải [26] D.103 60.103 J m  m.( )  0,7.( )  6,3.104 (kg.m2 ) 2 JD   32  ( LD 103 ).( D.103 )4 n   32 2800.(125.103 ).(60.103 )4  8, 9.104 (kg.m2 ) J L  J m  J D  6,3.104  8,9.104  1,5.103 (kg.m2 ) 50 CHƯƠNG 6: CHẾ TẠO THỬ NGHIỆM Chế tạo thử nghiệm máy bóc vỏ trái long Hình Khung mơ hình Hình Cụm đỡ trái long Hình Cụm kẹp quay 900 51 Hình Cụm giữ Hình Cụm kẹp qua băng chuyền Hình 6 Cụm băng chuyền 52 Hình Cụm tách vỏ Hình Mơ hình tổng thể máy bóc vỏ long 53 CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ Kết luận: Sau thời gian tìm hiểu, nghiên cứu, tính tốn, thiết kế máy bóc vỏ trái long đến đồ án tốt nghiệp chúng em hoàn thành thời hạn với kết đề tài sau: - Hồn thành cơng việc tìm hiểu đặc tính, kích thước, u cầu trái long - Hồn thành việc tính tốn, thiết kế chi tiết máy bóc vỏ trái long - Các tập vẽ thiết kế chi tiết, vẽ lắp máy - Tập thuyết minh Trong trình nghiên cứu, thiết kế đề tài cịn gặp số hạn chế, khó khăn nhược điểm sau: - Đề tài rộng đa dạng chủng loại nên việc tìm hiểu tính tốn thiết kế cịn gặp nhiều khó khăn - Một phần thời gian kinh nghiệm cịn hạn chế nên chắn khơng thể tránh khỏi thiếu sót q trình tìm hiểu tính tốn thiết kế Kiến nghị: Với đề tài “Nghiên cứu, đề xuất nguyên lý thiết kế thiết bị bóc vỏ trái long” chúng em tin đề tài phát triển đưa vào sản xuất cách rộng rãi Vì lý hạn chế thời gian kinh phí nên chúng em khơng thể gia cơng chế tạo hết tất chi tiết theo thiết kế đưa ra, nên nhóm chúng em mong khóa sau có nguyện vọng tiếp tục nghiên cứu bổ sung hồn thiện nội dung đề tài 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Thơ ctv (2008), Dự án phát triển long Bình Thuận giai đoạn 2006 – 2010 [2] Nguyễn Văn Kế, 2005 Cây long (Hylocereus undatus Haw.) Nhà xuất nơng nghiệp, TP Hồ Chí Minh, 35 trang [3] Tạ Minh Tuấn, Huỳnh Văn Vũ Đồn Hữu Tiến (2005), Thơng tin giải pháp phát triển thị trường long, Trong: Kết nghiên cứu khoa học công nghệ rau hoa 2003 - 2004, Biên tập Nguyễn Minh Châu Lê Thị Thu Hồng, Nhà xuất Nông Nghiệp, trang 519 – 531 [4] Nguyễn Như Hiến, 2000 Nghiên cứu kỹ thuật bón phân cho long (Hylocereus undatus (Haw.) Britt et Rose.) đất xám phù sa cở Bình Thuận Luận án tiến sỹ nông nghiệp Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp miền Nam [5] Tiêu chuẩn ngành 10 TCN 636, 2006 Thanh long – quy trình kỹ thuật trồng, chăm sóc, thu hoạch phục vụ xuất [6] Lichtenzveig, J., S Abbo, A Nerd, N Tel – Zur, and Y Mizrahi, 2000 Cytology and mating systems in the climbing Cacti Hylocereus and Selenicereus American Journal of Botany 87 (7): 1058 – 1065 [7] Nguyễn Hữu Hoàng, 2006 Một số biện pháp kỹ thuật canh tác long Trong: Diễn đàn khuyến nông @ công nghệ lần 7, chuyên đề GAP long, Bình Thuận, ngày 09/6/2006 Phụ trách biên tập Mai Thành Phụng, văn phòng Trung tâm Khuyến nông quốc gia, trang 78 – 88 [8] Cục trồng trọt [9] Dự án trồng long theo hướng bền vững Công ty cổ phần TV ĐT Thảo Nguyên Xanh [10] Tài liệu “Báo cáo công nghệ sản phẩm long chế biến”, GVHD: TS.Trần Bích Lam [11] Ngọc Hùng (2010) Vietnam’s fruit exporters should focus on Asian market The Saigon Times Daily Trích từ: http://english.thesaigontimes.vn/Home/business/investment/9865/ [12].Tình hình xuất rau hoa năm 2010 dự báo năm 2011 Theo “Rauhoaquavietnam.vn” 02/03/2011 [13].http://www.binhthuan.gov.vn/wps/wcm/connect/sbn_khcn_vi/sbn_khcn/kho_noi_ dung/tin_tuc/hoat_dong/ea249100492a1ce2933ddfc58c7e2172?pageDesign=sbn_ khcn_vi/tpl_pr_tin_tuc_print [14].http://binhthuan.gov.vn/wps/portal/binhthuan/chinhquyen/tintuc/!ut/p/c4/04_SB8 K8xLLM9MSSzPy8xBz9CP0os3gfDxcLQ2MDQ09_Xy9XA0f3ED8nswB3Y7 MgA_2CbEdFAE5tqDc!/?PC_7_LHD81301I88JE0A8GTO2061KH5_WCM_C ONTEXT=/wps/wcm/connect/bt_vi/bt_noi_dung/tin_tuc/tin_ktxh/tin_ktxh_chi_t ieu/8805ac804419b1399628fec99400242c&cur_id=8805ac804419b1399628fec9 9400242c [15] http://dinhduong.com.vn/kien-thuc/chua-benh-voi-thanh-long [16] http://www.medicalhealthguide.com/articles/dragonfruit-healthbenefits.htm [17].http://nld.com.vn/khoa-hoc/may-boc-vo-chom-chom-20100811094513481.htm [18] Nguyễn Thoại Khanh Luận văn thạc sĩ tính tốn, thiết kế, chế tạo máy tách hạt ca cao Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM.2015 [19].http://www.lucife.com/videos/may-got-vo-dua-may-got-vo-cu-qua-cong-ty-cophan-xnk-hoa-nam-hoanamvn-e4d6y5d44624b4s446d5d5.html [20] Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí (T1&T2) Trịnh Chất – Lê Văn Uyển [21] Tính tốn, thiết kế máy sấy bơm nhiệt sấy long cắt lát [22] Hướng dẫn tính tốn băng tải – Nguyễn Văn Dự 2011 [23] Thiết kế dây chuyền sản xuất [24] BLH_Series-Brushless_Motors-DC_Input [25] Xác định công suất cụm băng tải [26] http://www.orientalmotor.com/MyPage/Members/Sizing/sizing.html [27] Bộ Công Thương (2014a) Số liệu thị trường xuất trái Trung tâm Thông tin Công nghiệp Thương mại, BCT năm 2013 [28] Vinafruits (2013) Thống kê tình hình sản xuất xuất trái Việt Nam http://www.vinafruit.com/web/index.php?option=com_contentlist&cat=1&id=12 [29] Nghiên cứu Chiết Xuất chất màu Betacyanin từ vỏ trái long Hylocereus undatus http://www.scribd.com/doc/283541869/NghienC%E1%BB%A9uChi%E1%BA %BFtXu%E1%BA%A5t-Ch%E1%BA%A5t-Mau-Betacyanin-T%E1%BB%ABV%E1%BB%8F-Qu%E1%BA%A3-Thanh-Long-Hylocereus-Spp#scribd PHỤ LỤC Kết khảo sát kích thước trái long ... nghiệm đề xuất chế độ hoạt động 2.7 - Mục tiêu nghiên cứu Tìm hiểu ngun lý bóc vỏ trái long Phân loại phương pháp bóc vỏ trái long 22 2.8 Thiết kế nguyên lý thiết bị (máy) bóc vỏ trái long Phương... nghĩa khoa học - Đề xuất cơng nghệ bóc vỏ trái long - Đề xuất kết cấu thiết bị máy bóc vỏ trái long 1.2.2 Ý nghĩa thực tiễn Sản phẩm máy bóc vỏ trái long cho phép tăng suất bóc vỏ, đảm bảo an toàn... dựng nguyên lý bóc vỏ trái long 2.9 Thiết kế tính tốn số cụm phận máy Giới hạn đề tài Do thời gian có hạn nên đề tài nghiên cứu: - Tìm hiểu đặc tính trái long Nghiên cứu thiết kế nguyên lý bóc vỏ