(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thiết kế cải tiến thiết bị làm bánh tráng rế tại Cơ sở sản xuất bánh tráng rế Phong Phú

(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thiết kế cải tiến thiết bị làm bánh tráng rế tại Cơ sở sản xuất bánh tráng rế Phong Phú(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thiết kế cải tiến thiết bị làm bánh tráng rế tại Cơ sở sản xuất bánh tráng rế Phong Phú(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thiết kế cải tiến thiết bị làm bánh tráng rế tại Cơ sở sản xuất bánh tráng rế Phong Phú(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thiết kế cải tiến thiết bị làm bánh tráng rế tại Cơ sở sản xuất bánh tráng rế Phong Phú(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thiết kế cải tiến thiết bị làm bánh tráng rế tại Cơ sở sản xuất bánh tráng rế Phong Phú(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thiết kế cải tiến thiết bị làm bánh tráng rế tại Cơ sở sản xuất bánh tráng rế Phong Phú(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thiết kế cải tiến thiết bị làm bánh tráng rế tại Cơ sở sản xuất bánh tráng rế Phong Phú(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thiết kế cải tiến thiết bị làm bánh tráng rế tại Cơ sở sản xuất bánh tráng rế Phong Phú(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thiết kế cải tiến thiết bị làm bánh tráng rế tại Cơ sở sản xuất bánh tráng rế Phong Phú(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thiết kế cải tiến thiết bị làm bánh tráng rế tại Cơ sở sản xuất bánh tráng rế Phong Phú(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thiết kế cải tiến thiết bị làm bánh tráng rế tại Cơ sở sản xuất bánh tráng rế Phong Phú(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thiết kế cải tiến thiết bị làm bánh tráng rế tại Cơ sở sản xuất bánh tráng rế Phong Phú(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thiết kế cải tiến thiết bị làm bánh tráng rế tại Cơ sở sản xuất bánh tráng rế Phong Phú(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thiết kế cải tiến thiết bị làm bánh tráng rế tại Cơ sở sản xuất bánh tráng rế Phong Phú(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thiết kế cải tiến thiết bị làm bánh tráng rế tại Cơ sở sản xuất bánh tráng rế Phong Phú(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu thiết kế cải tiến thiết bị làm bánh tráng rế tại Cơ sở sản xuất bánh tráng rế Phong Phú

LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày 24 tháng 09 năm 2017 (Ký tên ghi rõ họ tên) Phạm Thế Linh iii CẢM TẠ Trong quãng thời gian thực luận văn, nhận nguồn trợ lực vững mạnh khơng kiến thức, tài chính, kĩ chun mơn mà cịn động viên, tin tưởng ý thức trách nhiệm từ quý thầy cô, nhà trường, sở sản xuất, gia đình bạn bè Xin dành dòng sau để bày tỏ lòng biết ơn Xin cảm ơn thầy TS Mai Đức Đãi tận tình hướng dẫn cho tơi kiến thức lý thuyết thực tế quan trọng dẫn hướng cho suốt trình thực luận văn Xin dành biết ơn to lớn đến thầy ThS Nguyễn Văn Đồn ThS Nguyễn Hữu Trí, thầy dành nhiều tâm huyết, thời gian để hỗ trợ, hướng dẫn lý thuyết kĩ thiết kế, gia cơng khí điều khiển tự động hóa Tơi chân thành cảm ơn ơng Nguyễn Minh Hoàng, chủ sở sản xuất bánh tráng rế Phong Phú, hỗ trợ tài thiết bị cho trình nghiên cứu luận văn Cảm ơn cộng tác KS Hồ Việt Thanh KS Trần Hữu Thƣ trình gia cơng, lắp ráp khí hệ thống điều khiển thiết bị Trong trình thực luận văn, kiến thức chuyên môn hỗ trợ tận tâm từ q thầy Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP HCM tạo nên tảng vững cho tôi, xin chân thành cảm ơn quý thầy cô nhà trường Cảm ơn động viên hỗ trợ từ gia đình giúp tơi ln vững tâm suốt q trình thực luận văn Một lần nữa, xin chân thành cảm ơn Phạm Thế Linh iv Tóm tắt Những năm gần đây, nhu cầu tiêu thụ mặt hàng chả giò rế, ăn truyền thống Việt Nam, tăng mạnh nước Nhu cầu vừa trở thành hội đồng thời thách thức sở sản xuất bánh tráng rế, bán thành phẩm phục vụ cho trình sản xuất chả giò rế, phải tăng suất chất lượng sản phẩm thơng qua q trình tự động hóa quy trình sản xuất Hiện nước có số nghiên cứu chế tạo thiết bị nhằm tự động hóa q trình làm bánh thủ cơng Tuy nhiên, đa phần thiết bị chưa đáp ứng yêu cầu chất lượng sản phẩm hiệu hoạt động chưa cao Từ thực tế đó, luận văn thực nhằm nghiên cứu phương pháp tạo hình bánh rế để cải thiện chất lượng thành phẩm so với thiết bị trước, từ sở nghiên cứu, thiết kế chế tạo thiết bị sản xuất bánh tráng rế bán tự động đáp ứng phương pháp tạo đạt hiệu hoạt động cao thiết bị có Những nghiên cứu thực luận văn gắn chặt với điều kiện sản xuất thực tế sở sản xuất bánh tráng rế Phong Phú, sở đầu tư cho nghiên cứu luận văn Abstract In recent years, the demand in Vietnamese spring rolls, for national market and export, has been rising dramatically Although this is an opportunity for producers of rice paper, the semi-finished good for making spring roll process, there are a number of challenges in improving the manufacturing systems and product quality The objective of this project is to examine the manual process of making rice paper for bettering the quality of rice paper Subsequently, based on the result of further examination, a semi-automatic machine is designed and manufactured The examinations processed are based on the real issues at Phong Phu company, the supporter of this project v MỤC LỤC Trang tựa Trang Quyết định giao đề tài Lý lịch cá nhân i Lời cam đoan iii Cảm tạ iv Tóm tắt v Mục lục vi Danh sách chữ viết tắt ix Danh sách hình x Danh sách bảng xiv Chƣơng TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan 1.2 Tính cấp thiết đề tài 1.3 Mục tiêu đề tài 1.4 Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn 1.4.1 Ý nghĩa khoa học 1.4.2 Ý nghĩa thực tiễn 1.5 Đối tượng phạm vi nghiên cứu đề tài 1.5.1 Đối tượng nghiên cứu 1.5.2 Phạm vi nghiên cứu 1.6 Nghiên cứu nước 1.6.1 Nghiên cứu nước 1.6.2 Nghiên cứu nước 1.7 Phương pháp nghiên cứu 15 1.8 Kết dự kiến 15 1.9 Kế hoạch thực 16 vi Chƣơng CƠ SỞ LÝ THUYẾT 19 2.1 Lý thuyết thiết kế kết hợp chuyển động đẳng hướng 19 2.2 Thiết kế cần lắc rải bột 26 2.3 Lý thuyết điều khiển hệ thống servo 30 2.4 Lý thuyết điều khiển Arduino 34 Chƣơng PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ 40 3.1 Mục tiêu phương án thiết kế cải tiến 40 3.2 Phương án đường quỹ đạo tạo hình bánh rế 40 3.2.1 Phương án 40 3.2.2 Phương án 41 3.3 Phương án thiết kế cấu dịch chuyển nội suy 42 3.4 Phương án thiết kế cấu rải bột 43 3.4.1 Phương án 43 3.4.2 Phương án 44 3.5 Kết luận lựa chọn phương án thiết kế 45 3.5.1 Lựa chọn phương án đường quỹ đạo tạo hình bánh rế 45 3.5.2 Lựa chọn phương án thiết kế cấu rải bột 47 3.5.3 Lựa chọn phương án thiết kế cấu dịch chuyển nội suy 48 3.5.4 Lựa chọn phương án cấp nhiệt 49 Chƣơng TÍNH TỐN THIẾT KẾ 50 4.1 Thiết lập tốn yếu tố đầu vào 50 4.2 Tính tốn thiết kế cấu rải bột 51 4.2.1 Sơ đồ nguyên lý 51 4.2.2 Thiết kế cấu rải bột 54 4.3 Thí nghiệm ảnh hưởng bán kính rải bột đến đường kính bánh 57 4.3.1 Mục tiêu 57 4.3.2 Chuẩn bị thí nghiệm 57 4.3.3 Tiến hành thí nghiệm 58 4.3.4 Xử lý số liệu thí nghiệm 60 vii 4.3.5 Ứng dụng phương trình hồi quy 64 4.4 Tính tốn thiết kế cấu dịch chuyển nội suy 65 4.4.1 Tính tốn thiết kế cấu nội suy trục Y 67 4.4.2 Tính tốn thiết kế cấu nội suy trục X 72 4.4.3 Tính tốn kiểm bền cho nội suy 76 4.5 Lập trình Arduino 81 Chƣơng GIA CÔNG VÀ LẮP RÁP THIẾT BỊ 86 5.1 Quá trình gia cơng lắp ráp thiết bị 86 5.2 Quá trình vận hành thử nghiệm 89 Chƣơng ĐÁNH GIÁ HOẠT ĐỘNG CỦA THIẾT BỊ 91 6.1 Đánh giá trình hoạt động thử nghiệm thiết bị 91 6.1.1 Ưu điểm 91 6.1.2 Khuyết điểm 91 6.2 So sánh với thiết bị có 91 6.3 Phương hướng cải tiến thiết bị 93 Chƣơng KẾT LUẬN 95 7.1 Các kết đạt 95 7.2 Các tồn đề tài 95 7.3 Hướng phát triển đề tài 95 TÀI LIỆU THAM KHẢO 97 PHỤ LỤC 98 viii DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT LAD : LADder Logic PA : PolyAcrylic PVC : PolyVinylClorua LED : Light-Emitting Diode PTFE : PolyTetraFluoroEthylene ix DANH SÁCH CÁC HÌNH HÌNH Trang Hình 1.1: Sản phẩm sở sản xuất bánh tráng rế Phong Phú Hình 1.2: Lon sử dụng để rải bột dòng bột qua lon Hình 1.3: Các sản phẩm bánh tráng rế với kích thước từ trái sang phải 160 mm, 200 mm 220 mm Hình 1.4: Sản xuất bánh tráng rế thủ công sở bánh tráng rế Phong Phú sản phẩm thủ cơng Hình 1.5: Sản phẩm bánh rế sản xuất thiết bị PGS.TS.Trần Doãn Sơn thiết kế chế tạo Hình 1.6: Thiết bị làm bánh tráng rế bán tự động PGS.TS Trần Doãn Sơn thiết kế chế tạo ứng dụng dây chuyền sản xuất Hình 1.7: Thiết bị làm bánh tráng rế bán tự động sở Phong Phú Hình 1.8: Sơ đồ nguyên lý rải bột thiết bị PGS.TS Trần Doãn Sơn thiết kế chế tạo 10 Hình 1.9: Quỹ đạo rải bột thiết bị PGS.TS Trần Doãn Sơn thiết kế chế tạo 10 Hình 1.10: Bản vẽ thiết bị làm bánh tráng rế bán tự động PGS.TS Trần Doãn Sơn thiết kế chế tạo 11 Hình 1.11: Cơ cấu tay quay – trượt 12 Hình 1.12: Vị trí trục thiết bị gồm (a) Tấm kim loại xác định góc quay trục chính, (b) Cơ cấu cổ góp điện, (c) Bộ phận phanh trục 13 Hình 1.13: Thiết bị làm bánh tráng rế bán tự động Kĩ sư Nguyễn Lâm Thành thiết kế chế tạo sử dụng sở Phong Phú 14 Hình 2.1: Bộ truyền đẳng hướng có kiểm sốt vị trí sử dụng đai [4] 19 Hình 2.2: Bộ truyền đẳng hướng có kiểm sốt sử dụng vitme đai [4] 20 Hình 2.3: Tính tốn khoảng làm việc truyền [4] 20 Hình 2.4: Dạng chuyển động làm việc [4] 21 x Hình 2.5: Biểu đồ ứng suất theo chiều chuyển động [4] 24 Hình 2.6: Các dạng cấu bốn khâu [5] 27 Hình 2.7: Các dạng khớp động thường sử dụng [6] 28 Hình 2.8: Một cấu bốn khâu khơng gian [6] 28 Hình 2.9: Ổ bi cầu cho phép chuyển động khơng đồng phẳng [7] 29 Hình 2.10: Góc nghiêng cho phép ổ bi cầu [7] 29 Hình 2.11: Sơ đồ khối hệ thống điều khiển tự động [8] 30 Hình 2.12: Một hệ thống servo chi tiết [8] 31 Hình 2.13: Hệ thống servo điều khiển tốc độ [8] 32 Hình 2.14: Hệ thống servo điều khiển momen xoắn [8] 33 Hình 2.15: Hệ thống servo điều khiển vị trí [8] 34 Hình 2.16: Một dạng mạch Arduino phần mềm giao tiếp 35 Hình 2.17: Cấu trúc mạch Arduino UNO [9] 36 Hình 2.18: Chiều dài xung góc quay động [9] 38 Hình 2.19: Đấu mạch Arduino động servo [9] 38 Hình 2.20: Mạch điện nguyên lý biến [9] 39 Hình 2.21: Sơ đồ chân biến [9] 39 Hình 3.1: Mơ quỹ đạo tâm lon bột phương án phần mềm Working Model 2D 40 Hình 3.2: Phương pháp thủ cơng cơng nhân 41 Hình 3.3: Mơ quỹ đạo tâm lon bột phương án phần mềm Working Model 2D 42 Hình 3.4: Sơ đồ nguyên lý cấu dịch chuyển nội suy dùng truyền đai 43 Hình 3.5: Cơ cấu rải bột phương án 44 Hình 3.6: Cơ cấu rải bột phương án 45 Hình 3.7: Kết thực nghiệm phương án 46 Hình 3.8: Kết thực nghiệm phương án 46 Hình 3.9: Mơ phương án 47 Hình 3.10: Mơ gia cơng phương án 48 xi Hình 3.11: Mơ cấu dịch chuyển nội suy 49 Hình 3.12: Mơ bếp gas 49 Hình 4.1: Sơ đồ nguyên lý cấu rải bột 51 Hình 4.2: Quy trình rải bột bánh 52 Hình 4.3: Sơ đồ nguyên lý rải bột thiết bị PGS.TS Trần Doãn Sơn thiết kế chế tạo 53 Hình 4.4: Quỹ đạo rải bột thiết bị PGS.TS Trần Doãn Sơn thiết kế chế tạo 54 Hình 4.5: Cơ cấu rải bột vị trí khoảng cách hai ổ bi cầu 70 mm 55 Hình 4.6: Tính momen qn tính cấu rải bột 56 Hình 4.7: Mơ cấu rải bột 57 Hình 4.8: Chia khoảng thí nghiệm truyền 58 Hình 4.9: Cấp nhiệt thoa dầu mâm 59 Hình 4.10: Điều chỉnh khoảng cách ổ bi cầu truyền 59 Hình 4.11: Rải bột mâm đo đường kính bánh 60 Hình 4.12: Bảng số liệu kết biểu đồ đường Minitab 61 Hình 4.13: Phương trình hồi quy biểu đồ thặng dư 62 Hình 4.14: Mơ đường rế theo tính tốn 64 Hình 4.15: Thanh truyền tiện chích vạch chỉnh đường kính bánh 65 Hình 4.16: Sơ đồ nguyên lý cấu dịch chuyển nội suy dùng truyền đai 66 Hình 4.17: Vị trí cảm biến hành trình nội suy 66 Hình 4.18: Vị trí mâm nướng bánh 67 Hình 4.19: Khối lượng trục Y 68 Hình 4.20: Dạng chuyển động nội suy trục Y 68 Hình 4.21: Biểu đồ tốc độ momen dịng động SGMP-02A [8] 71 Hình 4.22: Khối lượng trục X 72 Hình 4.23: Dạng chuyển động nội suy trục X 73 Hình 4.24: Vị trí nguy hiểm nội suy 76 xii TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Hoài Sơn, Lê Thanh Phong, Mai Đức Đãi Ứng dụng phương pháp phần tử hữu hạn phân tích kết cấu NXB Đại học quốc gia Tp.HCM, 2008 [2] Văn Cao Đàm Phương pháp luận nghiên cứu khoa học NXB Khoa học kỹ thuật, 2005 [3] Tơn Thất Minh Cơ sở tính tốn thiết kế máy thiết bị thực phẩm NXB Bách khoa Hà Nội, 2012 [4] Thomson Industries, Inc Linear motion and control solutions RIPON Printers, 1999 [5] David H Myszka Machines and Mechanisms Pearson Education, Inc, 2012 [6] Joseph E Shigley, Charles R Mischke Standard handbook of machine design R.R Donnelley & Sons Company, 1996 [7] SKF SKF spherical plain bearings and rod ends SKF Group, 2011 [8] Yaskawa Σ Series SGM/SGMP/SGDA User’s manual Yaskawa, 2002 [9] Tutorials Point Arduino Tutorials Point (I) Pvt Ltd, 2016 [10] Douglas C Montgomery, George C Runger Applied Statistics and Probability for Engineers Wiley, 2014 [11] Y Nakasone, S Yoshimoto, T A Stolarski Engineering Analysis with ANSYS Software MPG Books Ltd, 2006 [12] SKF SKF Linear ball bearings Weppert GmbH & Co KG, 2003 [13] Sáng chế làm bánh Internet: http://www.cesti.gov.vn/khong-gian-cong-nghe/sang-che-lam-banh/content/view/ 7562/286/81/1.html 20/12/2016 [14] Máy bánh tráng rế tự động Internet: http://maypho-banhtrang.com/index.php/may-banh-trang-re-tu-dong 20/12/2016 97 PHỤ LỤC 98 99 100 101 ỨNG DỤNG PHƢƠNG PHÁP QUY HOẠCH THỰC NGHIỆM TRONG BÀI TOÁN XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ RƠI CỦA DỊNG CHẤT LỎNG ĐÃ XÁC ĐỊNH APPLYING ANALYSIS IN PROJECTILE MOTION OF KNOWN LIQUID FLOW TO CALCULATE DROPPED POSITION (1) (1) Phạm Thế Linh Học viên cao học trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp Hồ Chí Minh TĨM TẮT Nghiên cứu áp dụng phương pháp quy hoạch thực nghiệm thí nghiệm xác định vị trí rơi dịng chất lỏng, cụ thể thí nghiệm hỗn hợp bột để làm bánh tráng rế, chịu tác động lực li tâm; vị trí rơi dịng bột xác định thơng qua mối liên hệ với thay đổi bán kính yếu tố khác ảnh hưởng đến vị trí rơi giữ nguyên Kết thực nghiệm xử lý phần mềm Minitab để tìm phương trình hồi quy thể mối liên hệ bán kính rải bột vị trí rơi dịng bột Kết đạt phương trình hồi quy có độ xác 99,7% với độ tin cậy 95% kiểm nghiệm lại phù hợp thực tế Từ kết áp dụng trực tiếp vào trình thiết kế, đồng thời áp dụng phương pháp để khảo sát ảnh hưởng yếu tố khác đến vị trí rơi dịng chất lỏng Từ khóa: Quy hoạch thực nghiệm, Vị trí rơi, Dịng chất lỏng ABSTRACT This research is to apply analysis in experiment calculating the dropped position in projectile motion of known liquid flow, specifically the mixture of flour and water used to make rice paper, impacted by centrifugal force; the dropped position is calculated in relation with changing in the spraying radius while other factors that affect the dropped position remain constant The experiment results are analyzed in Minitab software to define the regression equation representing the relation between the dropped position and the spraying radius Results show that the regression equation is 99,7% accuracy with 95% in confidence and has been tested in reality for compatibility The equation could be applied directly in designing and the same method could be developed to measure other factors that affect the dropped position of liquid flow Keywords: Analysis, Dropped position, Projectile motion, Liquid flow 102 I GIỚI THIỆU Trong trình thiết kế cấu rải bột thiết bị làm bánh tráng rế tự động, thực tế yêu cầu cần xác định mối liên hệ việc thay đổi bán kính rải bột với thay đổi đường kính bánh, hay vị trí rơi dòng bột mâm nướng bánh Trong thiết bị làm bánh tráng rế thiết kế trước, ví dụ thiết bị PGS.TS Trần Doãn Sơn thiết kế chế tạo (Số sáng chế: 1-0007568, cấp ngày: 02/03/2009 Việt Nam), đường kính bánh thay đổi kiểm soát dựa phương pháp thay đổi bán kính rải bột đến đạt kích thước bánh mong muốn ghi nhận lại, khơng sử dụng phương trình liên hệ Phương pháp gây khó khăn cho người điều chỉnh phải trải qua nhiều lần đo kiểm điều chỉnh đạt kích thước bánh mong muốn, đồng thời kích thước bánh khơng kiểm sốt phương trình nên muốn thay đổi kích thước bánh phải thực lại công việc Việc xác định phương trình thể mối liên hệ bán kính rải bột đường kính bánh giúp q trình điều chỉnh đường kính bánh dễ dàng khoa học hỗ trợ cho trình cải tiến thiết kế thiết bị Xét chuyển động dòng bột từ lon xuống mâm nướng bánh, dạng tốn ném vật lý với dịng bột chịu tác động lực li tâm trọng lực trình rải bột Tuy nhiên, để giải tốn lý thuyết địi hỏi phải có tảng kiến thức động lực học chất lưu, đồng thời yêu cầu thiết bị đo kiểm để xác định xác tính chất vật lý chất lỏng, hỗn hợp bột thí nghiệm Vì không đáp ứng đủ điều kiện để giải toán lý thuyết nên phương pháp quy hoạch thực nghiệm đề xuất nhằm giải toán dựa kết thực nghiệm Các nghiên cứu hệ thống phun vòi sen [1] hệ thống làm nguội gia cơng khí [2] có nghiên cứu quỹ đạo rơi dịng lưu chất lưu lượng khỏi vịi phun Tuy vậy, nghiên cứu đa phần dừng mơ hình mơ phỏng, dịng chất lỏng gián đoạn, dạng giọt không liên tục, không xác định phương trình thể ảnh hưởng yếu tố lên vị trí rơi dịng chất lỏng Dựa tài liệu Ứng dụng thống kê xác suất kỹ thuật [3], vận dụng toán xác định phương trình hồi quy với hỗ trợ phần mềm Minitab để tìm phương trình thể phụ thuộc đường kính bánh, hay vị trí rơi dịng bột mâm nướng bánh, với thay đổi bán kính rải bột 103 Mục đích nghiên cứu nhằm xác định phương trình hồi quy thể phụ thuộc đường kính bánh, hay vị trí rơi dòng bột mâm nướng bánh, với thay đổi bán kính rải bột Sau đó, kiểm định tương thích phương trình hồi quy với thực tế, đánh giá độ xác phương trình II PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Nguyên lý cấu rải bột Cơ cấu rải bột thiết kế sử dụng cấu bốn khâu không gian [4] giúp truyền chuyển động quay động đến lon rải bột Tham khảo tài liệu hỗ trợ thiết kế tập đoàn SKF [5], ứng dụng ổ bi cầu thiết kế cấu bốn khâu không gian Ổ bi cầu giúp chuyển động cấu êm nhờ khả khử lệch trục Hình 1: Sơ đồ nguyên lý mô cấu rải bột Động rải bột thông qua cấu bốn khâu không gian truyền chuyển động quay trịn quanh trục cố định, vng góc với bề mặt mâm bướng bánh qua tâm O, cho lon rải bột Chuyển động tròn chiều với chiều quay động có tốc độ góc với động Nhờ chuyển động quay tròn này, dòng bột từ lon rải theo quỹ đạo trịn với tâm hình chiếu điểm O mâm nướng bánh 104 Xilanh giúp điều chỉnh bán kính rải bột đến giá trị bán kính rải bột vành ngồi bán kính rải bột đường rế bánh, giá trị thiết lập sẵn Các yếu tố ảnh hƣởng - Hỗn hợp bột: gồm bột mì, bột năng, nước gia vị pha theo tỉ lệ quy định sở sản xuất Hỗn hợp bột ảnh hưởng đến tính chất vật lý dòng bột khảo sát - Tốc độ quay động cơ: cố định 150 vòng/phút Tốc độ quay ảnh hưởng đến lực ly tâm tác động lên dịng bột - Khi lon vị trí thấp nhất, khoảng cách từ lon đến mặt mâm nướng 150 mm Khoảng cách cố định cấu ảnh hưởng đến quỹ đạo rơi, vị trí rơi dịng bột mâm nướng bánh Phƣơng pháp thí nghiệm - Thay đổi bán kính rải bột thơng qua việc thay đổi khoảng cách hai ổ bi cầu truyền Hình 2: Chia khoảng thí nghiệm truyền - Chia khoảng 10 mm khoảng cách hai ổ bi cầu 70 mm truyền - Khảo sát thay đổi đường kính vịng bột rơi mâm nướng với thay đổi khoảng cách hai ổ bi cầu truyền - Các bước thí nghiệm Bước 1: Cấp nhiệt cho mâm bánh đạt đến nhiệt độ rán bánh (từ 150oC đến 160oC), thoa dầu mâm 105 Hình 3: Cấp nhiệt thoa dầu mâm nƣớng Bước 2: Điều chỉnh khoảng cách ổ bi truyền theo mức định sẵn Bước 3: Rải bột mâm bánh, sau rải bột xong, lấy bánh đo đường kính bánh Thực đo lần Hình 4: Rải bột mâm đo đƣờng kính vòng bột mâm nƣớng Bước 4: Ghi nhận số liệu tiến hành trở lại từ bước với khoảng cách khác Bảng số liệu thu thập sau q trình thí nghiệm 106 Khoảng cách (mm) Lần (mm) Lần (mm) Lần (mm) Lần (mm) Lần (mm) Trung bình (mm) 70 201 200 201 199 199 200 80 156 158 157 156 158 157 90 126 125 126 126 127 126 100 112 111 112 113 112 112 110 100 99 101 99 101 100 120 78 78 77 79 78 78 Bảng 1: Kết thực nghiệm phụ thuộc đƣờng kính vịng bột mâm nƣớng với khoảng cách hai ổ bi cầu truyền Ứng dụng phần mềm Minitab để xử lý số liệu thực nghiệm Bước 1: Nhập số liệu phần mềm Minitab, sử dụng số liệu trung bình Hình 5: Bảng số liệu kết biểu đồ đƣờng Minitab Bước 2: Phân tích biểu đồ đường tìm phương trình hồi quy Biểu đồ đường cho thấy dạng biểu đồ có hai điểm uốn, dự đốn phương trình hồi quy phương trình bậc có dạng Trong x – Khoảng cách hai ổ bi cầu truyền (mm) y – Đường kính bánh (mm) a0, a1, a2, a3 – Các hệ số tương ứng với bậc biến x III KẾT QUẢ 107 Ứng dụng phần mềm Minitab tìm phương trình hồi quy Kết từ phần mềm Minitab Polynomial Regression Analysis: y versus x The regression equation is y = 1789 - 46.55 x + 0.4413 x**2 - 0.001435 x**3 S = 2.49205 R-Sq = 99.9% R-Sq(adj) = 99.7% Analysis of Variance Source Regression Error Total DF SS MS F P 9552.41 3184.14 512.72 0.002 12.42 6.21 9564.83 Sequential Analysis of Variance Source Linear Quadratic Cubic DF SS F P 9028.93 67.39 0.001 390.01 8.02 0.066 133.47 21.49 0.044 Hình 6: Phƣơng trình hồi quy biểu đồ thặng dƣ Kết luận: Với mức tin cậy α = 95%, phương trình hồi quy phụ thuộc đường kính vịng bột mâm nướng (y) vào khoảng cách hai ổ bi cầu truyền (x) 108 Phương trình hồi quy có độ xác R-Sq (adj) = 99,7% với độ tin cậy α = 95% Mức ảnh hưởng bậc biến đến phương trình Bậc – x – 99,9% Bậc – x2 – 93,4% Bậc – x3 – 95,6% Phân tích biểu đồ thặng dư (Residual Plots) Biểu đồ xác suất phân bố tự nhiên (Normal Probability), điểm thặng dư tập trung gần đường thẳng, điều cho thấy số liệu từ thí nghiệm lấy cách ngẫu nhiên khơng có biến động bất thường thí nghiệm Biểu đồ xếp theo thứ tự thí nghiệm (Versus Order) cho thấy điểm thặng dư phân bố phía đường thẳng tương đối bên, điều cho thấy thứ tự thí nghiệm khơng ảnh hưởng đến kết thí nghiệm Biểu đồ tần số xuất (Histogram) cho thấy độ lệch nhẹ bên trái, nhiên bất thường lớn Từ bốn biểu đồ thặng dư kết luận thí nghiệm tiến hành cách ngẫu nhiên, khơng có biến động q trình thí nghiệm khơng bị ảnh hưởng nhiều yếu tố ngoại cảnh Các yếu tố ngoại cảnh kể đến yếu tố môi trường, thiết bị sai số đo Kiểm nghiệm phương trình thực tế Tiến hành lại bước thí nghiệm với giá trị khoảng cách (x) thay đổi thành 75, 85, để kiểm tra mức sai số phương trình so với thực tế Khoảng cách (mm) Lần (mm) Lần (mm) Lần (mm) Trung bình (mm) Giá trị tính tốn (mm) 75 175 175 174 174,6 174,7 0,05 85 139 138 140 139 139,4 0,28 95 119 119 119 119 119,1 0,09 105 104 105 106 105 105,4 0,38 115 89 88 90 89 89,5 0,42 Bảng 2: Kết đánh giá sai số phƣơng trình với thực tế 109 Sai số (%) IV KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ Nghiên cứu ứng dụng phương pháp quy hoạch thực nghiệm với hỗ trợ phần mềm Minitab đưa phương trình hồi quy thể phụ thuộc đường kính vịng bột mâm nướng, hay vị trí rơi dịng bột vào khoảng cách hai ổ bi cầu truyền với độ xác 99,7%, mức tin cậy 95% Phương trình kiểm nghiệm tương thích với thực tế Việc áp dụng phương pháp quy hoạch thực nghiệm giúp đơn giản hóa q trình xác định phương trình liên hệ so với phương pháp lý thuyết với mức tin cậy cao Tuy nhiên tồn nhược điểm phương trình đưa áp dụng cho trường hợp cụ thể, với trường hợp khác áp dụng phương pháp khơng thể áp dụng trực tiếp phương trình Nghiên cứu phát triển để đánh giá ảnh hưởng yếu tố khác đến vị trí rơi dịng chất lỏng ứng dụng với dạng chất lỏng khác TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] C.E Estrada-Perez, K.A Kinney, J.P Maestre, Y.A Hassan, M.D King, Droplet distribution and airborne bacteria in an experimental shower unit, Elsevier, 2017 [2] Konrad Wegener, Josef Mayr, Marion Merklein, Bernd-Arno Behrens, Tojiro Aoyama, Matej Sulitka, Jürgen Fleischer, PeterGroche, Bilgin Kaftanoglu, Nicolas Jochum, Hans‐Christian Möhring, Fluid elements in machine tools, CIRP Annals, 611-634, Elsevier, 2017 [3] Douglas C Montgomery, George C Runger, Applied Statistics and Probability for Engineers, 427-476, Wiley, lần năm 2014 [4] Joseph E Shigley, Charles R Mischke, Standard handbook of machine design, 1292-1317, R.R Donnelley & Sons Company,lần năm 1996 [5] SKF SKF spherical plain bearings and rod ends SKF Group, 2011 Thông tin liên hệ tác giả (ngƣời chịu trách nhiệm viết): Họ tên: Phạm Thế Linh Đơn vị: Trƣờng Đại học Sƣ phạm kỹ thuật Tp Hồ Chí Minh Điện thoại: 0934835047 Email: phamthelinh1602@gmail.com 110 S K L 0 ... 1.4: Sản xuất bánh tráng rế thủ công sở bánh tráng rế Phong Phú sản phẩm thủ công Hình 1.5: Sản phẩm bánh rế sản xuất thiết bị PGS.TS.Trần Doãn Sơn thiết kế chế tạo Hình 1.6: Thiết bị làm bánh tráng. .. rế sở sản xuất bánh tráng rế Phong Phú, giúp nâng cao suất cho sở sản xuất Hình 1.1: Sản phẩm sở sản xuất bánh tráng rế Phong Phú 1.2 Tính cấp thiết đề tài Thực tế sở bánh tráng rế Phong Phú, ... sản xuất, hệ thống thiết bị sở sản xuất bánh tráng rế Phong Phú - Đánh giá ưu, nhược điểm thiết bị có - Đề xuất thiết kế cải tiến + Phương pháp tạo hình bánh rế + Thiết kế cấu tạo hình bánh rế