Nghiên cứu, tính toán thiết kế và chế tạo máy xay vỏ dừa khô thành nguyên liệu bột

Tên đề tài: Nghiên cứu,tính toán thiết kế và chế tạo máy xay vỏ dừa khô thành nguyên liệu bột.Sinh viên thực hiện : Lê Đình Huy Mã SV: 1911504110218 Nông Trần Tấn Mã SV: 1911504110234Bùi

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO

MÁY XAY XƠ DỪA

Người hướng dẫn : BÙI HỆ THỐNG

1911504110218

BÙI THANH ĐỨC 1911504110210 NÔNG TRẦN TẤN 1911504110234 Lớp : 19C2

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

XAY XƠ DỪA

Người hướng dẫn : BÙI HỆ THỐNG

Sinh viên thực hiện: : BÙI THANH ĐỨC

1911504110210

: NÔNG TRẦN TẤN 1911504110234 Lớp : 222ĐATN01

NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

(Dành cho người hướng dẫn)

I Thông tin chung:

1911504110218

Nông Trần Tấn Mã SV: 1911504110234 Bùi Thanh Đức Mã SV: 1911504110210 2.Lớp: 19C2

3 Tên đề tài: Nghiên cứu, tính toán thiết kế và chế tạo máy xay vỏ dừa

khô thành nguyên liệu bột

4 Người hướng dẫn: Bùi Hệ Thống Học hàm/ học vị: Tiến Sĩ

II Nhận xét, đánh giá đồ án tốt nghiệp:

1 Về tính cấp thiết, tính mới, mục tiêu của đề tài: (điểm tối đa là 1đ)

2 Về kết quả giải quyết các nội dung nhiệm vụ yêu cầu của đồ án: (điểm tối đa là 4đ)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

KHOA CƠ KHÍ

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

3 Về hình thức, cấu trúc, bố cục của đồ án tốt nghiệp: (điểm tối đa là 2đ)

4 Kết quả đạt được, giá trị khoa học, khả năng ứng dụng của đề tài: (điểm tối đa là 1đ)

5 Các tồn tại, thiếu sót cần bổ sung, chỉnh sửa:

III Tinh thần, thái độ làm việc của sinh viên: (điểm tối đa 2đ)

IV Đánh giá:

1 Điểm đánh giá: …… /10 (lấy đến 1 số lẻ thập phân)

2 Đề nghị: ☐ Được bảo vệ đồ án ☐ Bổ sung để bảo vệ ☐ Không được bảo vệ

Đà Nẵng, ngày tháng năm 2023

Người hướng dẫn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

KHOA CƠ KHÍ

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

(Dành cho người phản biện)

I Thông tin chung:

1 Họ và tên sinh viên: Lê Đình Huy Mã SV:

1911504110218

Nông Trần Tấn Mã SV: 1911504110234 Bùi Thanh Đức Mã SV: 1911504110210

2 Lớp: 19C2

3 Tên đề tài: Nghiên cứu, tính toán thiết kế và chế tạo máy xay vỏ dừa khô thành nguyên liệu bột

4 Người hướng dẫn: Bùi Hệ Thống Học hàm/ học vị: Tiến Sĩ

II Nhận xét, đánh giá đồ án tốt nghiệp:

1 Về tính cấp thiết, tính mới, mục tiêu của đề tài: (điểm tối đa là 1đ)

2 Về kết quả giải quyết các nội dung nhiệm vụ yêu cầu của đồ án: (điểm tối đa là 4đ)

3 Về hình thức, cấu trúc, bố cục của đồ án tốt nghiệp: (điểm tối đa là 2đ)

4 Kết quả đạt được, giá trị khoa học, khả năng ứng dụng của đề tài: (điểm tối đa

là 1đ)

5 Các tồn tại, thiếu sót cần bổ sung, chỉnh sửa:

III Tinh thần, thái độ làm việc của sinh viên: (điểm tối đa 2đ)

IV Đánh giá:

1 Điểm đánh giá: …… /10 (lấy đến 1 số lẻ thập phân)

2 Đề nghị: ☐ Được bảo vệ đồ án ☐ Bổ sung để bảo vệ ☐ Không được bảo vệ

Đà Nẵng, ngày tháng năm 2023

Người phản biện

Tên đề tài: Nghiên cứu,tính toán thiết kế và chế tạo máy xay vỏ dừa khô thành nguyên liệu bột.

Sinh viên thực hiện : Lê Đình Huy Mã SV: 1911504110218

Nông Trần Tấn Mã SV: 1911504110234Bùi Thanh Đức Mã SV: 1911504110210Trong công cuộc công nghiệp hóa hóa và hiện đại hóa đất nước, các ngành kinh

tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi các kỹ sư và các cán bộ kỹ thuật có kiếnthức tương đối rộng và phải biết vận dụng sáng tạo những kiến thức đã học để giải quyết những vấn đề thường gặp trong thực tế

Thiết kế máy là một ngành quan trọng trong tất cả các lĩnh vực trong công nghiệp nói chung và ngành công nghiệp thực phẩm nói riêng, vì vậy nếu chọn thiết kế chuyên về máy thực phẩm thì cũng rất phong phú và đa dạng Để phục vụ cho việc cải tiến và nâng cao chất lượng sản phẩm cơ khí và tính hiệu quả là vấn đề quan trọng Ngoài ra để đảm bảo được yêu cầu thiết kế, đạt tính công nghệ cao Việc thiết kế máy hợp lý làm giảm thời gian lao động, tăng năng suất … làm cho giá thành hạ, đáp ứng được nhu cầu của thị trường Một máy có thể có nhiều công nghệ nguyên lý khác nhau.Ngày nay, do cách mạng về khoa học kỹ thuật của nhân loại đã tạo ra bước đột phá mới trong nhiều lĩnh vực, kể cả trong lính vực nuôi trồng cây giống và sản xuất chất hưu cơ phân bón cho cây trồng ngày càng hiện đại và cho năng suất cao hơn Nên

đề tài : “Nghiên cứu,tính toán thiết kế và chế tạo máy xay vỏ dừa khô thành

nguyên liệu bột “ là một đề tài mang tính cần thiết.

Thông qua đề tài giúp cho sinh viên biết cách nghiên cứu, thực hiện tính toán, chế tạo và hoàn thành dự án Hơn nữa, qua đây giúp cho sinh viên hiểu rõ hơn về những kiến thức đã được tiếp thu trong quá trình học tập, đồng thời nâng cao khả năngvận dụng sáng tạo những kiến thức này để làm đồ án cũng như công tác sau này

Với kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế nên nhóm chúng em không thể tránhkhỏi những sai sót trong nguyên cứu, mô phỏng cũng như trong cách trình bày tính toán Chúng em rất mong sự thông cảm và chỉ bảo của các quý thầy cô để đồ án chúng

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Giảng viên hướng dẫn: TS Bùi Hệ Thống

Sinh viên thực hiện: Lê Đình Huy Mã SV:

1911504110218

Nông Trần Tấn Mã SV: 1911504110234Bùi Thanh Đức Mã SV: 1911504110210

1 Tên đề tài: Nghiên cứu, tính toán thiết kế và chế tạo máy xay

vỏ dừa khô thành nguyên liệu bột

2 Các số liệu, tài liệu ban đầu: Thu thập từ thực tế

3 Nội dung chính của đồ án:

- Lý do chọn đề tài

- Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu của đề tài

- Nghiên cứu tính toán thiết kế các cụm và cơ cấu cơ khí

- Thiết kế 3D mô hình máy

- Lập quy trình công nghệ chế tạo chi tiết điển hình

- Bản vẽ chế tạo và lồng phôi một chi tiết điển hình (1A2)

- Bản vẽ sơ đồ nguyên công của qui trình công nghệ gia công 1 chi

tiết lựa chọn (1A0)

LỜI NÓI ĐẦU

Trong công cuộc công nghiệp hóa hóa và hiện đại hóa đất nước, các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi các kỹ sư và các cán bộ kỹ thuật có kiến thức tương đối rộng và phải biết vận dụng sáng tạo những kiến thức đã học để giải quyết những vấn đề thường gặp trong thực tế

Đồ án tốt nghiệp đóng vai trò hết sức quan trọng trong quá trình đào tạo thành người kỹ sư Quá trình làm đồ án tốt nghiệp giúp cho sinh viên hiểu rõ hơn về những kiến thức đã được tiếp thu trong quá trình học tập, đồng thời nâng cao khả năng vận dụng sáng tạo những kiến thức này để làm đồ án cũng như công tác sau này

Thiết kế máy là một ngành quan trọng trong tất cả các lĩnh vựctrong công nghiệp nói chung và ngành công nghiệp thực phẩm nói riêng, vì vậy nếu chọn thiết kế chuyên về máy thực phẩm thì cũng rất phong phú và đa dạng Để phục vụ cho việc cải tiến và nâng cao chất lượng sản phẩm cơ khí và tính hiệu quả là vấn đề quan trọng Ngoài ra để đảm bảo được yêu cầu thiết kế, đạt tính công nghệ cao Việc thiết kế máy hợp lý làm giảm thời gian lao động, tăng năng suất

… làm cho giá thành hạ, đáp ứng được nhu cầu của thị trường Một máy có thể có nhiều công nghệ nguyên lý khác nhau.Ngày nay, do cách mạng về khoa học kỹ thuật của nhân loại đã tạo ra bước đột phá mới trong nhiều lĩnh vực, kể cả trong lính vực nuôi trồng cây giống và sản xuất chất hưu cơ phân bón cho cây trồng ngày càng hiện đại và cho năng suất cao hơn

Sau một thời gian học tập nghiên cứu với sự chỉ bảo nhiệt tình của quý thầy cô giáo Sự nhiệt tình tận tụy đó đã dẫn dắt em trong suốt thời gian qua, chúng em vô cùng biết ơn Và càng quý hơn khi

với sự hướng dẫn và chỉ bảo của giảng viên: TS Bùi Hệ Thống trong suốt quá trình “Nghiên cứu,tính toán thiết kế và chế tạo máy

xay xơ dừa” cũng như trong suốt thời gian chúng em học tại

trường.Trong quá trình thiết kế và tính toán tất nhiên sẽ có nhiều thiếu sót do thiếu kinh nghiệm thực tế

đồng bảo vệ đồ án đã bỏ thời gian quý báu của mình để đọc, nhận xét và đánh giá đồ án này.

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đồ án tốt nghiệp “Nghiên cứu, tính toán

thiết kế và chế tạo máy xay xơ dừa” là công trình nghiên cứu của

chúng tôi dưới sự hướng dẫn của TS Bùi Hệ Thống Những phần sửdụng tài liệu tham khảo trong đồ án đã được nêu rõ trong phần tàiliệu tham khảo Các số liệu, kết quả trình bày trong đồ án là hoàntoàn trung thực, nếu sai chúng tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm vàchịu mọi kỷ luật của Bộ môn, Khoa và Nhà trường đề ra

Sinh viên thực hiện(Chữ ký, họ và tên sinh viên)

Lê Đình Huy Bùi Thanh Đức Nông Trần Tấn

NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho người hướng dẫn) 3

NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho người phản biện) 5

TÓM TẮT 7

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 8

LỜI NÓI ĐẦU 9

LỜI CAM ĐOAN 10

ĐẶT VẤN ĐỀ 15

2 Mục tiêu 16

3 Phương pháp 16

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN MÁY XAY DỪA 17

1.1 Lịch sử nguồn gốc cây dừa 17

1.2 Thực trạng máy xay xơ dừa trong nước 19

1.3 Thực trạng máy xay xơ dừa trên thế giới 23

1.4 Nguyên lí hoạt động của máy xay xơ dừa 24

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ PHẦN CƠ KHÍ CỦA MÁY XAY XƠ DỪA 26

2.1 Một số loại dao 26

2.5.1 Tính toán phần cơ khí của máy 29

2.5.2 Thiết kế bộ truyền đai 33

2.5.3 Thiết kế và chọn ổ lăn 36

2.5.4 Thiết kế lồng máy 37

2.5.5 Thiết kế trục chính 38

2.5.6 Thiết kế puli bị động 38

2.5.7 Thiết kế dao cắt 40

2.5.8 Thiết kế khung chân đỡ 41

2.6 Tính toán và thiết kế phần điện của máy 41

2.6.1 Tính toán phần điện của máy 41

2.6.2 Tính toán và lựa chọn dây dẫn: 43

CHƯƠNG 3: THI CÔNG HỆ THỐNG 44

3.1 Thiết kế và thi công mô hình 44

3.2 Hình ảnh máy thực tế 48

CHƯƠNG 4: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CHI TIẾT ĐIỂN HÌNH 49

4.1 Chi tiết dạng trục 49

4.2 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết 49

4.3 Phương pháp chế tạo phôi 49

4.4 Xác định dạng sản xuất 50

4.5 Quy trình công nghệ gia công chi tiết trục 51

4.6 Quy trình nguyên công 52

4.6.1 Nguyên công 1: Khỏa mặt, khoan tâm hai đầu trục 53

4.6.2 Nguyên công 2: Tiện thô, tinh đoạn trục 10 và 20, vát mép 54

4.6.3 Nguyên công 3: Tiện thô, tinh đoạn trục 16: 56

4.6.4 Nguyên công 4: Phay nguyệt và vác mép 58

4.6.5 Nguyên công 5: khoan sâu và phay then 59

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ PHÁT TRIỂN 61

5.1- Những thành quả đã đạt được 61

5.2- Yêu cầu luận văn đã đạt được 61

5.3- Những mục tiêu chưa đạt được 62

5.4- Phương hướng phát triển 62

5.5- Kết luận 62

Hình 1 1: Vườn dừa tại Bến Tre 4

Hình 1 2: Một cơ sở thu mua vỏ dừa 6

Hình 1 3: Máy xay xơ dừa tại công ty sản xuất TNHH và kinh doanh HT 7

Hình 1 4: Rau mầm trồng trên giá thể hữu cơ làm từ mụn xơ dừa 8

Hình 1 5: Mùn dừa dùng làm lớp lót cho gia súc trong chăn nuôi 9

Hình 1 6: Mùn dừa dùng làm đệm lót chuồng trại, giá thể trồng cây .10

Hình 2 1: Một số loại dao 13 Hình 2 2: Dao hệ thống sử dụng 14

Hình 2 3: Động cơ điện 1 pha Toàn Phát 3,5Kw - 2900 Vòng/phút 18

Hình 2 4: Bộ truyền đai 20

Hình 2 5: Lồng máy 22

Hình 2 6: Trục chính 23

Hình 2 7: Bản vẽ puli 24

Hình 2 8: Chi tiết Puli mô phỏng 3D trên solidworks 24

Hình 2 9: Dao cắt vẽ solidworks 24

Hình 2 10: Khung chân đỡ vẽ Solidworks 25

Hình 2 11: CB 63A 26

Hình 2 12: Bảng tra dây dẫn 27

Hình 2 13: Dây điện đơn CADIVI 1.5 mm2 CV 1.5 27

Hình 3 1: Bản vẽ phương án 28 Hình 3 2: Bản vẽ gia công chi tiết trục 29

Hình 3 3: bản vẽ lắp thiết bị 30

Hình 3 4: sơ đồ đấu nối thiết bị động cơ 30

Hình 3 5: hoàn thiện mô hình 31

Hình 3 6: Mô hình hoàn thiện thực tế 31

Hình 3 7: Bản vẽ chi tiết trục 32

Hình 3 8: Bản vẽ lồng phôi chi tiết trục 33

Hình 3 9: Khối lượng của trục được tính qua phần mềm solidwork 34

Hình 3 10: NC1: Cưa phôi 35

Hình 3 11: NC2:Khỏa mặt, khoan tâm hai đầu trục 36

Hình 3 12: NC3:Tiện thô, tinh đoạn trục 10 và 20, vát mép 37

Hình 3 13: NC4: Tiện thô, tinh đoạn trục 16 và 30 39

Hình 3 14: NC5: Tiện đoạn ren M16x2 41

ĐẶT VẤN ĐỀ

1 Lý do chọn đề tài

Hiện nay, trên thế giới các nhu cầu sử dụng sản phẩm tái chế đã

và đang phát triển với trình độ ngày càng tiên tiến Lương hàng hóasản xuất ngày một tăng cao theo nhu cầu thi ̣trường, kéo theo đó là

sự đa dạng nhiều hướng của sản phẩm và các loại máy móc Việcnghiền nhỏ rác thải hữu cơ tái chế được ứng dụng rất nhiều vào sảnxuất như xay gỗ làm ván ép, xay nhựa tái chế dùng trong sản xuấthạt nhựa

hoặc xay các loại rau củ thừa dùng làm thức ăn cho động vật…v.v Một trong các ứng dụng mang tính thực tiễn rất cao trong việctái chế là sản xuất vật liệu dùng làm phân bón hữu cơ cho cây trồng,giúp bà con nông dân tiết kiệm được chi phí và đạt hiệu quả caotrong trồng trọt

Ở Việt Nam, việc sử dụng phế phẩm nông nghiệp khá mới mẻ vàchưa phổ biến, đặc biệt là lĩnh vực xay xơ dừa dùng làm phân bónhữu cơ

Hiện nay, các doanh nghiệp chỉ chú trọng lĩnh vực nhựa tái chếnên các loại máy xay xơ dừa còn rất hạn chế Chi phí đầu tư mộtmáy xay xơ dừa giá từ 2.000 USD trở lên, tuy nhiên nguyên liệu phục

vụ kinh doanh xơ dừa sau khi xay dễ tìm kiếm Do vậy nhu cầu sởhữu máy xay xơ dừa đối với các doanh nghiệp nhỏ và vừa trong nước

là cần thiết và cần đẩy mạnh nghiên cứu hơn để phục vụ nhu cầusản xuất và giúp đỡ bà con nông dân

Sản phẩm làm ra đã giải quyết nhanh nhu cầu phân bón trongtrồng trọt của bà con nông dân, các loại phân sinh học trước đây nhưlục bình rất hạn chế trong việc nhân giống cây trồng Máy xay xơ

dừa nếu thay đổi động cơ có công suất lớn hơn, thay đổi dao có độcứng cao hơn thì có thể linh động thành máy xay gỗ.

Từ những thực tiễn khả quan đó, nhóm chúng em quyết định

chọn đề tài: “Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy xay xơ dừa”.

2 Mục tiêu

- Tính toán, thiết kế kết cấu cơ khí của máy xay xơ dừa đáp ứngyêu cầu kỹ thuật, an toàn và thẩm mỹ Từ đây xây dựng được bản vẽthiết kế máy

- Chế tạo kết cấu cơ khí máy trên bản vẽ thiết kế

- Thiết kế và thi công bộ điều khiển hoạt động của máy Lắp ráp

và hoàn thiện máy

- Chạy thử và kiểm tra sự chính xác, hiệu quả, độ an toàn củamáy đối với con người và thiết bị xung quanh trong môi trường sống

3 Phương pháp

- Phương pháp tính toán lý thuyết áp dụng trong việc tính kếtcấu máy

- Phương pháp thiết kế cơ khí sử dụng phần mềm Autocad

- Phương pháp chế tạo chi tiết máy và lắp ráp máy

- Nghiên cứu lập trình hệ thống điện điều khiển máy chuyểnđộng

- Phương pháp kiểm tra và đánh giá độ tin cậy của máy

4 Đối tượng nghiên cứu

Máy xay xơ dừa ứng dụng trong các hộ gia đình, các doanhnghiệp Phần cứng của máy là vỏ máy, các đồ gá các linh kiện, cảmbiến Phần mềm của máy là lập trình điều khiển.

5 Phạm vi nghiên cứu

Máy xay xơ dừa hoạt động bán tự động

6 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn, quy mô và phạm

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN MÁY XAY DỪA

1.1 Lịch sử nguồn gốc cây dừa

Có rất nhiều giả thuyết đặt ra về nguồn gốc sâu xa của một loàicây có tên khoa học là Cocos Nucifera (ở Việt Nam thường gọi là câydừa) nằm trong họ Cau (Arecaceae), nó cũng là thành viên duy nhấttrong chi Cocos và là một loại cây lớn, thân đơn trục (còn gọi lànhóm thân cau dừa) Dựa vào các chứng cứ hóa thạch được tìm thấy

ở New Zealand các nhà khoa học cho rằng các loài thực vật nhỏtương tự như cây dừa đã mọc ở khu vực này từ khoảng 15 triệu nămtrước Một số ý kiến khác cho rằng khu vực Đông Nam châu Á hay tạimiền Tây Bắc Nam Mỹ là điểm xuất phát, là gốc rễ của cây dừa.Chính vì vậy, trên thế giới hiện nay dừa có từ bao giờ, quá trình "lưuthông" ra sao mà lại sinh sôi nảy nở ở nhiều nơi

Trên thế giới, các nước có dừa như: Phi-gi, Kiribati, Marshal,Papua Tân Ghi- nê, quần đảo Samoa, Solomon, Indonesia, Malaysia,Philippin, Thái Lan, SriLanka , Ấn Độ, … và trong đó có cả Việt Namchúng ta, đến nay luôn là dấu chấm hỏi đặt ra về nguồn gốc thực sựcủa cây dừa.

Hình 1 1: Vườn dừa tại Bến Tre

Nếu nhìn chung tổng diện tích từ những nơi trồng dừa đáng kểnhất nêu trên thì chúng ta có thể thấy được một sự trùng hợp là đaphần đều là những đất nước nằm ven biển, duyên hải, chỉ riêng TháiLan và Việt Nam dừa được trồng ở đồng bằng Nếu tính quá trình dunhập từ đường biển cũng là một nhận định có cơ sở kết hợp với điềukiện tự nhiên sống của cây dừa rất thích hợp vùng nhiệt đới gió mùa,bên cạnh đó còn có yếu tố tác động của con người trợ giúp trênnhững chuyến đi biển phần nào cũng tạo nên sự giao thoa, phát tánrộng khắp nhờ các dòng hải lưu lướt nhẹ đưa những trái dừa vào bờbén rẽ và phát triển cứ như thế lang rộng vào đất liền, trở thành rừngdừa rộng khắp Theo thống kê của Hiệp Hội Dừa tỉnh Bến Tre trongbài viết tình hình cây dừa thế giới và Việt Nam, diện tích dừa thế giới

có hơn 11 triệu ha, được trồng ở 93 quốc gia trong đó: có 90% diệntích dừa được trồng ở Châu Á - Thái Bình Dương Khoảng 61% nằm ởĐông Nam Á (trong đó: Indonesia, Philippines, Ấ n đô ̣ chiếm ¾tổng diên tích dừ a thế giới) Gần 20% ở Nam Á, phần còn lại ởChâu Đại Dương, Châu Mỹ La tinh và Caribbean Nếu xét về sảnlượng thì ở khu vực Nam Á chiếm 19,7% diện tích và 20% sản lượng,

ở khu vực Asean chiếm 60,8% diện tích nhưng chiếm 66% sản lượng.Trong đó: Indonesia, Philippines và Ấn đô ̣ chiếm 75% diện tích và76,8% sản lượng dừa Ở Việt Nam, cây dừa được xếp hàng trong câycông nghiệp lâu năm với diện tích trồng lớn, đứng hàng thứ tư saucao su, cà phê và điều Diện tích có trên 150.000 hecta, phân bốchủ yếu ở Miền Trung và Đồng bằng sông Cửu Long Riêng Đồngbằng sông Cửu Long chiếm hơn 78% diện tích dừa cả nước, với trên110.000 hecta và Bến Tre là tỉnh được cho là xứ dừa chiếm hơnchiếm 35% diêṇ tích dừa cả nước và chiếm hơn 43,6% diện tích dừaĐồng bằng sông Cửu Long Phân bố chủ yếu ở vùng nước lợ và một

số ít ở vùng nước ngọt Đến nay, giống như nhận định ban đầu về sựhình thành và phát triển cây dừa thì ở Việt Nam cũng đã được nghiêncứu rất nhiều từ các tích xưa đến tên của những địa danh gắn liềnvới chữ dừa nhưng vẫn chỉ là đề tài cần có thời gian nghiên cứu

Hình 1 2: Một cơ sở thu mua vỏ dừa

1.2 Thực trạng máy xay xơ dừa trong nước

Từ nhu cầu thực tế rất cần xơ dừa dùng trong sản xuất nôngnghiệp nên trong nước đã có một số nơi sản xuất máy xay xơ dừa, đa

số là ở miền nam

Điển hình như CÔNG TY CỔ PHẦN ĐẦU TƯ TUẤN TÚ đã chế tạothành công máy xay xơ dừa và cho ra thị trường, nhưng giá thànhcòn khá cao

Tại công ty TNHH sản xuất và kinh doanh HT, huyện Hóc Môn,

Tp Hồ Chí Minh đã sản xuất được máy xay xơ dừa Máy có công suấtkhá nhỏ, giá thành còn cao, chưa đáp ứng được nhu cầu về năngsuất và giá thành cho bà con nông dân Tại đây, nhóm chúng em đãđược công ty hổ trợ cải tiến công nghệ tạo ra máy mới chạy ổn địnhhơn, năng suất tốt hơn và giảm tai nạn lao động cho người sử dụng

Hình 1 3: Máy xay xơ dừa tại công ty sản xuất TNHH và kinh doanh

HT

[https://www.youtube.com/watch?v=eRYds0C0lVI&ab_channel=M%C3%A1y3A]

Ứng dụng của máy xay xơ dừa:

- Trong trồng trọt: sau khi dùng máy xay xơ dừa để xay nhữngtrái dừa khô thành mụn xơ dừa mà mọi người bỏ đi vì tưởng chừngkhông có công dụng gì Mụn xơ dừa chế biến từ vỏ dừa, bao gồmphần bụi xơ dừa (mụn dừa) và sợi xơ dừa Mụn xơ dừa có nhiều tácdụng khi sử dụng làm giá thể trồng cây như: Chống nóng, giữ ẩm,chống xói mòn, làm tơi xốp đất trồng

- Giữ ẩm: Xơ dừa giúp đất cải thiện khả năng giữ nước (có thểgiữ một lượng nước gấp 5 lần khối lượng riêng của nó) Vì vậy, cáchlàm phân hữu cơ từ xơ dừa chính là giải pháp hoàn hảo đối với nhữngvùng có khí hậu khô nóng thường xuyên

- Tạo độ tơi xốp: Thành phần trong xơ dừa không chỉ giúp phânhữu cơ tăng thêm chất dinh dưỡng mà còn tạo ra độ tơi xốp hợp lýgiúp cây phát triển

- Kích thích nảy mầm: Xơ dừa giúp cải thiện quá trình trao đổication trong đất Tăng cường hoạt động các vi sinh vật cố định đạm,

vi sinh vật chuyển hóa ammonia và nitrate nhằm thúc đẩy quá trìnhnảy mầm của cây

- Cung cấp dinh dưỡng: Phân hữu cơ làm từ xơ dừa có chứathành phần dinh dưỡng cần thiết cho cây trồng, đảm bảo nguồn dinhdưỡng cho cây phát triển đều

- Hiện nay, trồng cây từ mụn xơ dừa được nhiều người ưachuộng Nó được coi là một loại đất trồng hữu cơ rất tốt cho sự sinhtrưởng và phát triển của cây trồng, giúp tơi xốp đất, thoáng khí, cótính ngậm nước nên giúp giữ ẩm tốt, không mang mầm bệnh, chứanhiều sinh vật có lợi

Hình 1 4: Rau mầm trồng trên giá thể hữu cơ làm từ mụn xơ dừa

[https://thoibaonganhang.vn/nhieu-startup-lua-chon-nong-nghiep-sach-62626.html]

Trong chăn nuôi: Mụn xơ dừa được sử dụng để lót chuồng trại rấthiệu quả cho các nhà chăn nuôi trồng trọt, với độ hút nước cao 7-14lít/kg mụn dừa luôn giữ cho chuồng trại sạch sẽ khô thoáng Hơnnữa, sau khoảng thời gian lót chuồng trại, phân thải của động vậtcùng với mụn dừa tạo ra một loại phân bón rất tốt cho cây trồng đặcbiệt là tiêu, điều, cà phê… Giúp cải tạo đất làm đất tơi xốp thôngthoáng, tăng độ phì nhiêu cho đất, kích thích bộ rễ phát triển sâurộng.

Sử dụng để làm đệm lót trong chăn nuôi (heo, bò…) mang lại lợiích:

+ Làm tiêu hết phân, hút hết nước tiểu do đó mùi hôi thối, khíđộc trong chuồng nuôi hầu như không còn, tạo môi trường sống tốtkhông ô nhiễm.Vì vậy: Cải thiện môi trường sống cho người lao độngquét dọn, Tạo cơ hội phát triển chăn nuôi ngay ở nơi dân cư đôngđúc

+ Sẽ không phải thay chất độn trong suốt quá trình nuôi do đógiảm tối đa nhân công dọn chuồng và nguyên liệu làm chất độn

Hình 1 5: Mùn dừa dùng làm lớp lót cho gia súc trong chăn nuôi

+ Giảm rõ tỷ lệ mắc bệnh đặc biệt là bệnh tiêu chảy và bệnhhen Giảm tỷ lệ chết và loại Vì vậy giảm công và chi phí thuốc trongviệc chữa trị bệnh

+ Tăng chất lượng đàn (gà, heo, bò,…) và chất lượng của sảnphẩm Úm (gà, heo, bò,…) trên đệm lót giúp (gà, heo, bò,…) khỏemạnh, đồng đều, ít bị bệnh và tăng trưởng tốt sau này (Gà, heo,bò, ) nuôi trên nền đệm lót không bị thối bàn chân, gà không bị quèchân, lông tơi mượt và sạch, heo, bò luôn sạch sẽ vệ sinh Thịt chắc,thơm ngon, giảm tồn dư kháng sinh

+ Tận dụng đệm lót thành phân trồng trọt

Đệm lót sinh học sau thời gian sử dụng có thể tận dụng làmphân cho trồng trọt, hoặc bán làm phân cho ngành trồng trọt vớichất lượng cao, giá bán cao, tăng thêm thu nhập cho người chănnuôi

Hình 1 6: Mùn dừa dùng làm đệm lót chuồng trại, giá thể trồng cây

[https://may3a.com/may-bam-nghien-xo-dua-rom-ba-mia-3a16hp/]

1.3 Thực trạng máy xay xơ dừa trên thế giới

Thực tế máy xay xơ dừa là 1 phát minh nhỏ của người Việt Nam

và chưa thấy các nước trên thế giới chế tạo Với lợi ích và sự tiệndụng của máy xay xơ dừa nếu được cải tiến và phát triển có thể ápdụng vào nhà máy công nghịêp lớn với mục đích kinh doanh phânbón, mụn dừa sẽ là một sản phẩm rất được ưa chuộng trong và ngoàinước trong thời đại mới

Từ những thực tế tìm hiểu được về máy xay xơ dừa trong vàngoài nước, Nhóm chúng em quyết định thiết kế và chế tạo máy xay

xơ dừa có năng suất cao hơn, giá thành giảm lại để đáp ứng nhu cầu

1.4 Nguyên lí hoạt động của máy xay xơ dừa

Máy xay xơ dừa chạy bằng nguồn điện 3 pha, sử dụng 2 động cơchính bao gồm 1 động cơ cho trục nghiền và 1 động cơ cho băngchuyền tải chế phẩm ra khu vực khác Toàn bộ quá trình hoạt độngcủa máy được điều khiển qua công tắc trong tủ điện

Quá trình vận hành bao gồm các công đoạn: cho nguyên liệuvào máng hứng, nguyên liệu được xay trong lồng máy và ra ống xảđặt ngay trên đầu băng tải Việc vận hành máy không cần phải nhiềungười ( chỉ cần từ 2 -3 người cho 1 máy công suất lớn…) giúp tiếtkiệm tối đa chi phí nhân công

Loại máy được giới thiệu trong báo cáo là loại máy 4 tấc (kíchthước bề ngang của lồng máy)

Ngày nay các loại máy xay xơ dừa được sản xuất tương đối phổbiến, điển hình có các loại máy sau:

Bảng 1.1 – Đặc điểm các loại máy xay xơ dừa hiện có trên thị

Máy công suất lớn ,chế biến được cácloại hình dạng khácnhau, có băngchuyền để tải sảnphẩm ra nơi tập

trung

Máy hình dánglớn, phù hợp đặttại nhà xưởng,nặng nên khó dichuyển, phải sửdụng nguồn 3 pha

Kích thước

vừa

Sử dụng động

cơ chính làđộng cơ đốttrong (máy nổ)

Thiết kế nhỏ hơnloại lớn, nhưng vẫnđảm bảo công suấthoạt động của lưỡidao Có thể hoạtđộng ở những nơikhông có nguồnđiện sẵn như cánhđồng, vườn, ruộng

Động cơ hoạtđộng bằng xănggây ô nhiễm môitrường, máy cótiếng nổ lớn, kèmtheo tiếng hoạtđộng của nghiềnnên dễ gây căngthẳng,, ảnh hưởngđến thính giác

Kích thước

nhỏ

Sử dụng nguồnđiện sinh hoạt,điện gia đình(220V)

Sử dụng nguồn điệnsinh hoạt hàngngày, dễ dàng dichuyển do có khốilượng vừa phải

Chỉ sử dụng đượctại các cơ sở nhỏ

do số nguyên liệucho 1 lần bỏtương đối ít

Kết luận: Dựa trên bảng 1.1, nhóm chúng em quyết định chọn loại

có kích thước lớn để nghiên cứu và chế tạo

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ PHẦN CƠ KHÍ

CỦA MÁY XAY XƠ DỪA

2.1 Một số loại dao

Cấu tạo dao phải cho phép thay đổi được chiều dày của miếngvật liệu Có thể chỉ là 1 dao hay gồm 1 bộ dao lắp trên vài trục songsong, sản phẩm đưa vào phía dao bằng cách cho ăn dao cưỡng bứchay tự ăn dao Trong trường hợp tự ăn dao thì sản phẩm được kéotrên lưỡi dao bằng lực bám dính xuất hiện trên bề mặt tiếp xúc củasản phẩm với dao hoặc bằng lực kéo tạo thành do cấu tạo hay hìnhdạng mép dao cắt nhờ vị trí của dao trên cơ cấu dẫn động Một sốloại dao thường dùng trên thị trường hiện nay:

Dao a được sử dụng cho cắt mỏng Ví dụ: cắt lát hành tây và rauquả hình dạng như bóng đèn và bề dày cắt là nhỏ hơn 5mm

Dao b được sử dụng cho cắt dày Vi dụ: cắt lát hành tây và rauquả hình dạng như bóng đèn và bề dày cắt là hơn 6mm

Dao c được sử dụng để cắt dải mỏng và cắt hình chữ nhật của củ

cà rốt, củ cải, măng và băm củ hành

Dao d được sử dụng để cắt rau ăn lá Phạm vi cắt là 0,5 – 40mm

2.2 Chọn loại dao

Đường kính của đĩa : D = 36 cm

Bề dày của đĩa: S = 6,48 mm

Hình 2 2: Dao hệ thống sử dụng

2.3 Lựa chọn phương án truyền động

2.3.1Bộ truyền bánh răng côn thẳng:

 Ưu điểm:

- Kích thước nhỏ, khả năng tải lớn;

- Tuổi thọ cao, làm việc đáng tin cậy;

- Hiệu suất cao, có thể đạt 0,97 - 0,99;

- Có thể truyền lực giữa hai trục cắt nhau Vì vậy bánh răng cônthẳng có tác dụng chuyến hướng chuyển động, sự chuyển hướng từhai trục cắt nhau một góc 40-120 độ, phổ biến nhất là 90 độ

- Khuôn khổ, kích thước nhỏ hơn so với truyền động đai;

- Không có hiện tượng trượt như truyền động đai;

- Có thể truyền chuyển động cho một lúc nhiều trục;

- Lực tác dụng lên trước nhỏ hơn truyền động đai vì không cầncăng xích với lực căng ban đầu

- Vận tốc và tỉ số truyền tức thời không ổn định;

- Chóng mòn khớp bản lề, nhất là khi bôi trơn không tốt và làmviệc nơi bụi bẩn

2.3.3Bộ truyền đai:

 Ưu điểm :

- Có khả năng truyền chuyển động và cơ năng ở các trục cách xanhau;

- Làm việc êm và không ồn

- Giữ được an toàn cho hệ thống khi làm việc quá tải nhờ hiệntượng trơn trượt;

- Có thể truyền chuyển động cho nhiều trục;

- Kết cấu đơn giản, giá thành thấp, bảo quản dễ

 Nhược điểm :

- Khuôn khổ và kích thước lớn;

- Tỉ số truyền không ổn định, hiệu suất thấp do có sự trượt;

- Lực tác dụng lên trục và ổ lớn do phải căng đai;

- Tuổi thọ của dây đai thấp

 Kết luận

Đối với trục chính (trục số 1)

Dùng bộ truyền đai Vì máy cần tốc độ quay cao, truyền độngđược khi khoản cách trục xa nhau, chạy êm, không gây tiếng ồn, khi

hư hỏng dễ dàng sửa chữa, tiết kiệm thời gian và chi phí

2.4 Thông số đầu vào sơ bộ của máy

-Năng suất làm việc của máy: xay ra 800kg mùn dừa trong 1 ngày

- Kích thước hình học:

+ Dài: 750 mm

+ Rộng: 500 mm

+ Cao: 900 mm

2.5 Tính toán và thiết kế phần cơ khí của máy

2.5.1 Tính toán phần cơ khí của máy

 Tính toán phần động cơ và trục cắt chính (Trục 1 –

động cơ 1)

 Chọn động cơ điện 1

Thông số đầu vào của sản phẩm thiết kế:

Động cơ sử dụng phải đảm bảo năng suất 800 kg/ ngày (8 tiếng)Tương đương với 100 kg/h ( tương ứng với 10 bao, mỗi bao 10kg)Khối lượng 1 quả dừa khô khoảng 200 - 250 gram => 1kg tươngđương 4 quả dừa khô – điều kiện lý tưởng là vỏ dừa đã được xử lýnước ( sấy khô, phơi khô ngoài môi trường tự nhiên )

Loại bao sử dụng là loại bao có kích thước Dài x rộng x cao là 58

x 30 x 8 cm

- Qua thực nghiệm ta có lực cắt để phá được vỏ dừa là 350N.Công suất trên trục công tác ( làm việc )

Năng suất đặt ra 100kg/h = 27,7 g/s

Trên thực tế KL mùn dừa quay trong 1s là 1,5g

Đĩa gắn được 2 dao mỗi vòng cắt được 1,5.2= 3g

Ta có n=27,7

Ta có V = π d.n60.1000= π 360 55460.1000 =10 (m/s)

Hiệu suất bộ truyền đai: η d=0,95

Hiệu suất 1 cặp ổ lăn: η ol=0,995

Hiệu suất truyền động của hệ thống η là:

Công suất cần thiết trên trục động cơ:

P ct 1=P lv1

Xác định sơ bộ số vòng quay của động cơ điện 1

Số vòng quay trên trục công tác:

Tỉ số truyền chung u t của hệ thống dẫn động:

Tra bảng 2.4[1] chọn sơ bộ tỉ số truyền của từng bộ truyền trong hệthống:

Bộ truyền đai thang có tỉ số truyền nên dùng 3 5

Ta chọn truyền động đai u đ=5

Số vòng quay sơ bộ trên trục động cơ 1:

nsb1 = nlv.uđ = 530,5 5 = 2652.5 (vg/ph) 2.18 [1]Điều kiện chọn động cơ 1

Công suất động cơ Pđc và số vòng quay đồng bộ thỏa mãn:

P đc ≥ P ct

Chọn động cơ:

Số vòng quay sơ bộ của động cơ: nsb1 =2652,5 (vg/ph)

Công suất cần thiết trên trục động cơ: Pct1 = 3,17 (kW)

Chọn động cơ motor công nghệ Úc có các thông số:

Công suất động cơ: 𝑃1 = 3,5 (kW)

Số vòng quay động cơ: 𝑛đ𝑐1 = 2900 (vg/ph)

Kiểm tra điều kiện động cơ:

Pđc1 = 3,5kW > Pct1

nđc1 = 2900 > nsb1

Vậy điều kiện khả năng làm việc của động cơ đảm bảo

Tính tỷ số truyền chung bộ truyền đai

 Số vòng quay

Số vòng quay động cơ là: n đc1=2900(vòng

phút)