Cải tiến thiết kế và chế tạo máy tách hạt macca

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ KHÍ CẢI TIẾN THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY TÁCH HẠT MACCA GVHD: PGS TS TRƯƠNG NGUYỄN LUÂN VŨ GVC.TS ĐẶNG MINH PHỤNG SVTH: NGUYỄN HUỲNH ĐỨC VÕ TRỌNG ĐẠI NGUYỄN VŨ HỒNG SKL010910 Tp Hồ Chí Minh, tháng 07/2023 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: “CẢI TIẾN THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY TÁCH HẠT MACCA” GVHD: PGS TS TRƯƠNG NGUYỄN LUÂN VŨ GVC.TS ĐẶNG MINH PHỤNG SVTH: NGUYỄN HUỲNH ĐỨC MSSV: 19144248 VÕ TRỌNG ĐẠI MSSV: 19144244 NGUYỄN VŨ HỒNG MSSV: 19144258 Khóa: 2019 – 2023 Ngành: Cơng nghệ kỹ thuật Cơ khí TP Hồ Chí Minh, tháng năm 2023 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY Độc lập - Tự – Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Học kỳ 2/ năm học 2022-2023 Giảng viên hướng dẫn: PGS TS Trương Nguyễn Luân Vũ GVC.TS Đặng Minh Phụng Sinh viên thực hiện: Nguyễn Huỳnh Đức MSSV: 19144248 Điện thoại: 0919392443 Sinh viên thực hiện: Võ Trọng Đại MSSV: 19144244 Điện thoại: 0778035214 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Vũ Hoàng MSSV: 19144258 Điện thoại: 0346910002 Đề tài tốt nghiệp: - Mã số đề tài: 22223DT319 - Tên đề tài: Cải tiến thiết kế chế tạo máy tách hạt macca Các số liệu, tài liệu ban đầu: - Các tài liệu nghiên cứu nước Nội dung đồ án: - Khảo sát, tìm hiểu cấu, ngun lí hoạt động loại máy tách hạt macca có - Nghiên cứu tính tốn, phân tích phương án đề xuất phương án thiết kế - Chế tạo, thử nghiệm đánh giá suất dựa thực nghiệm Các sản phẩm dự kiến - Hồ sơ thiết kế tính tốn máy - Tập thuyết minh tính tốn - Mơ hình máy Ngày giao đồ án: 15/03/2023 Ngày nộp đồ án: 15/07/2023 Ngơn ngữ trình bày: Bản báo cáo: Trình bày bảo vệ: Tiếng Anh  Tiếng Anh  Tiếng Việt  Tiếng Việt  TRƯỞNG BỘ MÔN GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên)  Được phép bảo vệ …………………………………………… (GVHD ký, ghi rõ họ tên) LỜI CAM KẾT Tên đề tài: “Cải tiến thiết kế chế tạo máy tách hạt macca” GVHD: PGS TS Trương Nguyễn Luân Vũ GVC.TS Đặng Minh Phụng Họ tên sinh viên: Nguyễn Huỳnh Đức MSSV: 19144248 Số điện thoại liên lạc: 0919392443 Email: 19144248@student.hcmute.edu.vn Họ tên sinh viên: Võ Trọng Đại Số điện thoại liên lạc: 0778035214 Họ tên sinh viên: Nguyễn Vũ Hoàng Số điện thoại liên lạc: 0346910002 MSSV: 19144244 Lớp: 191441 Lớp: 191441 Email: 19144244@student.hcmute.edu.vn MSSV: 19144258 Lớp: 191441 Email: 19144258@student.hcmute.edu.vn Ngày nộp khóa luận tốt nghiệp (ĐATN): 15/7/2023 Lời cam kết: “Chúng xin cam đoan khóa luận tốt nghiệp (ĐATN) cơng trình chúng tơi nghiên cứu thực Chúng không chép từ viết cơng bố mà khơng trích dẫn nguồn gốc Nếu có vi phạm nào, chúng tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm” TP Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng năm 2023 Nguyễn Huỳnh Đức Võ Trọng Đại Nguyễn Vũ Hoàng LỜI CẢM ƠN Đối với sinh viên đồ án tốt nghiệp vừa môn học bắt buộc phải trải qua để trường, vừa nơi vận dụng lý thuyết mà chúng em học ghế nhà trường vào thực tế để chế tạo sản phẩm đồ án tốt nghiệp phục vụ cho sống sản xuất Trong trình làm đồ án tốt nghiệp, chúng em gặp nhiều khó khăn việc thiết kế chế tạo sản phẩm kiến thức chúng lý thuyết sách học ghế nhà trường Thế nhưng, chúng em tư vấn, giúp đỡ tận tình từ giảng viên khoa Cơ Khí Máy nói riêng tồn thể thầy trường đại học Sư Phạm Kỹ Thuật thành phố Hồ Chí Minh Chúng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới: Giảng viên PGS TS Trương Nguyễn Luân Vũ giảng viên TS Đặng Minh Phụng đồng hành hỗ trợ, giúp giải đáp thắc mắc, vấn đề chúng em gặp phải suốt thời gian tháng làm đồ án Với kinh nghiệm kiến thức thầy giúp chúng em tránh nhiều sai lầm, nhận thấy hạn chế, thiếu sót thân, từ khắc phục hồn thành tồn vẹn sản phẩm đồ án tốt nghiệp Trong trình thực đồ án tốt nghiệp, khơng thể tránh khỏi thiếu sót hay sơ xuất trình thực thiếu hụt kiến thức trải nghiệm thực tế Nên chúng em mong q Thầy, bỏ qua có ý kiến đóng góp sản phẩm để chúng em sửa chữa thay đổi để hoàn thiện sản phẩm Lời cuối xin kính chúc q thầy, lời chúc sức khỏe, hạnh phúc công tác tốt Sinh viên thực Nguyễn Huỳnh Đức - Võ Trọng Đại - Nguyễn Vũ Hồng i TĨM TẮT ĐỒ ÁN CẢI TIẾN THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY TÁCH HẠT MACCA Đất nước ta đà phát triển việc áp dụng khoa học kỹ thuật vào đời sống đóng vai trị quan trọng người Việc áp dụng khoa học kỹ thuật việc đưa nghiên cứu từ lý thuyết vào đời sống thực tiễn nhằm thay giảm thiểu sức lao động người, đảm bảo an toàn đạt suất cao trình làm việc sản suất Đề tài đồ án tốt nghiệp “Cải tiến thiết kế chế tạo máy tách hạt macca” đề nhằm giúp cho doanh nghiệp vừa nhỏ giảm nguồn nhân lực, chi phí nhân cơng q trình sản xuất mang lại hiệu kinh tế cao Nội dung đề tài xoay quanh việc phân tích, tìm phương án giải vấn đề lấy nhân trái macca từ lên kế hoạch thiết kế, chế tạo máy tách hạt dựa kế thừa từ dịng máy có mặt thị trường ngồi nước Sau tìm hiểu, tham khảo tài liệu để tính tốn thơng số kỹ thuật máy tách hạt macca, chúng em có kết sơ máy tách hạt macca Trong q trình thực đồ án, có đầu tư thời gian công sức nên nhóm đạt số thành định như: Chạy thành công máy, tách thành công hạt macca, tỉ lệ tách hạt đẹp không bị nứt vỡ cao Máy tách hạt macca vận hành đơn giản, an toàn dễ bảo trì ii ABSTRACT IMPROVING THE DESIGN AND MANUFACTURING OF MACADAMIA NUT SEPARATORS Our country is on the way to development, so the application of science and technology to life plays a very important role for people The application of science and technology is the introduction of research from theory into real life in order to replace human labor in the most effective way, ensuring safety in the process of working The topic of the graduation project "Improving the design and manufacturing of macadamia nut separators" is proposed to help small and medium enterprises reduce human resources, labor costs in the production process and bring more efficiency The content of the topic revolves around analyzing and finding a solution to the problem of getting the kernels of macadamia nuts from which to plan the design and manufacture of a grain separator based on the inheritances from the machines which have been appeared in the domestic and abroad market After learning, referencing documents to calculate the technical parameters of macadamia nut separators, we have obtained preliminary results about macadamia nut separators During the implementation of the project, due to the investment of time and effort, the team achieved certain results such as: successfully running the machine, successfully separating macadamia nuts, the beautiful seed separation rate was not affected by high cracks The macadamia nut separator is simple to operate, safe and easy to maintain iii MỤC LỤC CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 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 1.4 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 Kết cấu đề tài CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI 2.1 Tổng quan hạt macca 2.1.1 Nguồn gốc hạt macca 2.1.2 Đặc điểm macca 2.1.3 Các loại hạt macca 2.1.4 Công dụng hạt macca 2.1.5 Giá trị kinh tế hạt macca 10 2.1.6 Quy trình sản xuất hạt macca 11 2.2 Các nghiên cứu liên quan đến đề tài 13 2.2.1 Nghiên cứu nước 13 2.2.2 Nghiên cứu nước 15 2.3 Các tồn máy 17 CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 18 3.1 Nguyên lý tách vỏ 18 3.2 Lựa chọn động 18 iv 3.3 Lựa chọn truyền 21 3.4 Sơ đồ hành trình tách hạt macca 22 3.5 Sơ đồ nguyên lý 28 CHƯƠNG 4: PHƯƠNG HƯỚNG VÀ CÁC GIẢI PHÁP 29 4.1 Yêu cầu đề tài / Thông số thiết kế 29 4.1.1 Phân tích 29 4.1.2 Yêu cầu đề tài 29 4.1.3 Đề xuất phương án, kết cấu 30 4.2 Phương hướng giải pháp thực 30 4.2.1 Phương án 30 4.2.2 Phương án 31 4.2.3 Phương án 33 4.3 Lựa chọn giải pháp / Phương án 34 4.4 Trình tự cơng việc tiến hành 34 CHƯƠNG 5: ĐỀ XUẤT CƠNG NGHỆ / TÍNH TỐN, THIẾT KẾ MÁY TÁCH HẠT MACCA 35 5.1 Thông số thiết kế 35 5.2 Nguyên lí làm việc 36 5.3 Đề xuất kết cấu 36 5.3.1 Khung máy 36 5.3.2 Thiết kế dao cắt hạt 37 5.3.3 Thiết kế cụm dẫn hướng gạt 40 5.3.4 Thiết kế cụm dẫn hướng tịnh tiến lên xuống phần dao 44 5.4 Thiết kế kết cấu lựa chọn 47 5.5 Lựa chọn động 50 5.6 Tính tốn thiết kế truyền xích 52 5.6.1 Bộ truyền dẫn động 52 5.6.2 Bộ phận đẩy hạt 55 v 5.6.3 Bộ phận cấp liệu 57 5.7 Tính tốn thiết kế trục 59 5.7.1 Chọn vật liệu chế tạo trục 59 5.7.2 Thiết kế trục 59 5.7.3 Chọn kiểu lắp ghép 62 5.8 Kiểm nghiệm bền 62 CHƯƠNG 6: CHẾ TẠO THỬ NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ 65 6.1 Kết đạt 65 6.1.1 Mơ hình thiết kế 65 6.1.2 Mơ hình thực tế 65 6.2 Đánh giá kết 72 6.2.1 Thử nghiệm không tải 72 6.2.2 Thử nghiệm có tải 72 6.2.3 Đánh giá kết 75 KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 vi Chương 6: Chế tạo thử nghiệm đánh giá Hình 6.5 Cụm chi tiết base dao Hình 6.6 Chi tiết dẫn hướng 68 Chương 6: Chế tạo thử nghiệm đánh giá Hình 6.7 Hai trục Hình 6.8 Cụm rãnh dẫn dao cắt 69 Chương 6: Chế tạo thử nghiệm đánh giá Hình 6.9 Thanh gạt Hình 6.10 Cụm rãnh dẫn dao cắt 70 Chương 6: Chế tạo thử nghiệm đánh giá Hình 6.11 Phễu chứa hạt Hình 6.12 Trục cấp liệu 71 Chương 6: Chế tạo thử nghiệm đánh giá Hình 6.13 Máng dẫn 6.2 Đánh giá kết 6.2.1 Thử nghiệm không tải Các bước thử nghiệm - Bước 1: Kiểm tra xích, gạt trục cấp liệu - Bước 2: Kiểm tra động - Bước 3: Tiến hành chạy thử nghiệm - Bước 4: Đánh giá hoạt động máy tiến hành chỉnh sửa Kết thực nghiệm không tải: - Số vịng quay trục 34 vịng/phút Nhận xét: Qua q trình thử nghiệm chạy khơng tải, máy đảm bảo yêu cầu hoạt động động cơ, trục ổn định, gạt êm, dễ dàng trượt rãnh trượt gạt không va đập với khối V trình vận hành 6.2.2 Thử nghiệm có tải Các bước thực nghiệm - Bước 1: Kiểm tra xích, gạt trục cấp liệu - Bước 2: Kiểm tra động - Bước 3: Tiến hành chạy thử nghiệm - Bước 4: Đánh giá hoạt động máy Kết thực nghiệm có tải: - Số vịng quay trục 34 vịng/phút 72 Chương 6: Chế tạo thử nghiệm đánh giá - Máy chạy ổn định ❖ Sản phẩm thử nghiệm: Sau vài lần chạy thử có tải cho dao thu kết cắt dao Hình 6.14 Kết sau lần đầu chạy máy có hạt Nhận xét: Thông qua vết dao cắt để lại hạt nhận thấy dao có cắt trúng hạt cịn nông, không đủ để cắt đứt vỏ hạt Nguyên nhận: Dự đốn có ngun nhân chính: - Một lò xo chưa nén đủ cứng để tạo lực kẹp đủ lớn khiến cho phần khối V cố định không bị nống lên nhiều trình cắt - Hai vị trí dao đặt khối V thấp khiến dao cắt phần vỏ Phương hướng điều chỉnh: - Sau nhận thấy chiều dài nhô dao đủ khả cắt đứt phần vỏ hạt nên tiến hành điều chỉnh phần lo xo để làm nén chặt Cách thực hiện: - Siết chặt phần tán M14 bên siết khối V ép chặt lò xo lại - Thực hạ cụm dao để nén lò xo đạt độ cao khối V ban đầu 73 Chương 6: Chế tạo thử nghiệm đánh giá Sau trải qua trình thử nghiệm điều chỉnh độ nén lò xo cho dao máy cắt hạt tất dao, nên tiến hành q trình thực nghiệm tồn dao ❖ Kết thực nghiệm: Hình 6.15 Kết thực nghiệm Hạt tách thành công đẹp, tỉ lệ hạt bị nát tách đơi ít, nhiên có hạt khơng tách tách phần vỏ ôm lấy phần nhân hạt 74 Chương 6: Chế tạo thử nghiệm đánh giá 6.2.3 Đánh giá kết - Quá trình thiết kế chế tạo thực nghiệm cịn gặp nhiều khó khăn - Thiết kế gia công phải đảm bảo, thiết kế cho việc gia cơng đơn giản có độ xác cao kg/giờ Theo kết tách máy tách hạt macca hoạt động tốt, suất 35 – 38 - Trong trình thực nghiệm tồn số vấn đề mà lý thuyết khơng kiểm sốt được, cần phải đưa phương án giải khác để có kết tối ưu 75 KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ ❖ Kết luận Sau trình nghiên cứu, tìm hiểu thực đề tài nhóm xây dựng mơ hình máy tách hạt macca gồm phần sau: - Khung máy - Cụm khay chứa hạt trục cấp liệu Cụm đĩa xích, xích gạt - Cụm dao cắt Với tính kỹ thuật nguyên lý làm việc trình bày phần Những thiết kế vẽ đáp ứng yêu cầu đề tài sở lý thuyết, nhiên cần kiểm định trình sản xuất vận hành thực tế Đề tài hoàn thành giúp cho công việc tách hạt macca đạt về: - Năng suất giảm chi phí nhân cơng - Đáp ứng nhu cầu phát triển tương lai Trong điều kiện thời gian có hạn với kiến thức cịn giới hạn để hồn thành đề tài Tất nhiên khơng thể tránh khỏi sai sót, chúng em mong giúp đỡ, phê bình, đóng góp q thầy, bạn bè để đề tài nghiên cứu có đầy đủ ý nghĩa trọn vẹn hơn, hoàn thiện ❖ Kiến nghị - Cần kết hợp sản xuất hoàn thiện cụm máy chạy thử nghiệm đơn vị số lượng lớn - Lấy số liệu thực tế sử dụng thiết bị để có cải tiến để nâng cao hiệu suất hoạt động máy cải tiến nhằm tinh gọn lại máy - Nghiên cứu thiết kế tích hợp cấu phân loại vỏ hạt nhân 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Trịnh Chất, Lê Văn Uyển, Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí tập 1, 2, NHÀ XUẤT BẢN GIÁO DỤC [2] Trần Thiên Phúc, Thiết kế chi tiết máy công dụng chung tập 1, 2, NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM, 2011 [3] Ninh Đức Tốn, Dung sai lắp ghép kỹ thuật đo lường, NHÀ XUẤT BẢN GIÁO DỤC, 2003 [4] Nguyễn Văn Tiến, Lý thuyết thiết kế sản phẩm công nghiệp, NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT HÀ NỘI [5] Hà Văn Vui, Nguyễn Chỉ Sáng, Sổ tay thiết kế khí tập 1, 2, 3, NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT HÀ NỘI, 2006 [6] Tôn Thất Minh, Cơ sở tính tốn thiết kế máy thiết bị thực phẩm, NHÀ SẢN XUẤT BÁCH KHOA – HÀ NỘI, 2012 Tiếng Anh [7] Catalog Tung Lee Gear Motor [8] MISUMI, Designing of Chain Drive Mechanism [9] HIWIN, Linear Guideway [10] TSUBAKI, Drive Chain Catalog Nguồn khác [11] BÁNH (xuongcokhi123.com) RĂNG XÍCH BỊ HỎNG VÀ CÁCH KHẮC PHỤC [12] BELT DRIVES | Engineer's Zone (engg-zone.blogspot.com) [13] Đặc điểm Mắc ca triển vọng phát triển Nghệ An (ngheandost.gov.vn) [14] ĐIA XÍCH INOX CƠNG NGHIỆP | TRUNG VIỆT PHỤ TÙNG CÔNG NGHIỆP (senxichcongnghiep.com) [15] Motor giảm tốc | Hộp số giảm tốc | Động giảm tốc (daikinhbac.com) 77 PHỤ LỤC Bảng 5.2 Các thông số xích lăn I Bảng 5.8 Trị số bước xích lớn cho phép Pmax Bảng 5.9 Số lần va đập cho phép [i] loại xích Bảng 6.4 Trị số công suất cho phép truyền xích II Bảng 6.5 Số vịng quay tới hạn truyền xích Bảng 6.8 Giá trị hệ số an toàn cho phép Bảng 7.2 Ứng suất uốn cho phép III Bảng 7.12 Kích thước then IV S K L 0