(TIỂU LUẬN) THIẾT kế, CHẾ tạo hệ THỐNG PHÂN LOẠI hạt điều

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ THÔNG TIN THIẾT KẾ, CHẾ TẠO HỆ THỐNG PHÂN LOẠI HẠT ĐIỀU GVHD: ThS NGUYỄN VĂN ĐỒN SVTH: ĐINH HỮU CƯỜNG NGUYỄN CƠNG VĂN TRỊNH QUANG VŨ SKL008098 Tp Hồ Chí Minh, tháng 08/2021 z BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM ***************** ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO HỆ THỐNG PHÂN LOẠI HẠT ĐIỀU GVHD: ThS NGUYỄN VĂN ĐOÀN SVTH: ĐINH HỮU CƯỜNG - 17143058 NGUYỄN CÔNG VĂN - 17143163 TRỊNH QUANG VŨ - 17143167 TP.HCM, ngày 16 tháng 08 năm 2021 LỜI CẢM ƠN Là sinh viên trường đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh, đồ án tốt nghiệp minh chứng cho kiến thức có sau bốn năm học tập Trong Q trình hồn thành đồ án tốt nhiệp, ngồi cố gắng thân chúng em, chúng em khơng thể hồn thành tốt cơng việc khơng có bảo hướng dẫn tận tình ThS Nguyễn Văn Đồn Lời đầu tiên, chúng em xin chân thành cảm ơn Thầy Nguyễn Văn Đoàn giúp đỡ, dẫn tận tâm với tài liệu, kiến thức bổ ích mà Thầy cung cấp, giúp chúng em hoàn thiện phần đồ án tốt nghiệp Bên cạnh chúng em xin cảm ơn q Thầy (Cơ) Trường ĐHSKPT TP Hồ Chí Minh nhắc nhở, dẫn cung cấp tài liệu bổ ích cho chúng em suốt trình hồn thiện đồ án Mặc dù chúng em cố gắng hoàn thiện thời gian định làm cịn nhiều thiếu sót khơng thể tránh khỏi mong Thầy (Cô) bạn bỏ qua đóng góp ý kiến để nhóm em thay đổi tốt Cuối cùng, chúng em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè giúp đỡ, chia sẻ chúng em trình học tập hồn thành đồ án Chúng em xin chân thành cảm ơn! NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN LỜI MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Hạt điều hay gọi đào lộn hột công nghiệp chủ lực Việt Nam bên cạnh cà phê, cao su, …Từ năm 2006 đến Việt Nam trở thành quốc gia xuất nhân hạt điều đứng vị trí hàng đầu giới, nước thứ có diện tích trồng điều lớn giới sau Ấn Độ, Bờ Biển Ngà Theo số liệu thống kê sơ Tổng cục Hải quan, xuất hạt điều tháng 4/2021 nước đạt 48.510 tấn, thu 286,9 triệu USD với Giá xuất trung bình 5.914 USD/tấn Hiện nước ta việc sơ chế hạt điều sau thu hoạch theo phương pháp thủ công cần nhiều nhân công để thực Việc sản xuất thủ cơng dẫn tới chi phí sản xuất cao ảnh hưởng xấu đến sức khỏe nhân công tiếp xúc với axit hạt điều tươi Để giải vấn đề giảm giá thành sản phẩm, tối ưu phần thủ công nhằm tạo suất cao giảm tiếp xúc với axit hạt điều tươi cho người cơng nhân Nhóm định thực đề tài đề tài: “THIẾT KẾ CHẾ TẠO HỆ THỐNG PHÂN LOẠI HẠT ĐIỀU" để đáp ứng nhu cầu Đối tượng nghiên cứu: - Cơ lý tính hạt điều - Các loại máy phân loại, máy sơ chế hạt điều có thị trường - Các cấu khí, loại thiết bị khí nén, thủy lực, … Ý nghĩa khoa học thực tiễn Tìm thêm phương án cho sản phẩm có thị trường, tìm cấu, mơ hình phù hợp với điều kiện Việt Nam Giúp người nơng dân có thêm giải pháp để phân loại, sơ chế hạt điều Hướng phát triển Ta phát triển máy theo dây chuyền tự động, sau rửa, phân loại sấy khơ, đóng gói, lưu kho MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN LỜI MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Đối tượng nghiên cứu: Ý nghĩa khoa học thực tiễn Hướng phát triển CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ HẠT ĐIỀU Hạt điều Phân bố Cấu tạo hạt điều 3.1 Phần vỏ hạt: 3.2 Phần vỏ lụa: 3.3 Phần nhân điều Giá trị dinh dưỡng hạt điều thương phẩm 4.1 Hàm lượng chất khống có nhân điều 4.2 Các chất đạm 4.3 Dầu hạt điều: 4.4 Dầu vỏ hạt điều Tình hình trồng trọt, sản xuất tiêu thụ hạt điều Việt Nam Sơ chế hạt điều: 6.1 Xử lý hạt thô: 6.2 Xử lý nhân hạt điều: 6.3 Xử lý vỏ hạt điều: Phân tích sở mục đích phân loại hạt điều đề tài CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN LOẠI HẠT ĐIỀU, MỘT SỐ LOẠI MÁY PHÂN LOẠI ĐANG CĨ NGỒI THỊ TRƯỜNG, LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ Phân loại tay: Máy phân loại hạt màu: Phân loại hạt sàng lắc Phân loại, làm máy nhúng Một số loại máy phân loại hạt điều thị trường 5.1 Máy phân loại màu hạt điều CCD-Q164 Khải Thắng 5.2 Máy phân loại hạt điều SA320 Khải Thắng 24 Lựa chọn phương án thiết kế .25 CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI HẠT ĐIỀU .27 Yêu cầu máy: 27 Nguyên lý làm việc 27 Tính tốn thiết kế máy phân loại hạt điều 28 3.1 Tính tốn, thiết kế dung tích khung phân loại .29 3.2 Tính tốn, thiết kế khung rửa 37 3.3 Cửa xả .43 3.4 Tính tốn, thiết kế khung xả 45 3.5 Tính tốn thiết kế thùng chứa nước 56 3.6 Khung máng xả 59 3.7 Khung cấp liệu 60 3.8 Chọn loại xy lanh khí nén 61 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 68 CHƯƠNG 5: LẮP RÁP, VẬN HÀNH VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM .78 Lắp ráp máy 78 Vận hành máy 83 Bảo trì, bảo dưỡng máy 84 Kết thực nghiệm .84 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN 86 TÀI LIỆU THAM KHẢO 87 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ HẠT ĐIỀU Hạt điều Điều hay gọi Đào lộn hột, Đào, tên tiếng Anh Cashew (Tên khoa học: Anacardium occidentale L) loại cơng nghiệp dài ngày thuộc họ Xồi (Anacardiaceae) Cây có nguồn gốc từ đơng bắc Brasil Ngày trồng khắp khu vực khí hậu nhiệt đới để lấy nhân điều chế biến làm thực phẩm Ngồi cịn cho sản phẩm phụ có giá trị dầu vỏ hạt điều, … Hình 1.1 Hạt điều Phân bố Điều/đào lộn hột có nguồn gốc từ vùng đông bắc Brasil, nhập châu Á châu Phi giai đoạn 1560 - 1565 sau đế quốc thực dân châu Âu phát châu Mỹ Hiện loài trở thành công nghiệp phát triển khắp khu vực khí hậu nhiệt đới châu Mỹ, châu Phi, châu Á châu Úc để lấy nhân hạt chế biến làm thực phẩm Ở Việt Nam, điều du nhập vào Việt Nam từ năm 1980, sau chọn loại cơng nghiệp đa mục đích, phủ xanh đất trống đồi trọc, trồng rộng rãi tỉnh khu vực Đông Nam Bộ, Tây Nguyên Duyên hải Nam Trung Bộ như: Bình Phước, Đồng Nai, Bà Rịa – Vũng Tàu, Bình Thuận, Lâm Đồng, Đắk Lắk, Đắk Nông, Từ năm 2006 đến Việt Nam trở thành quốc gia xuất nhân hạt điều đứng vị trí hàng đầu giới, nước thứ có diện tích trồng điều lớn giới sau: Ấn Độ, Bờ Biển Ngà Cấu tạo hạt điều Hình 1.2 Mặt cắt ngang hạt điều 3.1 Phần vỏ hạt: Chiếm từ 65-70% hạt, bao gồm: - Độ ẩm: 13,17% - Chất chứa nito: 6,06% - Cellulose: 17,75% - Đường: 20,85% Hình 1.3 Vỏ hạt điều 3.2 Phần vỏ lụa: Chiếm trung bình 3,5-5 trọng lượng nhân hạt điều, bao gồm: - Độ ẩm: 11,55% - Đường: 37,44% - Cellulose: 11,59% - Chất khoáng: 1,6% 3.3 Phần nhân điều Nhân điều sản phẩm điều có giá trị kinh tế xuất cao Là sản phẩm bổ dưỡng, thơm ngon có nhiều chất bổ dưỡng Giá trị dinh dưỡng hạt điều thương phẩm 4.1 Hàm lượng chất khống có nhân điều Chất khống Natri Kali Calci Magnesi Sắt Đồng Kẽm Mangan Phosphor Lưu huỳnh Bảng 1.1: Hàm lượng chất hạt điều 4.2 Các chất đạm Nhân hạt điều chứa 20% chất đạm thực vật, số lượng tương đương với đậu nành đậu phộng chất tương đương với thịt, trứng, sữa 75 Hình 4.6 Mạch thiết kế 76 Hình 4.7 Board mạch 77 CHƯƠNG 5: LẮP RÁP, VẬN HÀNH VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM Lắp ráp máy - Trước tiến hành lắp ráp cần phải kiểm tra chất lượng chi tiết, ý kỹ đến mối hàn, bề mặt cho mối hàn phải đẹp, đảm bảo kỹ thuật, bề mặt khơng có ba via - Chuẩn bị đầy đủ dụng cụ để lắp ráp - Đảm bảo linh kiện, chi tiết máy phải đầy đủ, xếp ngắn, thuận tiện cho việc lắp ráp - Tuân thủ tiêu chí an tồn lắp ráp Đối Bước tượng thực Thùng chứa nước Hệ thống cấp liệu Khung phân loại Khung rửa Lắp trượt Khung xả 79 Lắp hệ thống phân loạicầu vẽ để không bị ma sát lúc hoạt động Lắp hệ thống xả 80 Xilanh Cố định xilanh, đảm bảo xilanh hoạt động bình thường 10 Lắp ráp tổng thể 11 Điện khí nén 81 Các đường ống khí phải đảm bảo lắp ráp kĩ thuật khơng bị xì khí ngồi Lưu ý: khơng lắp đặt cụm van khí nén tủ điện với mạch điện (vì hoạt động van khí nén xả khí liên tục, khí có chứa nước gây hỏng, chập mạch điện) 82 Hình 5.1 Mơ hình máy Vận hành máy - Trước vận hành máy phải đảm bảo máy đặt vị trí sẽ, bề mặt phẳng khơng gồ ghề - Kiểm tra kỹ đường ống dẫn khí, đường dây điện - Kiểm tra, bôi mỡ cho ổ trượt - Cho máy chạy điều kiện không tải trước 83 Bảo trì, bảo dưỡng máy - Thường xuyên kiểm tra cấu trượt, bôi mỡ thường xuyên - Sau ca làm việc cần phải vệ sinh máy - Liên tục kiểm tra đảm bảo an toàn điện - Bảo quản nơi quy định Kết thực nghiệm ❖ Tiêu chí đánh giá kết thực nghiệm: - Độ - Độ xác phân loại - Có hư hỏng hạt máy gây không - Máy đạt suất theo yêu cầu, tối thiểu 400kg/h Để đánh giá độ xác suất hệ thống phân loại hạt điều Theo tính tốn chu trình phân loại máy đáp ứng 50Kg/1 lần thời gian 201(giây) Vì nhóm chế tạo mơ hình có dung tích chứa nửa mơ hình máy thực tế, nên sử dụng 25kg hạt điều tươi để thử nghiệm: − Khảo sát với 25kg điều phân loại 201(giây) theo nhiều mẫu khác kiểm tra sai số theo số lần mẫu Để đạt độ xác tối ưu quy trình thực nghiệm với mẫu khác Mỗi mẫu thực lần để kiểm tra độ thống kết theo mẫu − Sau lần máy phân loại thành phẩm Chuẩn bị thùng nước đổ loại điều máy phân loại vào quan sát để xác định độ xác phân loại máy − 84 MẪU (T) Độ xác trung bình mẫu: Ttb= (T1+T2+T3)/3 = (91%+89%+90%)/3=90% Với yêu cầu độ xác tương đối hệ thống đạt tiêu đề ❖ Kết đạt được: − Sau thực phân loại theo mẫu khác số lượng hạt hư hỏng trình hệ thống hoạt động không đáng kể chiếm 1% − Hệ thống hoạt động xác với số lần khác chiếm 93% − Sau lần rửa hệ thống làm hạt − Máy chạy chu trình trung bình hết 205s đảm bảo khối lượng xuất 85 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN Kết quả: Sau trình làm việc hệ thống phân loại hạt điều nhóm đạt mục đích đề xuất Đảm bảo hệ thống làm việc với suất đề ra, tối thiểu 400kg/h Hệ thống dễ dàng di chuyển, vận hành đảm bảo an toàn tối đa cho người làm việc Máy phân loại hạt điều máy có tính ứng dụng cao, loại máy bắt buộc phải có ngành trồng chế biến hạt điều Do việc thiết kế, phát triển để máy có nhiều tính năng, khả làm việc ngày nâng cao Bên cạnh cần phải thiết kế để giảm bớt chi phí sản xuất, cắt giảm nguyên vật liệu chất lượng máy ngày nâng cao việc làm tối quan trọng để cạnh tranh với loại máy khác có thị trường Trong trình làm đồ án tốt nghiệp chúng em học hỏi nhiều kinh nghiệm làm việc tính luỹ nhiều kiến thức kỹ cho nghiệp sau Là kỹ sư tương lai ngồi kiến thức bản, cần cập nhật kiến thức để không bị lạc hậu so với giới Hướng phát triển: Mặc dù nhóm chúng em hồn thành mơ hình chưa tự động hóa hồn tồn: cấp liệu tự động, cấp thoát nước bị động nên nhóm chúng em cố gắng nghiên cứu, lên ý tưởng để hoàn thành hệ thống cách hoàn chỉnh Qua thời gian làm đồ án tốt nghiệp đề tài “Thiết kế, chế tạo hệ thống phân loại hạt điều” chúng em nỗ lực để hồn thành đề tài giao Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy cô khoa đặc biệt Thầy Nguyễn Văn Đoàn hướng dẫn giúp đỡ chúng em hoàn thành tốt đồ án Tuy đạo tận tình giảng viên hướng dẫn song trình làm đồ án khơng tránh khỏi sai sót Rất mong đóng góp ý kiến thầy giáo để đồ án chúng em hoàn thiện 86 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tính Tốn Thiết Kế Hệ Dẫn Động Cơ Khí Tập – Trịnh Chất, Lê Văn Uyển Tính Tốn Thiết Kế Hệ Dẫn Động Cơ Khí Tập – Trịnh Chất, Lê Văn Uyển Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy Tập 1– GS TS Nguyễn Đắc Lộc, PGS TS Lê Văn Tiến, PGS TS Ninh Đức Tốn, PGS TS Trần Xuân Việt Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy Tập – GS TS Nguyễn Đắc Lộc, PGS TS Lê Văn Tiến, PGS TS Ninh Đức Tốn, PGS TS Trần Xuân Việt Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy Tập – GS TS Nguyễn Đắc Lộc, PGS TS Lê Văn Tiến, PGS TS Ninh Đức Tốn, PGS TS Trần Xn Việt Giáo Trình Cơng Nghệ Thủy Lực Và Khí Nén – PGS TS Lê Hiếu Giang, TS Nguyễn Thị Hồng Minh Giáo Trình Dung Sai Kỹ Thuật Đo – Trần Quốc Hùng Hệ thống điều khiển khí nén – Nguyễn Ngọc Phương 87 ... hoạch, phân loại, bảo quản hạt điều bà nông dân trồng điều, nhóm chúng em đưa yêu cầu cho đề tài ? ?Thiết kế, chế tạo hệ thống phân loại hạt điều? ?? sau: - Cơ cấu đơn giản, dễ thiết kế, chế tạo -... hạt điều thô người ta phân loại thành loại hạt điều chìm (hạt nặng), hạt điều (hạt nhẹ) hạt lơ lửng (hạt trung bình) 15 - Loại 1: Hạt điều chìm Là loại hạt chìm xuống đáy Đây hạt chắc, mẩy nên bán... KẾ CHẾ TẠO HỆ THỐNG PHÂN LOẠI HẠT ĐIỀU" để đáp ứng nhu cầu Đối tượng nghiên cứu: - Cơ lý tính hạt điều - Các loại máy phân loại, máy sơ chế hạt điều có thị trường - Các cấu khí, loại thiết bị khí