(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phát triển thiết kế và chế tạo máy tách vỏ hạt sen(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phát triển thiết kế và chế tạo máy tách vỏ hạt sen(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phát triển thiết kế và chế tạo máy tách vỏ hạt sen(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phát triển thiết kế và chế tạo máy tách vỏ hạt sen(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phát triển thiết kế và chế tạo máy tách vỏ hạt sen(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phát triển thiết kế và chế tạo máy tách vỏ hạt sen(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phát triển thiết kế và chế tạo máy tách vỏ hạt sen(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phát triển thiết kế và chế tạo máy tách vỏ hạt sen(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phát triển thiết kế và chế tạo máy tách vỏ hạt sen(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phát triển thiết kế và chế tạo máy tách vỏ hạt sen(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phát triển thiết kế và chế tạo máy tách vỏ hạt sen(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phát triển thiết kế và chế tạo máy tách vỏ hạt sen(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phát triển thiết kế và chế tạo máy tách vỏ hạt sen(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phát triển thiết kế và chế tạo máy tách vỏ hạt sen(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phát triển thiết kế và chế tạo máy tách vỏ hạt sen(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phát triển thiết kế và chế tạo máy tách vỏ hạt sen(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phát triển thiết kế và chế tạo máy tách vỏ hạt sen(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phát triển thiết kế và chế tạo máy tách vỏ hạt sen(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu phát triển thiết kế và chế tạo máy tách vỏ hạt sen
LỜI CAM ĐOAN Tên đề tài: Nghiên cứu phát triển thiết kế chế tạo máy tách vỏ hạt sen GVHD: PGS TS TRƯƠNG NGUYỄN LUÂN VŨ ThS ĐẶNG MINH PHỤNG Tác giả: NGUYỄN TẤN THÍCH Tơi cam đoan luận văn tốt nghiệp cơng trình tơi nghiên cứu thực Tôi không chép từ viết công bố mà khơng trích dẫn nguồn gốc Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Nếu có vi phạm nào, tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm Tp Hồ Chí Minh, ngày 28 tháng 10 năm 2017 Tác giả (Ký ghi rõ họ tên) Nguyễn Tấn Thích iii LỜI CẢM ƠN Trong suốt trình thực luận văn thạc sĩ, nhận hướng dẫn, giúp đỡ nhiều từ nhà trường, quý Thầy Cô, gia đình bạn bè Trước tiên tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến Thầy hướng dẫn khoa học PGS TS Trương Nguyễn Luân Vũ ThS Đặng Minh Phụng Quý Thầy dành nhiều thời gian, tâm huyết, nhiệt tình hướng dẫn, góp ý động viên suốt thời gian thực luận văn Tôi xin gửi lời cảm ơn đến quý Thầy Cô Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP HCM tận tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức tảng chuyên môn cho thời gian qua Đặc biệt xin gửi lời cảm ơn đến q Thầy Cơ Khoa Cơ khí Chế tạo máy tạo điều kiện thuận lợi cho trình học hồn thành luận văn Tơi xin cảm ơn gia đình, bạn bè ln động viên, giúp đỡ khích lệ tinh thần tơi q trình học tập thực luận văn Xin chân thành cảm ơn! Tp Hồ Chí Minh, ngày 28 tháng 10 năm 2017 Tác giả (Ký ghi rõ họ tên) Nguyễn Tấn Thích iv TĨM TẮT Hiện thị trường có nhiều sản phẩm chế biến từ hạt sen đặc biệt sản phẩm chế biến từ hạt sen tươi Một công đoạn khó khăn tốn nhiều thời gian chế biến việc tách vỏ Ở Việt Nam, việc tách vỏ hạt sen thực thủ công chủ yếu tách tay nên suất thấp không đảm bảo vệ sinh Trong nghiên cứu này, tác giả thiết kế chế tạo máy tách vỏ hạt sen tươi phục vụ cho sở sản suất vừa nhỏ Cụm cắt tách máy chế tạo dựa nguyên lý sử dụng lực cắt ép để tách vỏ, cắt dao cắt cắt vết cắt xung quanh chu vi hạt sau dùng lực ép gá dao để ép tách vỏ Mục đích cắt phải đảm bảo khơng phạm vào nhân sen tách không làm dập, bể nhân sen Kết tác giả chế tạo thử nghiệm cho thấy máy tách vỏ hạt sen hoạt động tốt đạt hiệu suất 87,3% vỏ hạt sen tách, nhân sen không bị đứt, nứt Từ khóa: hạt sen, nhân sen, tách vỏ hạt sen, máy tách vỏ hạt sen v ABSTRACT Nowadays, there are many products processed from lotus seeds in the market, especially those processed from fresh lotus seeds One of the most difficult and time-consuming steps in processing is peelings In Vietnam, lotus seed peeling is almost always performed manually by hand using stainless steel knives which leads to lower the productivity and lack of adequate food hygiene In this study, the design and fabrication of fresh lotus seeds peeling machine for small and medium size food processing factories has been done The cutter and remover mechanisms of the machine are fabricated based on the principle of using external force for cutting and pressing to remove the seed shells A cutting line around the circumference of the seed will be cut whilst cutting process, then take the advantage of the remaining force of the cutter to remove the shells The aim is to ensure the knife does not touch the seed-kernels while cutting and the seed-kernels are not fragmented as removing the shells As a results, the machine is well assembled and, the experimental research proved that the machine is well performed and the performance is about 87.3 percent, the seed covers are entirely removed, the seed-kernels are not fragmented or cracked Keywords: Lotus seed, lotus seed kernels, lotus seed peeling, lotus seeds peeling machine vi MỤC LỤC LÝ LỊCH KHOA HỌC i LỜI CAM ĐOAN .iii LỜI CẢM ƠN iv TÓM TẮT v ABSTRACT vi MỤC LỤC vii DANH MỤC HÌNH ẢNH x DANH MỤC BẢNG BIỂU xii Chương GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề 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 1.4 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 Phương pháp phân tích lý thuyết 1.5.2 Phương pháp thực nghiệm 1.6 Kết cấu luận văn tốt nghiệp Chương TỔNG QUAN 2.1 Giới thiệu sen 2.1.1 Nguồn gốc sen 2.1.2 Tình hình trồng sen số nước giới vii 2.1.3 Thời gian sinh trưởng phát triển sen 2.2 Giá trị kinh tế sen 2.3 Cây sen công dụng hạt sen 2.4 Kỹ thuật trồng sen [1], [5] 10 2.5 Thu hoạch hạt sen 12 2.6 Quy trình cơng nghệ chế biến hạt sen tươi 13 2.6.1 Phân cỡ hạt 13 2.6.2 Rữa hạt sen 13 2.6.3 Tách vỏ 14 2.6.4 Tách vỏ lụa 16 2.6.5 Thông tim sen 17 2.7 Tổng quan tình hình nghiên cứu ngồi nước 18 2.7.1 Các kết nghiên cứu nước 18 2.7.2 Các kết nghiên cứu nước 21 Chương 23 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 23 3.1 Kỹ thuật tách vỏ 23 3.2 Lý thuyết trình tách vỏ 24 3.2.1 Các thơng số hình học dao cắt vỏ hạt sen 24 3.2.2 Điều kiện trượt lưỡi dao vật cắt 27 3.3 Lý thuyết guồng tải [4] 31 Chương 38 THIẾT KẾ VÀ TÍNH TỐN 38 4.1 Yêu cầu thiết kế 38 4.2 Giải pháp thực 38 4.2.1 Khảo sát đặc tính hạt sen tươi 38 4.2.1.1 Xác định thơng số kích thước 38 4.2.1.2 Xác định trọng lượng 42 4.2.2 Cụm cấp phôi 43 4.2.2.1 Phương án 1: Cấp phôi phễu rung 43 viii 4.2.2.2 Phương án 2: Cấp phôi guồng tải 45 4.2.2.3 Lựa chọn phương án hợp lý 46 4.2.2.4 Tính tốn chọn guồng tải 46 4.2.2.5 Tích tốn truyền xích băng tải cấp phơi 47 4.2.3 Cụm căt tách vỏ hạt sen tươi 54 4.2.3.1 Phương án 1: Sử dụng thùng quay 54 4.2.3.2 Phương án 2: Sử dụng dao cắt truyền động băng tải 55 4.2.3.3 Lựa chọn phương án hợp lý 56 4.3 Tính tốn chọn động cụm cắt tách vỏ hạt sen 58 4.3.1 Thí nghiệm xác định lực ép (nén) cắt tách vỏ hạt sen 58 4.3.2 Thí nghiệm đo tốc độ băng tải cắt tách vỏ hạt sen 60 4.3.3 Tính động chạy băng tải cắt tách vỏ hạt sen 64 4.3.4 Tính tốn truyền xích cụm cắt tách vỏ hạt sen 65 4.4 Kết cấu máy tách vỏ hạt sen 72 Chương 73 CHẾ TẠO VÀ THỬ NGHIỆM 73 5.1 Chế tạo phận 73 5.1.1 Chế tạo cụm - Cụm cấu cấp phôi 73 5.1.2 Chế tạo cụm - Cụm cắt tách vỏ hạt sen 74 5.1.3 Chế tạo chi tiết khác hoàn thiện máy 75 5.2 Thử nghiệm xác định suất máy 76 5.3 Các thông số máy 77 Chương 78 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 78 6.1 Kết luận 78 6.2 Kiến nghị 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO 79 PHỤ LỤC 81 ix DANH MỤC HÌNH ẢNH HÌNH TRANG Hình 2.1: Gương sen Hình 2.2: Quy trình cơng nghệ chế biến hạt sen tươi 13 Hình 2.3: Tách vỏ thủ công 14 Hình 2.4: Tách vỏ giới 15 Nâng cao chất lượng sản phẩm Hình 2.5: Tách vỏ máy 16 Hình 2.6: Tách vỏ lụa hạt sen 16 Hình 2.7: Thơng tim sen 17 Hình 2.8: Máy tách vỏ hạt sen TZ 18 Hình 2.9: Máy tách vỏ hạt sen DYL-200 19 Hình 2.10: Sơ đồ nguyên lý máy bóc vỏ hạt sen DYL-200 20 Hình 2.11: Máy tách vỏ hạt sen nhóm sinh viên ĐH SPKT 2016 21 Hình 3.1: Các kỹ thuật tách vỏ 23 Hình 3.2: Các dạng mặt cắt ngang dao cắt 25 Hình 3.3: Góc cắt dao 26 Hình 3.4: Vận tốc dao cắt 27 Hình 3.5: Phân tích vận tốc điểm M cạnh sắc lưỡi dao cắt 27 Hình 3.6: Phân tích lực tác động lưỡi dao vật cắt 29 Hình 4.1: Các thành phần máy tách vỏ hạt sen tươi 38 Hình 4.2: Kích thước hạt sen 38 Hình 4.3: Đo chiều dài hạt sen 39 Hình 4.4: Đo đường kính, đo chiều dày vỏ hạt sen 39 Hình 4.5: Cấu tạo cấp phôi phễu rung 44 Hình 4.6: Phễu cấp phơi guồng tải 45 Hình 4.7: Thơng số guồng tải 47 Hình 4.8: Sơ đồ lồng quay tách vỏ hạt sen 54 Hình 4.9: Sơ đồ nguyên lý cắt tách vỏ hạt sen 55 x Hình 4.10: Mơ hình 3D ngun lý cắt tách vỏ hạt sen 55 Hình 4.11: Mơ hình 3D gá dao chữ V 56 Hình 4.12: Thanh gá dao chữ V 57 Hình 4.13: Thanh gá dao ơvan 57 Hình 4.14: Sơ đồ thí nghiệm đo lực ép 58 Hình 4.15: Kết cấu cấu cắt tách vỏ hạt sen 60 Hình 4.16: Mơ hình tổng thể máy tách vỏ hạt sen 72 Hình 5.1: Cụm cấp phôi thiết kế 73 Hình 5.2: Cụm cấp phơi sau chế tạo 73 Hình 5.3: Cụm cấu cắt tách vỏ hạt sen thiết kế 74 Hình 5.4: Cụm cấu cắt tách vỏ hạt sen sau chế tạo 74 Hình 5.5: Máy tách vỏ hạt sen thiết kế 75 Hình 5.6: Máy tách vỏ hạt sen sau chế tạo 76 xi DANH MỤC BẢNG BIỂU BẢNG TRANG Bảng 2.1: Giá trị dinh dưỡng 100g hạt sen tươi Bảng 3.1: Hệ số lực cản 35 Bảng 3.2: Hệ số dự trữ bền băng tải 35 Bảng 3.3: Kích thước gầu tiêu chuẩn guồng tải 35 Bảng 3.4: Hướng dẫn chọn guồng tải 37 Bảng 4.1: Bảng tần suất xuất kích thước chiều dày vỏ hạt sen 40 Bảng 4.2: Bảng tần suất xuất kích thước chiều dài hạt sen 40 Bảng 4.3: Bảng tần suất xuất kích thước đường kính hạt sen 41 Bảng 4.4: Bảng thống kê mơ tả kích thước hạt 42 Bảng 4.5: Bảng kết trọng lượng hạt sen 43 Bảng 4.6: Bảng thơng số truyền xích cụm cấp phơi 53 Bảng 4.7: Bảng kết thí nghiệm đo lực ép (nén) cắt vỏ hạt sen 59 Bảng 4.8: Bảng kết thí nghiệm đo tốc độ băng tải 61 Bảng 4.9: Bảng kiểm tra tương thích 61 Bảng 4.10: Bảng phân phối chuẩn 62 Bảng 4.11: Bảng thống kê Levene 62 Bảng 4.12: Bảng phân tích phương sai ANOVA đơn yếu tố 62 Bảng 4.13: Bảng phân tích kiểm định thứ hạng 63 Bảng 4.14: Bảng kết kiểm định thứ hạng 64 Bảng 4.15: Bảng thông số truyền xích cụm cắt tách vỏ hạt sen 71 Bảng 5.1: Bảng kết thử nghiệm suất máy 77 Bảng 5.2: Bảng thơng số máy 77 xii 5.2 Thử nghiệm xác định suất máy Mục đích thử nghiệm để xác định suất thực máy sau chế tạo Số lượng hạt sen thử nghiệm 450 hạt Bảng 5.1: Bảng kết thử nghiệm suất máy Số hạt Thời gian (s) Đạt (%) Thí nghiệm 50 26 90 Thí nghiệm 50 28 88 Thí nghiệm 50 26 92 Thí nghiệm 50 30 96 Thí nghiệm 50 26 88 Thí nghiệm 50 28 96 Thí nghiệm 50 26 88 Thí nghiệm 50 28 90 Thí nghiệm 50 26 94 Các thí nghiệm Trung bình 87,3% Với kết (bảng 5.1) máy chạy đạt hiệu suất trung bình 87,3%, máy đáp ứng yêu cầu thiết kế 31 5.3 Các thông số máy Bảng 5.2: Bảng thông số máy STT Tên thơng số máy Thơng số Kích thước L x W x H (mm) 1500 x 850 x 1268 Công suất máy 100 kg/giờ Điện áp 220/380 v Động cấp phôi 90W Động băng tải cắt tách hạt 1,0kW Số cụm cắt tách 32 Chương KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 6.1 Kết luận Luận văn hoàn thành đạt kết sau: Khảo sát đặc tính hạt sen Đề xuất qui trình công nghệ máy tách vỏ hạt sen tươi Đề xuất nguyên lý cấp phôi Đề xuất nguyên lý cắt tách vỏ hạt sen Phân tích, lựa chọn phương án thiết kế phù hợp với nhu cầu thực tế Tính tốn thiết kế cụm chi tiết máy Chế tạo thử nghiệm máy Xác định thông số hoạt động máy Hồn chỉnh thiết kế 6.2 Kiến nghị Thiết kế tinh gọn kết cấu máy Tích hợp cấu phân loại hạt trước vào cấu cắt Hoàn thiện cụm phân loại sản phẩm sau tách vỏ Phát triển máy tách kích thước hạt khác Tính tốn thiết kế thêm cấu cắt tách vỏ để tăng suất 33 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Phước Tuyên, Kỹ thuật trồng sen, NXB Nơng nghiệp Tp Hồ Chí Minh - 2008 [2] Tơn Thất Ninh, Giáo trình sở thiết kế máy thiết bị thực phẩm, Nhà xuất bách khoa – Hà Nội- 2010 [3] Trịnh Chất – Lê Văn Uyển, Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí, Nhà xuất giáo dục, 2002 [4] Nguyễn Hồng Ngân- Nguyễn Danh Sơn, Kỹ thuật nâng chuyểnTập 2, Nhà xuất Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh, 2014 Nguồn khác [5].https://caolanh.dongthap.gov.vn/wps/portal/hcl/!ut/p/c0/04_SB8 K8xLLM9MSSzPy8xBz9CP0os_jQEDc3n1AXEwN3Cz9DA09TIy NzS_MAA4sAc_2CbEdFADmyCKE!/?WCM_GLOBAL_CONTEX T=/wps/wcm/connect/HCL/sithcl/sitachuyentrang/sitanongnghiepno ngthon/sitakythuatnongnghiep/sitatrongtrot/20111214+cay+sen+va+ ky+thuat+trong [6].https://sites.google.com/site/trambvtvhuyenvinhhung/cay-sen/kythuat-trong-sen-lay-hat [7].http://www.ingentaconnect.com/content/tcsae/tcsae/2014/000000 30/00000013/art00004?crawler=true [8] http://giaoduc.net.vn/Suc-khoe/Chuyen-gia-Dinh-duong/Tacdung-that-su-cua-hat-sen-post121943.gd 34 [9] Renznik N.E (1975) PGS TS Bùi Văn Miên: Máy chế biến thức ăn gia súc NXB Nông Nghiệp TPHCM 2004 [10] https://www.alibaba.com/product-detail/Lotus-seeds-peelingmachine-Lotusnut_60471218054.html?spm=a2700.7724857.main07.150.2bd13975 b5ZWf4 [11] https://www.alibaba.com/product-detail/lotus-seed-peelingmachine008618703616828_1931234877.html?spm=a2700.7724857.main07 216.2bd13975b5ZWf4 [12].http://vaas.org.vn/Upload/Documents/Ket-qua-KHCN1315/CTP-CCN-16/49.pdf [13].https://m.2lua.vn/article/nong-dan-trong-sen-mong-co-thitruong-on-dinh-26706.html?hl=en [14] http://rttc.hcmuaf.edu.vn/rttc-8130-1/vn/bong-sen.html [15] http://vi.globals.sale/item.html?id=tb36257736591 [16] https://www.slideshare.net/phunghuynh931102/giaotrinhxulydulieunghiencuuvoispssforwindows 35 NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY TÁCH VỎ HẠT SEN RESEARCHING DESIGN DEVELOPMENT AND MANUFACTURING THE LOTUS SEED SPEELING MACHINE Nguyễn Tấn Thích 1a , Trương Nguyễn Luân Vũ 2b, Đặng Minh Phụng 2c Học viên Cao học Trường ĐH Sư phạm Kỹ Thuật TP HCM Trường ĐH Sư phạm Kỹ Thuật TP HCM a tanthichnguyen@hitu.edu.vn; b vuluantn@hcmute.edu.vn; cphungdm@hcmute.edu.vn TÓM TẮT Hiện thị trường có nhiều sản phẩm chế biến từ hạt sen đặc biệt sản phẩm chế biến từ hạt sen tươi Một cơng đoạn khó khăn tốn nhiều thời gian chế biến việc tách vỏ Ở Việt Nam, việc tách vỏ hạt sen thực thủ công chủ yếu tách tay nên suất thấp không đảm bảo vệ sinh Trong nghiên cứu này, tác giả thiết kế chế tạo máy tách vỏ hạt sen tươi phục vụ cho sở sản suất vừa nhỏ Cụm cắt tách máy chế tạo dựa nguyên lý sử dụng lực cắt ép để tách vỏ, cắt dao cắt cắt vết cắt xung quanh chu vi hạt sau dùng lực ép gá dao để ép tách vỏ Mục đích cắt phải đảm bảo không phạm vào nhân sen tách không làm dập, bể nhân sen Kết tác giả chế tạo thử nghiệm cho thấy máy tách vỏ hạt sen hoạt động tốt đạt hiệu suất 87,3% vỏ hạt sen tách, nhân sen không bị đứt, nứt Từ khóa: hạt sen, nhân sen, tách vỏ hạt sen, máy tách vỏ hạt sen ABSTRACT Nowadays, there are many products processed from lotus seeds in the market, especially those processed from fresh lotus seeds One of the most difficult and time-consuming steps in processing is peelings In Vietnam, lotus seed peeling is almost always performed manually by hand using stainless steel knives which leads to lower the productivity and lack of adequate food hygiene In this study, the design and fabrication of fresh lotus seeds peeling machine for small and medium size food processing factories has been done The cutter and remover mechanisms of the machine are fabricated based on the principle of using external force for cutting and pressing to remove the seed shells A cutting line around the circumference of the seed will be cut whilst cutting process, then take the advantage of the remaining force of the cutter to remove the shells The aim is to ensure the knife does not touch the seed-kernels while cutting and the seed-kernels are not fragmented as removing the shells As a results, the machine is well assembled and, the experimental research proved that the machine is well performed and the performance is about 87.3 percent, the seed covers are entirely removed, the seed-kernels are not fragmented or cracked Keywords: Lotus seed, lotus seed kernels, lotus seed peeling, lotus seeds peeling machine GIỚI THIỆU Hạt sen ngồi vị thuốc đơng y quen thuộc từ xa xưa cịn loại thực phẩm tốt sức khỏe người Trong hạt sen có đầy đủ protein, lipid, gluxit, chất khống (canxi, sắt, photpho, natri, kali ), chất xơ, vitamin ( B1, B2, C) nhiều axit amin không thay thế, cần thiết cho người [1], [6] Cho nên nhu cầu tiêu thụ hạt sen tươi ngày nhiều, để chế biến ăn từ hạt sen phải tiến hành sơ chế Trong khâu sơ chế hạt sen khâu tách vỏ khâu tốn nhiều thời gian Ở nước ta việc tách vỏ hạt sen chủ yếu làm tay nên cho suất thấp, máy tách vỏ hạt sen có trị trường chủ yếu tách vỏ hạt sen khơ Quy trình cơng nghệ chế biến hạt sen tươi gồm bước sau: Phân cỡ hạt, làm sạch, tách vỏ, tách vỏ lụa thông tim sen Trong luận văn nầy tác giả nghiên cứu phát triển thiết kế chế tạo máy tách vỏ hạt sen tươi Từ đặc điểm kích thước hạt sen tươi dựa vào sở lý thuyết công nghệ tách vỏ [2], tác giả đưa sở lý thuyết trình tách vỏ hẹt sen tươi sau: Để tách vỏ hạt sen tươi ta phải dùng lực cắt dao để cắt vào lớp vỏ cứng dai hạt sen tươi cắt vệt dài quanh chu vi hạt, sau dùng lực ép gá dao băng tải để tạo lực ma sát cho vỏ tự động bong tách mà không làm ảnh hưởng đến nhân sen Tác giả đưa phương án thiết kế, phân tích tìm phương án thiết kế tối ưu để tính tốn tiến hành chế tạo cụm chi tiết máy hoàn thiện máy Bên cạch tác giả tiến hành làm số thí nghiêm sử lý kết thực nghiệm để tìm thơng số máy Máy tách vỏ hạt sen tươi đời giúp cho người lao động tăng suất lao động, nâng cao chất lượng sản phẩm hạt sen, bước cải thiện đời sống kinh tế cho hộ gia đình trồng chế biến hạt sen Ngoài đề tài tài liệu tham khảo cho công tác nghiên cứu, chế tạo máy, thiết bị tách vỏ hạt sen dây chuyền chế biến hạt sen tươi Viêt Nam NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY TÁCH VỎ HẠT SEN 2.1 Yêu cầu làm việc máy - Máy tách vỏ hạt sen nhiệm vu tách lớp vỏ khỏi nhân sen mà không làm nứt, bể nhân sen 2.2 Các thông số hạt sen: - Chiều dài hạt sen (L) - Đường kính hạt sen (D) - Chiều dày vỏ hạt sen (T) Hình 1: Kích thước hạt sen Kích thước Kích thước Kích thước trung Độ lệch Kích thước hạt nhỏ (mm) lớn (mm) bình (mm) chuẩn (mm) Chiều dài hạt (mm) 19,0 21 20,1 0,4905 Đường kính hạt (mm) 12,6 15 14,0 0,5850 Chiều dày vỏ hạt (mm) 0,9 1,1 1,0 0,0624 2.3 Nguyên lý làm việc máy tách vỏ hạt sen Để tách vỏ hạt sen tươi ta phải dùng lực cắt vào lớp vỏ cứng dai hạt sen tươi cắt vệt dài quanh chu vi hạt, sau dùng lực ép gá dao băng tải để tạo lực ma sát cho vỏ tự động bong tách mà không làm ảnh hưởng nhân sen Máy gồm cụm cụm sau: Cụm cắt tách vỏ hạt sen Cụm cấp phơi Hình2.2: Các thành phần máy 3 Phương án thiết kế máy tách vỏ hạt sen 3.1 Cụm cấp phôi 3.1.1 Phương án 1: Cấp phơi phễu rung Hình 2.2: Cấu tạo cấp phôi phễu rung Nguyên lý làm việc: Khi cấp nguồn cho nam châm điện, nam châm điện tạo dao động kéo phễu xuống Nhờ cụm lị xo đặt nghiêng theo góc 750 so với mặt phẳng nằm ngang với hình chiếu lò xo xuống mặt phẳng ngang trùng với tiếp tuyến vịng trịn tâm O Do hệ thống vừa dao động lên xuống vừa xoay quanh tâm theo góc nhỏ, phơi hỗn độn phễu tản xung quanh thành phễu bắt đầu tiếp cận với đầu cánh xoắn, phôi chuyển động theo cánh xoắn từ đáy phễu lên theo mặt phẳng nghiêng khỏi phễu theo sỡ động học trình bày 3.1.2 Phương án 2: Cấp phôi guồng tải (1)_ Phễu cấp phôi, (2)_ Puly chủ động, (3)_ Gầu tải, (4)_ Băng tải, (5)_ Puly bị động Hình 3: Cấp phơi guồng tải Nguyên lý hoạt động: Khi cấu dẫn động truyền chuyển động cho puly chủ động (2) quay kéo cho băng tải (4) có gắn gầu tải (3) chuyển động theo Trong chu kỳ làm việc guồng tải chuyển động đến phễu cấp phôi (1), hạt sen điền đầy vào gầu di chuyển băng tải lên Sau quay vòng qua puly chủ động (2) hạt sen đổ hướng theo cấu đỡ hạt Qua phân tích trên, phương án chọn để thiết kế chế tạo máy tách vỏ hạt sen 3.2 Cụm căt tách vỏ hạt sen tươi 3.2.1 Phương án 1: Sử dụng thùng quay Nguyên lý hoạt động: Hạt sen cho vào thùng quay Trên thành thùng quay thiết kế nhiều lỗ nhỏ gia cơng với kích thước đường kính 12,5mm Khi động quay thùng trộn, vỏ hạt sen móc qua lỗ nhỏ này, vỏ hạt vướng vào lỗ quay theo tách dụng lực quay ly tâm làm tách vỏ hạt sen Hình 4: Sơ đồ thùng quay tách vỏ hạt sen 3.2.2 Phương án 2: Sử dụng dao cắt truyền động băng tải Sơ đồ nguyên lý: Hình 5: Sơ đồ nguyên lý cắt tách vỏ hạt sen (1)_Hạt sen, (2)_ Dao cắt, (3)_Thanh gá dao, (4)_Gá dao, 5_ Puly băng tải, (6)_Băng tải Nguyên lý hoạt động: Hạt sen cấp vào băng tải (6), băng tải chạy kéo hạt sen chạy (hạt sen theo hướng mũi tên (như hình 4.6) hạt sen có su hướng lăn trịn qua phần đầu gá dao (cùm gá dao) tiến dần cuối gá dao (3) sau hạt sen đưa đến lưỡi cắt (2), hạt sen lăn tròn đồng thời lưỡi cắt cắt vệt tròn kín quanh chi vi hạt sen, băng tải tiếp tục kéo hạt sen qua phần cuối thanh gá dao, lúc lục ép lực ma sát băng tải gá dao làm tách vỏ khỏi hạt Ở cụm cắt tách vỏ hạt sen gá dao giữ vai trị quan trọng q trình bóc tách vỏ Phương án sử dụng dao cắt truyền băng tải chọn để thiết kế chế tạo máy tách vỏ hạt sen Trong cấu cắt tách vỏ hạt sen chiều sâu cắt ảnh hưởng lớn đến chất lượng thành phẩm, phần nhô khỏi gá dao dao cắt định chiều sâu cắt, cắt sâu làm phạm vào nhân sen nên phải có thiết kế riêng cho phận sau: Phương án 1: Thanh gá dao chữ V Hình 6: Mơ hình 3D Thanh gá dao chữ V Dao kẹp chặt gá dao (thanh gá dao trái gá dao phải) hình Ở phương án 1, cấu hoạt động không ổn định, hạt sen cắt cắt phạm vào nhân không cắt không chỉnh chiều sâu cắt Hình 7: Thanh gá dao chữ V (1)_ Thanh gá dao trái, (2)_ Dao cắt, (3)_ Thanh gá dao phải Phương án 2: Thanh gá dao ô van Dao kẹp chặt gá dao (thanh gá dao trái gá dao phải) hình Thanh gá dao thiết kế sau: Dựa vào thông số hạt sen ta thiết kế gá dao để cắt hạt sen Dựa vào kích thước chiều dày trung bình chiều dày vỏ hạt sen ta xác định chiều sâu cắt vỏ hạt sen Ttb, dựa vào ta xác định khoảng nhơ dao chiều sâu cắt Dao định vị chốt trụ để giữ cho dao không bi dịch chuyển theo phương thẳng đứng hay phương ngang trình cắt Chiều rộng rãnh thiết kế Lmax chiều cao rảnh thiết kế Dmax/2 Hình 8: Thanh gá dao ôvan (1)_Thanh gá dao trái, (2)_chốt trụ, (3)_Dao cắt, (4)_Thanh gá dao phải,(5)_ Hạt sen Ở phương án 2: Cơ cấu làm việc ổn định dao kẹp chặt gá dao định vị chốt trụ nên dao không dịch chuyển, chiều sâu cắt khống chế Với ưu gá kẹp, chiều sâu cắt, làm việc ổn định nên phương án chọn để chế tạo máy tách vỏ CHẾ TẠO VÀ THỬ NGHIỆM Máy chế tạo thành công đạt kết sau: Hình 9: Máy tách vỏ hạt sen Đánh giá trình thử nghiệm: Máy hoạt động tốt đạt xuất 100kg/ngày Vỏ hạt sen tách Nhân sen không bị cắt đứt, nứt, bể KẾT LUẬN Máy tách vỏ hạt sen hoạt động nguyên lý sử dụng dao cắt lực ép gá dao băng tải để tách vỏ hoạt động tố Nhân sen tách không bị cắt đứt, không bị đập, không bị nứt Máy đạt xuất 100kg/ngày TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Phước Tuyên, Kỹ thuật trồng sen, NXB Nông nghiệp Tp Hồ Chí Minh - 2008 [2] Tơn Thất Ninh, Giáo trình sở thiết kế máy thiết bị thực phẩm, Nhà xuất bách khoa – Hà Nội- 2010 [3] Trịnh Chất – Lê Văn Uyển, Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí, Nhà xuất giáo dục, 2002 [4] Nguyễn Hồng Ngân- Nguyễn Danh Sơn, Kỹ thuật nâng chuyển-Tập 2, Nhà xuất Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh, 2014 Nguồn khác [5].https://caolanh.dongthap.gov.vn/wps/portal/hcl/!ut/p/c0/04_SB8K8xLLM9MSSzPy8xBz 9CP0os_jQEDc3n1AXEwN3Cz9DA09TIyNzS_MAA4sAc_2CbEdFADmyCKE!/?WCM_G LOBAL_CONTEXT=/wps/wcm/connect/HCL/sithcl/sitachuyentrang/sitanongnghiepnongth on/sitakythuatnongnghiep/sitatrongtrot/20111214+cay+sen+va+ky+thuat+trong [6].https://sites.google.com/site/trambvtvhuyenvinhhung/cay-sen/ky-thuat-trong-sen-lay-hat Thông tin liên hệ tác giả: Họ tên: Nguyển Tấn Thích Đơn vị: Học viên cao học CKM16A Trường ĐH SPKT Tp HCM Điện thoại: 0944174116 Email: tanthichnguyen@gmail.com S K L 0 ... cấu cắt tách vỏ hạt sen thiết kế 74 Hình 5.4: Cụm cấu cắt tách vỏ hạt sen sau chế tạo 74 Hình 5.5: Máy tách vỏ hạt sen thiết kế 75 Hình 5.6: Máy tách vỏ hạt sen sau chế tạo ... giả nghiên cứu thiết kế chế tạo máy tách vỏ hạt sen tươi, nguyên liệu ban đầu hạt sen tươi sau thu hoạch tách từ gương sen, hạt sen phân cỡ làm sạch, hạt sen thành phẩm hạt sen tươi tách vỏ (tách. .. Chương THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN 4.1 Yêu cầu thiết kế Năng suất máy 100 kg /ngày Thiết kế chế tạo hồn thiện cụm cấp phơi Thiết kế chế tạo hoàn thiện cụm cắt tách vỏ hạt sen Thiết kế chế tạo