Chương 2: Thiết kế hệ thống sản xuất bánh tráng tự động - Cấu trúc hệ thống, nêu các khâu trong hệ thống sản xuất bánh tráng.Sơ đồ điều khiển hệ thống, vẽ sơ đồ khối điều khiển hệ thống.
Trang 1ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐẠI HỌC NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ
Trang 2ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
KHOA ĐIỆN- ĐIỆN TỬ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐẠI HỌC NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ
Trang 3NHẬN XÉT CỦA NGƯỜI HƯỚNG DẪN
Trang 4NHẬN XÉT CỦA NGƯỜI PHẢN BIỆN
Trang 5TÓM TẮT
Tên đề tài: “Thiết kế Hệ thống sản xuất bánh tráng tự động”
Họ và tên sinh viên : Lê Trung Hiếu
Mã sinh viên: 2050551200129 Lớp : 20TDH1
Báo cáo gồm 4 chương: Chương 1: Tổng quan nghề sản xuất bánh tráng và quy trình sản xuất bánh tráng - Tìm hiểu về sản xuất bánh tráng, các loại bánh tráng và quy trình sản suất Phân tích, đánh giá ưu điểm, nhược điểm của từng loại máy sản xuất bánh tráng Phân tích tổng quan hệ thống sản xuất tự động và đề xuất giải pháp thiết kế hệ thống sản xuất bánh tráng tự động
Chương 2: Thiết kế hệ thống sản xuất bánh tráng tự động - Cấu trúc hệ thống, nêu các khâu trong hệ thống sản xuất bánh tráng.Sơ đồ điều khiển hệ thống, vẽ sơ đồ khối điều khiển hệ thống Lựa chọn thiết bị và công suất phần truyền động, gia nhiệt công nghiệp Phân tích lựa chọn cho hai khâu truyền động và gia nhiệt về vật liệu là chức năng của thiết bị Phân tích và đánh giá hệ thống thiết kế, đánh giá tổng quát khả năng kinh tế, lợi, hại của hệ thống và ưu nhược Lựa chọn kết cấu hệ thống Lựa chọn phương án thiết kế hệ thống động lực phân tích lựa chọn động cơ cho khâu truyền động băng tải Lựa chọn phương án thiết kế hệ thống điều khiển
Chương 3: Chế tạo mô hình hệ thống khâu tráng và hấp bánh tráng tự động - Lựa chọn các thiết bị để chế tạo mô hình (thiết bị truyền động, công suất, điều khiển) Lựa chọn thiết bị và công suất phần truyền động, gia nhiệt mô hình Chế tạo mô hình Tổng quan PLC s7 1214 dc/dc/dc Giới thiệu về phần mềm lập trình tia portal.Lưu đồ giải thuật Sơ đồ mạch điện Phân công ngõ vào/ra PLC Thiết kế giao diện giám sát hệ thống bằng WinCC
Chương 4: Kết luận và phát triển - Nêu ra kết quả đạt được, hướng phát triển, các vấn đề còn hạn chế những thuận lợi và khó khăn trong khi thục hiện, hướng phát triển và kết luận của đồ án
Trang 6NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Đức Quận
Sinh viên thực hiện: Lê Trung Hiếu MSV: 2050551200129
1 Tên đề tài: Thiết kế Hệ thống sản xuất bánh tráng tự động 2 Các số liệu, tài liệu ban đầu:
- Khảo sát quy trình sản xuất bánh tráng thủ công và các máy sản xuất bánh tráng hiện nay
- Các tài liệu liên quan đến hệ thống điều khiển tự động, lập trình điều khiển thiết bị, hệ thống
3 Nội dung chính của đồ án:
Chương 1: Tổng quan nghề sản xuất bánh tráng và quy trình sản xuất bánh tráng hiện nay
+ Tổng quan về nghề sản xuất bánh tráng + Các loại bánh tráng và quy trình sản xuất + Các loại máy sản xuất bánh tráng đã có hiện nay và nguyên lý làm việc + Phân tích, đánh giá ưu điểm, nhược điểm của từng loại máy sản xuất bánh tráng + Phân tích tổng quan hệ thống sản xuất tự động và đề xuất giải pháp thiết kế hệ thống sản xuất bánh tráng tự động
Chương 2: Thiết kế hệ thống sản xuất bánh tráng tự động + Cấu trúc hệ thống
+ Lựa chọn thiết bị và công suất phần truyền động, gia nhiệt + Lựa chọn thiết bị điều khiển và lập trình
+ Phân tích và đánh giá hệ thống thiết kế + Sơ đồ bản vẽ hệ thống
Chương 3: Chế tạo mô hình hệ thống khâu tráng và hấp bánh tráng tự động + Lựa chọn các thiết bị để chế tạo mô hình (thiết bị truyền động, công suất, điều khiển)
+ Chế tạo mô hình + Giới thiệu thiết bị lập trình điều khiển hệ thống + Xây dựng thuật toán và lập trình điều khiển mô hình hệ thống bằng PLC S7-1200
+ Thiết kế giao diện giám sát hệ thống bằng WinCC Chương 4: Đánh giá kết quả và hướng phát triển của đề tài
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
Trang 7+ Phân tích, đánh giá kết quả thực hiện đồ án + Những thuận lợi và khó khăn khi triển khai thực hiện đề tài + Hướng phát triển của đề tài
4 Các sản phẩm dự kiến:
- Báo cáo đồ án tốt nghiệp - Kết quả đề xuất, thiết kế hệ thống sản xuất bánh tráng tự động - Mô hình hệ thống khâu tráng và hấp bánh
- Các bản vẽ thiết kế hệ thống và chương trình điều khiển mô hình
5 Ngày giao đồ án:15/01/2024 6 Ngày nộp đồ án:10/05/2024
Đà Nẵng, ngày 15 tháng 01 năm 2024
TS Nguyễn Đức Quận
Trang 8i
LỜI NÓI ĐẦU
Ngành công nghiệp thực phẩm ngày càng phát triển, đáp ứng nhu cầu tiêu dùng ngày càng cao của xã hội Trong bối cảnh đó, việc tự động hóa các quy trình sản xuất đã trở thành một xu hướng tất yếu, giúp tăng năng suất, giảm chi phí sản xuất và nâng cao chất lượng sản phẩm Bánh tráng, một sản phẩm truyền thống của Việt Nam, cũng không nằm ngoài xu hướng này
Đồ án "Thiết kế hệ thống sản xuất bánh tráng tự động" được thực hiện nhằm nghiên cứu và ứng dụng các công nghệ hiện đại trong quy trình sản xuất bánh tráng Mục tiêu của đồ án là thiết kế một hệ thống tự động từ khâu chuẩn bị nguyên liệu, tráng bánh, hấp bánh, đến sấy và đóng gói sản phẩm Hệ thống này không chỉ giúp nâng cao hiệu suất sản xuất mà còn đảm bảo tiêu chuẩn an toàn vệ sinh thực phẩm, đáp ứng yêu cầu ngày càng cao của thị trường trong nước và quốc tế Trong quá trình thực hiện đồ án, chúng em đã tiến hành nghiên cứu, khảo sát các quy trình sản xuất hiện tại, từ đó đề xuất các giải pháp kỹ thuật phù hợp và hiệu quả Hệ thống được thiết kế dựa trên các nguyên lý cơ bản của kỹ thuật cơ khí, điện tử và tự động hóa, kết hợp với các phần mềm mô phỏng và công nghệ điều khiển hiện đại
Chúng em hy vọng rằng đồ án này sẽ đóng góp một phần nhỏ vào việc hiện đại hóa quy trình sản xuất bánh tráng, góp phần gìn giữ và phát triển một sản phẩm truyền thống của Việt Nam Đồng thời, đồ án cũng là cơ hội để chúng em áp dụng những kiến thức đã học vào thực tế, rèn luyện kỹ năng nghiên cứu và phát triển các giải pháp kỹ thuật trong công nghiệp
Chúng em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn và hỗ trợ quý báu của các thầy cô quá trình thực hiện đồ án
Trang 9ii
LỜI CAM ĐOAN
Nhóm em gồm 2 sinh viên thực hiện Lê Trung Hiếu(2050551200129) và Đào Bá
Tuấn (2050551200232) chúng em thực hiến đề tài“Thiết kế hệ thống sản xuất bánh tráng tự động” với sự hướng dẫn của GVHD TS Nguyễn Đức Quận
Chúng em xin cam đoan kết quả nghiên cứu được đưa ra trong đồ án là trung thực và không sao chép hay sử dụng kết quả của bất kỳ đề tài nghiên cứu nào tương tự.Chúng em xin sẵn sàng chịu toàn bộ trách nhiệm nếu phát hiện rằng có bất kỳ sự sao chép kết quả nghiên cứu nào trong bài đồ án này
Đà Nẵng, tháng 06 năm 2024 Nhóm sinh viên thực hiện
Đào Bá Tuấn Lê Trung Hiếu
Trang 10iii
MỤC LỤC
NHẬN XÉT CỦA NGƯỜI HƯỚNG DẪN iii
NHẬN XÉT CỦA NGƯỜI PHẢN BIỆN iv
TÓM TẮT v
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP vi
LỜI NÓI ĐẦU i
LỜI CAM ĐOAN ii
MỤC LỤC iii
DANH MỤC HÌNH ẢNH vi
DANH MỤC BẢNG BIỂU viii
DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT ix
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NGHỀ SẢN XUẤT BÁNH TRÁNG VÀ QUY TRÌNH SẢN XUẤT BÁNH TRÁNG 1
1.1 Tổng quan về nghề sản xuất bánh tráng 1
1.2 Các loại bánh tráng và quy trình sản xuất 2
1.3 Các loại máy sản xuất bánh tráng đã có hiện nay và nguyên lý làm việc 2
2.1 Yêu cầu thiết kế mô hình hệ thống sản xuất bánh tráng tự động 9
2.2 Quy trình công nghệ sản xuất 9
2.3 Hệ thống sản xuất bánh tráng tự động 12
2.4 Phương án thiết kế mô hình hệ thống 13
2.4.1 Phương án thiết kế khâu cấp liệu và định lượng 13
2.4.2 Phương án thiết kế khâu tạo khuôn 14
Trang 11iv
2.4.3 Phương án thiết kế cụm băng tải 15
2.4.4 Phương án thiết kế lò hấp bánh 16
2.4.5 Phương án thiết kế cắt bánh 17
2.4.6 Phương án thiết kế gói bánh 19
2.5 Tính toán thiết kế băng tải 19
2.6 Lựa chọn động cơ sử dụng trong hệ thống 21
2.6.1 Động cơ DC servo 21
2.6.2 Động cơ bước 21
2.6.3 Động cơ DC kích từ song song 22
2.6.4 Động cơ DC kích từ độc lập 22
2.7 Phân tích và đánh giá mô hình hệ thống thiết kế 24
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ MÔ HÌNH HỆ THỐNG 25
3.1 Lựa chọn các thiết bị để chế tạo mô hình 25
3.2 Lựa chọn thiết bị và công suất phần truyền động, gia nhiệt mô hình 29
3.2.1 Đồng hồ điều khiển nhiệt độ 29
3.2.2 Cảm biến nhiệt độ PT100 30
3.2.3 Dây điện trở gia nhiệt 30
3.3 Chế tạo mô hình 31
3.4 Chế tạo, thiết kế tủ điện cho mô hình 31
3.5 Thiết kế sơ đồ điều khiển hệ thống 32
3.6 Tổng quan PLC s7 1214 dc/dc/dc 33
3.7 Giới thiệu về phần mềm lập trình tia portal 36
3.8 Lưu đồ thuật toán 46
3.9 Sơ đồ mạch điện 47
3.10 Phân công ngõ vào/ra PLC 47
3.11 Thiết kế giao diện giám sát hệ thống bằng WinCC 48
3.12 Gian đồ thời gian hoạt động mô hình 48
Trang 13vi
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1: Bánh tráng Việt Nam 1
Hình 1.2: Máy nướng bánh tráng 2
Hình 1.3: Máy tráng bánh gạo tiên tiến 4
Hình 1.4: Một số chi tiết của máy tráng bánh Newsun 5
Hình 1.5: Thông số kỹ thuật máy tráng bánh Newsun 6
Hình 1.6: Bảng điều khiển của máy tráng bánh Newsun 6
Hình 1.7: Mô tả một số chi tiết của máy tráng bánh Newsun 7
Hình 2 1: Dây chuyền sản xuất bánh tráng bán thủ công bằng máy 9
Hình 2 2: Qui trình sản xuất bánh tráng 12
Hình 2 3: Sơ đồ khối định lượng bằng vít tải thẳng đứng 13
Hình 2 4: Sơ đồ khối định lượng bằng vít tải nằm ngang 14
Hình 2 5: Sơ đồ khối thiết kế khuôn tráng bánh 14
Hình 2 6: Sơ đồ khối máy dùng hai băng tải 15
Hình 2 7: Sơ đồ khối máy dùng một băng tải dài 16
Hình 2 8: Sơ đồ khối lò hấp bánh 17
Hình 2 9: Sơ đồ khối cơ cấu cắt bánh sử dụng động cơ bước 17
Hình 2 10: Sơ đồ khối xi lanh kết nối lưỡi dao nằm ngang 18
Hình 2 11: Sơ đồ nguyên lý máy đóng gói sản phẩm 19
Hình 2 12: Đặc tính cơ DC servo 21
Hình 2.13: Đặc tính cơ của động cơ bước 21
Hình 2.14: Đặc tính cơ của động cơ DC kích từ song song 22
Hình 2.15: Đặc tính cơ của động cơ DC kích từ độc lập 22
Hình 2 16: Động cơ nema 17 công suất 75W – 60 vòng/phút 23
Hình 3.1: Băng tải 25
Hình 3.2: Động cơ bước 26
Hình 3.3: Driver TB6600 27
Hình 3.4: Nguồn tổ ong 24V – 5A 27
Hình 3.5: Rơ-le trung gian 28
Hình 3.6: Đồng hồ điều khiển nhiệt độ 29
Hình 3.7: Cảm biến PT100 2 dây 30
Hình 3.8: Dây điện trở gia nhiệt 30
Hình 3.9: Bản vẽ phác họa 31
Trang 14vii
Hình 3 10: Tủ điện mô hình 32
Hình 3 11: Sơ đồ khối 32
Hình 3.12: Bộ PLC S7-1200 33
Hình 3.13: Setting phần mềm tia portal 36
Hình 3.14: Các bước thiết kế chương trình điều khiển 37
Hình 3.15: Giao diện simatic tia portal V17 37
Hình 3.16: Download chương trình xuống PLC 37
Hình 3.17:Giao tiếp máy tính với PLC 38
Hình 3.30: Khối SCALE và NORM 44
Hình 3.31: Lưu đồ giải thuật 46
Hình 3.32: Sơ đồ mạch điện 47
Hình 3.33: Giao diện điều khiển Wincc 48
Hình 3 34: Giản đồ thời gian hoạt động mô hình 48
Trang 15
viii
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 3.1: So sánh chức năng làm việc của bộ PLC S7-1200 1211C và 1214C 34Bảng 3.2: Các module tín hiệu và bảng tín hiệu để mỏ rộng dung lượng CPU 35Bảng 3.3:Một số lệnh line quan Scale và norm 44Bảng 3.4:Trạng thái hiển thị câu lệnh 45Bảng 3.5: Bảng phân công đầu vào/ra 47
Trang 16chạy trên nền Windows CPU Central Processing Unit Bộ xử lý trung tâm SCADA Supervisory control and
data acquisition
Hệ thống điều khiển giám sát và thu thập dữ
liệu HMI Human-Machine- Interface Màn hình giao diện để
giao tiếp với máy móc
Trang 17x
MỞ ĐẦU
1 Tính cấp thiết của đề tài
Trong bối cảnh kinh tế hiện nay, ngành công nghiệp thực phẩm đang trải qua những biến đổi mạnh mẽ với sự phát triển không ngừng của công nghệ và nhu cầu thị trường Để duy trì và nâng cao năng lực cạnh tranh, các doanh nghiệp trong ngành này buộc phải tìm kiếm những giải pháp mới nhằm cải tiến quy trình sản xuất, tăng cường hiệu quả và tự động hóa Bánh tráng, một sản phẩm truyền thống và đặc trưng của Việt Nam, không chỉ là món ăn phổ biến trong nước mà còn được xuất khẩu rộng rãi ra thị trường quốc tế Sản phẩm này đóng vai trò quan trọng trong ngành thực phẩm Việt Nam, góp phần nâng cao giá trị văn hóa ẩm thực và kinh tế Tuy nhiên, quy trình sản xuất bánh tráng truyền thống gặp nhiều hạn chế, bao gồm việc sử dụng nhiều nhân lực, thời gian sản xuất kéo dài, vấn đề vệ sinh an toàn thực phẩm và chất lượng sản phẩm không đồng đều Quy trình sản xuất thủ công đòi hỏi một lượng lớn lao động, từ việc trộn bột, cán bánh, phơi khô đến đóng gói, không chỉ tốn nhiều công sức mà còn gây khó khăn trong việc kiểm soát chất lượng sản phẩm Phương pháp truyền thống thường mất nhiều thời gian do các công đoạn được thực hiện thủ công, từ việc chuẩn bị nguyên liệu đến quá trình phơi khô tự nhiên Bên cạnh đó, quy trình thủ công dễ dẫn đến các nguy cơ về vệ sinh an toàn thực phẩm, do không thể kiểm soát hoàn toàn các yếu tố môi trường và vi khuẩn Do phụ thuộc vào kỹ năng và kinh nghiệm của người lao động, bánh tráng sản xuất thủ công thường không đồng đều về độ dày, kích thước và chất lượng Trước những thách thức trên, việc thiết kế một hệ thống sản xuất bánh tráng tự động trở nên cực kỳ cấp thiết Hệ thống này không chỉ giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất mà còn mang lại nhiều lợi ích vượt trội như nâng cao năng suất, giảm chi phí sản xuất, đảm bảo chất lượng sản phẩm, cải thiện vệ sinh an toàn thực phẩm và tăng khả năng cạnh tranh Tự động hóa quy trình giúp tăng số lượng sản phẩm sản xuất trong cùng một khoảng thời gian, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường Việc sử dụng máy móc tự động giúp giảm thiểu nhu cầu về nhân lực, từ đó giảm chi phí lao động và các chi phí liên quan Hệ thống tự động cho phép kiểm soát chặt chẽ các thông số kỹ thuật, đảm bảo sản phẩm có chất lượng đồng đều, ổn định Sản xuất tự động hóa giảm thiểu tiếp xúc trực
Trang 18xi tiếp giữa con người và sản phẩm, từ đó giảm nguy cơ nhiễm khuẩn và đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm Với quy trình sản xuất hiệu quả, chi phí thấp và sản phẩm chất lượng cao, doanh nghiệp sẽ có lợi thế cạnh tranh mạnh mẽ trên thị trường cả trong nước và quốc tế Tóm lại, đề tài "Thiết kế hệ thống sản xuất bánh tráng tự động" không chỉ đáp ứng yêu cầu cấp thiết của ngành công nghiệp thực phẩm hiện đại mà còn mở ra cơ hội lớn cho sự phát triển và nâng cao giá trị của sản phẩm bánh tráng Việt Nam trên thị trường quốc tế
- Tối ưu hóa chi phí sản xuất và tăng khả năng cạnh tranh trên thị trường - Khả năng ứng dụng thực tiễn và triển khai rộng rãi trong ngành công nghiệp sản
xuất bánh tráng
3 Phạm vi và đối tượng nghiên cứu
Phạm vi nghiên cứu: Đồ án tập trung vào việc thiết kế và phát triển một hệ thống sản xuất bánh tráng tự động từ khâu trộn bột, tráng bánh, sấy khô, đến đóng gói sản phẩm Nghiên cứu sẽ bao gồm việc lựa chọn và tích hợp các công nghệ hiện đại vào quy trình sản xuất
Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống sản xuất bánh tráng, bao gồm các máy móc và thiết bị tự động hóa được sử dụng trong từng công đoạn của quy trình sản xuất Đối tượng còn bao gồm các yếu tố kỹ thuật và công nghệ cần thiết để đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả và ổn định
4 Phương pháp nghiên cứu
Thu thập và nghiên cứu các tài liệu, công trình nghiên cứu liên quan đến quy trình sản xuất bánh tráng và các công nghệ tự động hóa trong ngành thực phẩm
Trang 19xii Tiến hành các thí nghiệm, thử nghiệm các công đoạn trong quy trình sản xuất bánh tráng tự động để đánh giá tính khả thi và hiệu quả của hệ thống
Đánh giá hiệu quả của hệ thống thông qua các tiêu chí như năng suất, chất lượng sản phẩm, chi phí sản xuất và độ an toàn vệ sinh thực phẩm Kiểm định hệ thống qua các thử nghiệm thực tế để điều chỉnh và hoàn thiện thiết kế
5 Đề tài được trình bày qua những nội dung chính sau:
Chương 1 : Tổng quan nghề sản xuất bánh tráng và quy trình sản xuất bánh tráng Chương 2: Thiết kế hệ thống sản xuất bánh tráng tự động
Chương 3: Chế tạo mô hình hệ thống khâu tráng và hấp bánh tráng tự động Chương 4: Đánh giá kết quả và hướng phát triển của đề tài
Trang 201 Sinh viên thực hiện: Lê Trung Hiếu Người hướng dẫn: TS Nguyễn Đức Quận
Hình 1.1: Bánh tráng Việt Nam Nghề sản xuất bánh tráng bao gồm nhiều công đoạn từ việc chọn nguyên liệu, trộn bột, nướng và đóng gói Dưới đây là một tổng quan về quy trình sản xuất bánh tráng:
Chọn nguyên liệu: Bột gạo là thành phần chính được sử dụng để làm bánh tráng Nguyên liệu phải được chọn kỹ lưỡng để đảm bảo chất lượng cao
Trộn bột: Bột gạo được pha trộn với nước và muối để tạo ra hỗn hợp có độ nhớt phù hợp
Làm tấm bánh: Hỗn hợp bột được tráng và phơi thành các tấm mỏng, thông thường thông trên các vỉ tre phơi bánh tráng
Nướng: Các tấm bánh được nướng trên một bề mặt nhiệt đới, thường là trên lửa hoặc bếp than
Đóng gói: Sau khi nướng, bánh tráng được làm sạch và đóng gói thành các gói nhỏ hoặc thành cuộn lớn để bán
Trang 21Thiết kế hệ thống sản xuất bánh tráng tự động
2 Sinh viên thực hiện: Lê Trung Hiếu Người hướng dẫn: TS Nguyễn Đức Quận
tráng gạo
Bột gạo, nước, muối
1 Trộn bột gạo với nước và muối để tạo thành hỗn hợp
2 Làm tấm bánh: Hỗn hợp bột được tráng và phơi thành các tấm mỏng trên các vỉ tre phơi bánh tráng 3 Nướng: Các tấm bánh được nướng trên lửa hoặc bếp than
4 Đóng gói: Sau khi nướng, bánh tráng được làm sạch và đóng gói thành các gói nhỏ hoặc cuộn lớn
Bánh tráng cuốn gỏi
Bột gạo, nước, muối, gia vị (tiêu, ớt, hành,
tỏi)
Thêm gia vị vào quá trình trộn bột để tạo hương vị đặc
trưng
Bánh tráng đỏ
Bột gạo, lá cam đỏ hoặc cà rốt (để tạo màu đỏ),
a Máy nướng bánh tráng - Hiện đại năng suất cao, không khói bụi mịt mù
[2]Trước đây, ông cha ta sử dụng phương pháp nướng thủ công để cho ra những chiếc bánh tráng đúng vị thơm ngon, giòn tan Tuy nhiên, phương pháp này lại tốn rất nhiều thời gian và năng suất cho ra lại chưa đủ cho nhu cầu tiêu thụ hiện nay
Hình 1.2: Máy nướng bánh tráng
Trang 223 Sinh viên thực hiện: Lê Trung Hiếu Người hướng dẫn: TS Nguyễn Đức Quận
Đào Bá Tuấn“Để nướng được khoảng 200 bánh tráng thủ công phải cần 3 người cực nhọc ngồi bên bếp than hồng suốt 4 tiếng Trong khi đó, chất lượng bánh nướng bằng than không đồng đều, chi phí than củi rất cao.” – Một người làm bánh tráng ở Quảng Ngãi chia sẻ
Máy nướng bánh tráng đa năng nướng được hơn 200 cái bánh tráng mỗi giờ, chất lượng bánh đồng đều vì nhiệt độ được điều chỉnh tự động bằng cảm biến nhiệt
Sản phẩm bánh tráng nướng bằng máy hồng ngoại đảm bảo chất lượng, tiết kiệm chi phí và đảm bảo sức khỏe cho người nướng cũng như người tiêu dùng
Chiếc máy có băng chuyền tự động đưa bánh vào buồng nướng, bên trong buồng nướng là hệ thống đèn hồng ngoại để làm chín bánh Trung bình chỉ cần 10 – 15s là một chiếc bánh tráng sẽ được nướng chín
Máy nướng bánh tráng rất dễ sử dụng, bạn có thể điều chỉnh tốc độ băng tải, nhiệt độ bằng các nút bấm tùy theo độ dày mỏng của sản phẩm Sau đó bỏ bánh lên băng tải là 10s sau sẽ thành phẩm Trung bình để nướng 200 bánh bằng cách thủ công phải có 2 người tham gia trong khoảng 4 giờ, còn nướng bằng máy chỉ cần 1 người làm trong 1 giờ
Tính trên 200 cái bánh tráng, nướng bằng cách thủ công phải tốn 50 – 60 ngàn đồng tiền than, trong khi đó sử dụng máy nướng hồng ngoại chỉ hết khoảng 10 ngàn đồng tiền điện
Hiểu được điều này, chúng tôi, những con người tham gia phát triển công nghệ, đã nỗ lực cho ra loại máy nướng bánh tráng giúp đỡ cho quá trình nướng bánh tráng truyền thống rút ngắn thời gian, giữ nguyên hương vị giòn ngon nguyên bản của bánh Không chỉ cho ra năng suất cao, rút ngắn thời gian công sức và đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm, máy nướng bánh tráng còn rất dễ sử dụng và vệ sinh giữ gìn máy
b Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy nướng bánh tráng Cấu tạo máy nướng bánh tráng bao gồm:
- Hai tầng lưới inox có khe hở ở giữa để ép bánh phẳng trong quá trình nướng bánh
- Bóng đèn truyền nhiệt halogen công nghệ cao truyền nhiệt qua ánh sáng hoặc điện trở nhiệt đối với những máy có công suất từ 500 cái/1h trở lên
- Hệ thống nhông xích kết nối hai tầng lưới inox cùng với mô tơ khiến cho các số nhông bằng nhau để đảm bảo tốc độ hai băng tải lưới luôn chạy đồng nhất không bị vất lưới trong suốt quá trình máy hoạt động
- Đồng hồ điều chỉnh nhiệt độ RKC REX C100 xuất xứ Nhật Bản với độ chính xác cao giúp những chiếc bánh được nướng đồng đều
- 2 hộp điều tốc mô tơ từ 0 đến 15v/phút giúp máy nướng được tất cả các loại bánh như: bánh đa vừng lạc, bánh đa dừa nạo, …
Trang 23Thiết kế hệ thống sản xuất bánh tráng tự động
4 Sinh viên thực hiện: Lê Trung Hiếu Người hướng dẫn: TS Nguyễn Đức Quận
Đào Bá Tuấn- Chất liệu: Toàn bộ khung máy và băng chuyền đều được làm bằng inox 100% có độ bền bỉ và chắc chắn theo thời gian Có những loại máy có khung máy và băng chuyền bằng sắt nhưng những loại máy này không có tuổi thọ cao bằng những loại bằng inox
- Công suất: Máy cho ra tối đa 500 chiếc bánh tráng chỉ trong một giờ Là một chiếc máy có công suất gấp chục lần nướng thủ công
- Mức độ tiêu hao điện: Vì phần nhiệt sinh ra được bao bọc kín nên nhiệt bị mất đi không nhiều Điều này giúp cho điện năng tiêu hao không đáng kể
1.3.2 Máy tráng bánh tráng gạo tiên tiến
[3]Máy tráng bánh tráng gạo tiên tiến là một thiết bị quan trọng trong ngành công nghiệp sản xuất bánh tráng gạo Được thiết kế và sản xuất dựa trên công nghệ hiện đại, máy này có khả năng tự động hóa nhiều công đoạn trong quá trình sản xuất, từ việc tráng bột gạo cho đến việc nấu chín và gạt bánh
Hình 1.3: Máy tráng bánh gạo tiên tiến
Nguyên lý hoạt động: Quá trình hoạt động của máy làm bánh tráng gạo diễn ra theo các bước sau: Bước 1: Đưa nguyên liệu vào thùng chứa bột gạo hoặc nguyên liệu chính khác
được đặt vào thùng chứa của máy
Bước 2: Chuyển nguyên liệu đến khuôn đúc bánh nguyên liệu từ thùng chứa được
đưa từ thùng chứa sang khuôn đúc bánh
Bước 3: Điều chỉnh độ dày và kích thước của bánh tráng theo yêu cầu Điều này
cho phép sản xuất nhiều loại bánh tráng khác nhau với đặc tính riêng biệt
Bước 4: Bánh tráng đã được định hình được đưa vào hệ thống hấp sử dụng hơi
nước Quá trình hấp này giúp làm mềm bánh tráng và làm cho nó trở nên mềm mại và
dẻo hơn Bước 5: Sau khi bánh tráng đã được hấp chín Bánh tráng sau đó có thể được phơi
hay sấy để bảo quản và tiện lợi cho việc sử dụng sau này
Trang 245 Sinh viên thực hiện: Lê Trung Hiếu Người hướng dẫn: TS Nguyễn Đức Quận
Đào Bá Tuấn
1.3.3 Máy tráng bánh Newsun
a) Cấu tạo máy tráng bánh Newsun:
[4]Máy làm bánh tráng cấu tạo gồm 3 bộ phận chính: thùng chứa để bỏ nguyên liệu, khuôn đúc bánh và hệ thống hấp
Với một máy tráng bánh tráng công nghiệp, năng suất đạt tới 2000 - 3000 bánh mỗi giờ, hoạt động liên tục cho những chiếc bánh đều nhau theo độ dày mỏng theo yêu cầu năng suất đạt tới 2000 - 3000 bánh mỗi giờ
b) Nguyên lý hoạt động:
Nguyên liệu được đưa vào thùng chứa của máy sau đó mở van đưa sang khuôn đúc Máy có thể điều chỉnh độ dày mỏng của bánh từ 1.5 đến 2mm tùy ý Điều này giúp máy có thể tráng đa năng các loại bánh tráng thường thấy hiện nay với nhiều kích cỡ và hình dạng
Sau đó bánh được đưa vào băng chuyền và hấp chín qua hệ thống nấu hơi Cuối cùng, gạt bánh ra đem phơi
Cảm biến nước và hệ thống van tự động cấp nước vào máy giúp duy trì ổn định nhiệt độ bên trong
Hình 1.4: Một số chi tiết của máy tráng bánh Newsun
Trang 25Thiết kế hệ thống sản xuất bánh tráng tự động
6 Sinh viên thực hiện: Lê Trung Hiếu Người hướng dẫn: TS Nguyễn Đức Quận
Đào Bá TuấnHình 1.5: Thông số kỹ thuật máy tráng bánh Newsun
[4]Bảng điều khiển thông minh, cài đặt đa tính năng
Hình 1.6: Bảng điều khiển của máy tráng bánh Newsun Máy tráng bánh cuốn tự động NEWSUN là sản phẩm tráng bánh mới có nhiều cải tiến, có thể tráng được 30kg/giờ
Mọi quá trình vận hành máy đều được tự động hóa thông qua tủ điện rời với độ chính xác cao và đảm bảo an toàn:
Thiết bị trên bảng điều khiển máy tráng bánh Newsun
3 công tắc riêng cho 3 thanh nhiệt: Người dùng có thể bật cả 3 thanh nhiệt khi cần đun sôi nước nhanh, sau đó tắt bớt 1-2 thanh để duy trì nhiệt độ hấp bánh phù hợp và cũng để tiết kiệm điện Kèm theo đó là đèn báo hoạt động tương ứng với từng thanh nhiệt
Biến tần điều chỉnh tốc độ băng tải: Bạn có thể tùy chỉnh tốc độ băng tải để phù hợp với thao tác lấy bánh của mình Motor kết hợp với các dây curoa để làm chạy băng tải trên, băng tải dưới và quay dao cắt bánh
Bảng điện tử hiển thị và cài đặt nhiệt độ: Dễ dàng điều chỉnh và kiểm soát mức nhiệt trong khoang hấp thông qua màn hình báo nhiệt và các nút cài đặt bên dưới
Nút dừng khẩn cấp: Dùng khi muốn dừng máy và ngắt toàn bộ điện
Trang 267 Sinh viên thực hiện: Lê Trung Hiếu Người hướng dẫn: TS Nguyễn Đức Quận
Đào Bá Tuấn
Các bộ phận, chi tiết tối ưu khác của máy tráng bánh Newsun
[4]Thùng chứa nguyên liệu dung tích lớn, có thể chứa được lượng bột bánh lớn mà không cần phải tiếp thành nhiều lần
Van xả ngay dưới đáy thùng có thể căn chỉnh lượng bột xuống khuôn Khuôn tạo hình bánh đều đẹp và điều chỉnh độ dày bánh tùy ý
Khoang hấp rộng rãi cho hơi lan tỏa, hấp bánh chín đều Bộ thanh nhiệt công suất 9kW, chất liệu inox 304, gia nhiệt nhanh chóng, chỉ mất 20-25 phút để đun sôi nước trong khoang, tạo hơi nóng bốc lên liên tục, hấp bánh chín chỉ trong vài giây
Cuối băng tải trên là dao inox và ống phun tia nước nhỏ để làm róc bánh xuống băng tải bên dưới Đặc biệt, ống phun nước được kết nối với một cốc chứa nước treo trên cao, người dùng có thể quan sát và tiếp thêm nước dễ dàng
Dao cắt bánh quay tròn quanh trục ngang với tốc độ cài đặt, cắt bánh cuốn đều, đẹp
Hình 1.7: Mô tả một số chi tiết của máy tráng bánh Newsun
Trang 27Thiết kế hệ thống sản xuất bánh tráng tự động
8 Sinh viên thực hiện: Lê Trung Hiếu Người hướng dẫn: TS Nguyễn Đức Quận
Trang 289 Sinh viên thực hiện: Lê Trung Hiếu Người hướng dẫn: TS Nguyễn Đức Quận
Vật liệu chế tạo: Sử dụng vật liệu không gỉ, chịu nhiệt tốt để đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm và độ bền của máy
2 Hệ thống điện và điều khiển
Yêu cầu kỹ thuật: Tự động hóa cao: Hệ thống cần tích hợp các cảm biến để theo dõi và điều chỉnh các thông số như nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ quay của máy
Giao diện thân thiện: Dễ dàng vận hành và điều chỉnh thông qua giao diện (HMI - Human Machine Interface)
Bảo mật và an toàn: Hệ thống cần có các biện pháp bảo vệ an toàn cho người vận hành và đảm bảo dữ liệu không bị xâm nhập
Đánh giá: Ưu điểm: Hệ thống PLC (Programmable Logic Controller) và SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) cho phép giám sát và điều khiển từ xa, tăng cường hiệu quả quản lý và giảm thiểu lỗi do con người
Nhược điểm: Cần có nhân lực kỹ thuật cao để lập trình, vận hành và bảo trì
2.2 Quy trình công nghệ sản xuất
Hình 2 1: Dây chuyền sản xuất bánh tráng bán thủ công bằng máy
Trang 29Thiết kế hệ thống sản xuất bánh tráng tự động
10 Sinh viên thực hiện: Lê Trung Hiếu Người hướng dẫn: TS Nguyễn Đức Quận
Đào Bá Tuấn1- Động cơ điện
2- Đường bột cấp 3- Bột lòng 4- Cánh khuấy 5- Đường bột xuống 6- Thanh chăn dòng bột 7- Máng chứa bột 8- Xã tràng 9- Thùng chứa bột tràng 10- Van vệ sinh
11- Trục quay 12- Máng dẫn định dạng 13- Lò xo
14- Tang dẫn động
15- Băng tải dưới 16- Bột vào tủ hấp 17- Tủ hấp
18- Nước ngưng ra 19- Băng tải trên 20- Tang đuôi 21- Dao gạt 22- Tang dẫn động 23- Tấm vì bằng lưới 24- Bánh đa trên mặt vì 25- Tang đuôi
26- Lò hơi 27- Bình tách hơi âm 28- Đường hơi vào Tủ hấp
1 Thuyết minh quy trình công nghệ sản xuất:
Bột đạt yêu cầu đưa từ bể chứa lên thùng chứa, từ thùng chứa bột qua máng dẫn, dưới tác động cơ cấu điều chỉnh của van điều chỉnh, điều chỉnh lưu lượng bột cấp lên băng vải, kích thước của chiếc bánh sẽ được định dạng và được điều chỉnh bởi thanh gạt và hộp định dạng Bột được băng tải kéo qua thanh gạt, bột được rải đều liên tục đi vào buồng hấp, sau thời gian khoảng 10 giây, bánh chín và được dao gạt, tách ra khỏi băng vải đặt lên tấm vì chuyển động bởi hệ băng tải riêng Tấm vì, được lấy ra liên tục tiến hành đem phơi nắng cho đến khi nào bánh đạt đến độ khô, ta thu xếp cắt xén theo kích thước tuỳ chọn, cuối cùng đóng bao và nhập kho
Hơi hấp được cấp từ nồi hơi nhỏ và được đốt bằng củi hoặc than đá
2 Thiết kế hệ thống sản xuất bánh tráng
Thiết kế hệ thống sản xuất bánh tráng bao gồm nhiều công đoạn khác nhau để đảm bảo quy trình sản xuất hiệu quả, chất lượng sản phẩm đồng nhất, và đáp ứng nhu cầu sản xuất hàng loạt Dưới đây là các công đoạn chính và mô tả chi tiết về kích thước, năng suất của từng bộ phận:
a Công đoạn trộn bột
Máy trộn bột Kích thước: Chiều dài 1.2m, chiều rộng 0.8m, chiều cao 1.5m Năng suất: 100-200 kg/h
Trang 3011 Sinh viên thực hiện: Lê Trung Hiếu Người hướng dẫn: TS Nguyễn Đức Quận
Đào Bá TuấnMô tả: Máy trộn bột giúp trộn đều các nguyên liệu (bột gạo, nước, muối) để tạo ra hỗn hợp bột mịn và đồng nhất Máy thường có các lưỡi trộn hoặc cánh khuấy để đảm bảo bột được trộn đều
b Công đoạn cấp bột
Hệ thống cấp bột tự động Kích thước: Chiều dài 1.5m, chiều rộng 0.6m, chiều cao 1.8m Năng suất: 150-250 kg/h
Mô tả: Hệ thống này bao gồm băng tải và bơm bột, đảm bảo bột được đưa vào khuôn một cách liên tục và đồng đều
c Công đoạn tráng bánh
Máy tráng bánh Kích thước: Chiều dài 3m, chiều rộng 1m, chiều cao 1.2m Năng suất: 1000-1500 bánh/h
Mô tả: Máy tráng bánh có băng chuyền hoặc đĩa quay để trải lớp bột mỏng lên bề mặt nóng Đĩa hoặc băng chuyền có thể điều chỉnh tốc độ để kiểm soát độ dày của bánh tráng
d Công đoạn hấp bánh
Máy hấp bánh Kích thước: Chiều dài 2m, chiều rộng 1.5m, chiều cao 1.5m Năng suất: 800-1200 bánh/h
Mô tả: Máy hấp bánh sử dụng hơi nước để làm chín bánh tráng Nhiệt độ và thời gian hấp được điều chỉnh để đảm bảo bánh chín đều và không bị cháy
e Công đoạn sấy bánh
Máy sấy bánh tráng Kích thước: Chiều dài 4m, chiều rộng 1.5m, chiều cao 2m Năng suất: 1000-1500 bánh/h
Mô tả: Máy sấy sử dụng nhiệt độ từ 50°C đến 70°C để sấy khô bánh tráng Máy có hệ thống quạt gió và điều chỉnh nhiệt độ để đảm bảo bánh khô đều
f Công đoạn làm nguội và đóng gói
Băng chuyền làm nguội Kích thước: Chiều dài 5m, chiều rộng 1m, chiều cao 0.8m Năng suất: 1500 bánh/h
Mô tả: Băng chuyền làm nguội giúp bánh tráng nguội dần sau khi sấy Quá trình này cần thiết để bánh không bị dính khi đóng gói
g Máy đóng gói tự động
Kích thước: Chiều dài 2m, chiều rộng 1.2m, chiều cao 1.5m
Trang 31Thiết kế hệ thống sản xuất bánh tráng tự động
12 Sinh viên thực hiện: Lê Trung Hiếu Người hướng dẫn: TS Nguyễn Đức Quận
Đào Bá TuấnNăng suất: 800-1000 gói/h Mô tả: Máy đóng gói tự động sẽ bao bì các bánh tráng thành các gói theo định lượng Máy có thể điều chỉnh kích thước gói và trọng lượng sản phẩm
Dẫn chứng
Các thông số kỹ thuật và năng suất nêu trên dựa trên các máy móc tiêu chuẩn hiện có trong ngành công nghiệp sản xuất bánh tráng Những thông tin này có thể thay đổi tùy thuộc vào nhà sản xuất và công nghệ sử dụng Một số nguồn tham khảo điển hình bao gồm các nhà sản xuất máy móc thực phẩm như Máy Móc Vĩnh Phát, Công ty TNHH Công Nghệ Cơ Khí Kiến Thức, và Công ty CP SX Máy Thực Phẩm GM
2.3 Hệ thống sản xuất bánh tráng tự động
Hình 2 2: Qui trình sản xuất bánh tráng
Trang 3213 Sinh viên thực hiện: Lê Trung Hiếu Người hướng dẫn: TS Nguyễn Đức Quận
Đào Bá Tuấn
2.4 Phương án thiết kế mô hình hệ thống
Hiện nay, trên thị trường có nhiều loại máy tráng bánh của doanh nghiệp trong nước cũng như nước ngoài, sử dụng phương án thiết kế khác nhau Tuy nhiên giá thành cao gây khó khan cho các chủ hộ gia đình làm nghề bánh tráng Ta chọn một phương án thích hợp để thực hiện tính toán thiết kể và chế tạo phù hợp và mang tính kinh tế
Dựa trên cấu tạo tham khảo một máy tráng bánh quy trình thiết kế được thực hiện theo trình tự:
+ Thiết kế khâu cấp liệu và định lượng + Thiết kế khuôn
+ Thiết kế cụm băng tải + Thiết kế lò hấp bánh + Thiết kế cắt bánh + Thiết kế đóng gói bánh Các bộ phận khác của máy như khung máy, vỏ máy được thiết kế linh hoạt trong từng khâu
2.4.1 Phương án thiết kế khâu cấp liệu và định lượng
Phương án 1: Định lượng bằng vít tải thẳng đứng
Hình 2 3: Sơ đồ khối định lượng bằng vít tải thẳng đứng 1 Động cơ
2 Khớp nối 3 Trục 4 Mâm chứa phôi liệu Ưu điểm:
- Dễ gia công, lắp rắp - Vật liệu chế tạo ít, giá thành thấp - Phù hợp với các mô hình đơn giản Nhược điểm:
Trang 33Thiết kế hệ thống sản xuất bánh tráng tự động
14 Sinh viên thực hiện: Lê Trung Hiếu Người hướng dẫn: TS Nguyễn Đức Quận
Đào Bá Tuấn- Độ chuẩn xác không được cao, lượng bột xuống không đều dễ bị kẹt bột - Kết cấu không vững dễ bị rung lắc làm giảm độ chính xác
Phương án 2: Định lượng vít tải nằm ngang
Hình 2 4: Sơ đồ khối định lượng bằng vít tải nằm ngang 1 Động cơ
2 Khớp nối 3 Trục 4 Mâm chứa phôi liệu
Ưu điểm:
- Dễ gia công, lắp rắp - Vật liệu chế tạo ít, giá thành thấp - Hoạt động ổn định
- Độ chính xác cao, đảm bảo độ chuẩn xác trong việc rót nguyên liệu
Nhược điểm:
- Chi phí sản xuất cao
Kết luận: Dựa trên ưu điểm sử dụng hệ thống cần độ chính xác và tính ổn định trong
dây chuyền nên lựa chọn phương án là phương án tốt nhất
2.4.2 Phương án thiết kế khâu tạo khuôn
Hình 2 5: Sơ đồ khối thiết kế khuôn tráng bánh Để tạo ra một bánh tráng có độ dày mỏng có thể điều chỉnh được ta sử dụng khuôn inox được gắn thêm ốc hai bên nhằm mục đích di chuyển khuôn bánh lên xuông tạo độ mỏng theo ý của người sản xuất
Trang 3415 Sinh viên thực hiện: Lê Trung Hiếu Người hướng dẫn: TS Nguyễn Đức Quận
Đào Bá Tuấn
Ưu điểm:
- Độ chính xác đồng nhất - Tiết kiệm chi phí dài hạn - Độ bền và ổn định cao - Khả năng sản xuất hàng loạt
Nhược điểm:
- Khó thay đổi khi có sự thay đổi sản phẩm - Hạn chế trong sản xuất số lượng nhỏ
2.4.3 Phương án thiết kế cụm băng tải
Phương án 1: Hai băng tải song song
Hình 2 6: Sơ đồ khối máy dùng hai băng tải 1 Động cơ
2 Khớp nối 3 Băng tải
Ưu điểm:
- Vận chuyển nhiều sản phẩm cùng lúc - Dễ bảo trì và sửa chữa
- Phân chia quy trình sản xuất thực hiện các bước sản xuất khác nhau trên từng băng tải
Trang 35Thiết kế hệ thống sản xuất bánh tráng tự động
16 Sinh viên thực hiện: Lê Trung Hiếu Người hướng dẫn: TS Nguyễn Đức Quận
Đào Bá TuấnPhương án 2: Sử dụng một băng tải dài
Hình 2 7: Sơ đồ khối máy dùng một băng tải dài 1 Động cơ
2 Khớp nối 3 Băng tải
Ưu điểm:
- Chi phí đầu tư thấp hơn - Hệ thống điều khiển đơn giản hơn - Tiết kiệm không gian ngang - Sản phẩm được vận chuyển đồng bộ và nhất quán
Nhược điểm:
- Nếu gặp sự cố, toàn bộ quy trình bị gián đoạn - Băng tải quá dài có thể gặp vấn đề về vận hành và bảo trì - Khó thực hiện nhiều quy trình khác nhau đồng thời - Bảo trì trong khi vận hành khó khăn hơn
Kết luận: Dựa vào yêu cầu không đòi hỏi quá cao, tải trọng nhỏ, giá thành thấp, dễ điều
khiển nên lựa chọn phương án một băng tải
2.4.4 Phương án thiết kế lò hấp bánh
Lò hấp có chức năng giúp nấu chín bánh để sản phẩm hạn chế bị vỡ khi ra khỏi lò Nhiệt độ sử dụng từ thanh điện trở sấy khô 220V-800W để tạo hơi nước để hấp bánh
Cảm biến sử dụng để đo nhiệt độ: PT100
Trang 3617 Sinh viên thực hiện: Lê Trung Hiếu Người hướng dẫn: TS Nguyễn Đức Quận
Đào Bá Tuấn
Hình 2 8: Sơ đồ khối lò hấp bánh
Ưu điểm:
- Nhiệt độ và độ ẩm ổn định - Hiệu quả hơn nướng truyền thống - Giữ lại nhiều dưỡng chất
- Lò kín ngăn bụi bẩn và vi khuẩn - Phù hợp nhiều loại bánh
- Cải thiện môi trường làm việc
Nhược điểm:
- Giá thành lò hấp đắt - Không phù hợp cho tất cả loại bánh - Cần điều khiển nhiệt độ và độ ẩm chính xác - Lâu hơn so với nướng hoặc chiên
- Cần không gian rộng - Cần nhiều nước, tăng chi phí
Kết luận: Lò hấp bánh phù hợp để sản xuất bánh chất lượng cao và tiết kiệm năng lượng, nhưng đòi hỏi chi phí đầu tư và kỹ thuật cao
2.4.5 Phương án thiết kế cắt bánh
Phương án 1: Sử dụng động cơ bước kết nối lưỡi dao nằm ngang
Hình 2 9: Sơ đồ khối cơ cấu cắt bánh sử dụng động cơ bước 1 Động cơ
2 Khớp nối
Trang 37Thiết kế hệ thống sản xuất bánh tráng tự động
18 Sinh viên thực hiện: Lê Trung Hiếu Người hướng dẫn: TS Nguyễn Đức Quận
Đào Bá Tuấn3 Dao
Hình 2 10: Sơ đồ khối xi lanh kết nối lưỡi dao nằm ngang
Ưu điểm:
- Lực cắt mạnh và ổn định - Tự động hóa quá trình cắt - Giảm mệt mỏi và nguy cơ tai nạn - Có cơ chế bảo vệ
- Lực và tốc độ cắt dễ điều chỉnh - Cắt liên tục và nhất quán
Nhược điểm:
- Đầu tư ban đầu và lắp đặt tốn kém - Cần kỹ thuật viên và bảo trì định kỳ - Khó khăn với bánh tráng biến dạng - Không hiệu quả về chi phí
- Khó thay đổi kích thước hoặc hình dạng sản phẩm
Trang 3819 Sinh viên thực hiện: Lê Trung Hiếu Người hướng dẫn: TS Nguyễn Đức Quận
Đào Bá Tuấn
Kết luận: Dựa vào yêu cầu chuẩn xác và cần thay đổi kích thước bánh tráng theo yêu
cầu nên ta lựa chọn phương án sử dụng động cơ bước để có thể đạt hiệu quả cao trong hệ thống
2.4.6 Phương án thiết kế gói bánh
Phương án: Sử dụng máy đóng gói co màng là một trong số các phương pháp đóng gói và bảo quản thực phẩm phố biến nhất hiện nay
Phương pháp bọc màng co cho thực phẩm rất thích hợp cho các sản phẩm khô
Hình 2 11: Sơ đồ nguyên lý máy đóng gói sản phẩm
Ưu điểm:
- Cấu trúc bền vững - Mẫu mã đẹp nhiều - Model khác nhau - Ứng dụng rộng rải
Trang 39Thiết kế hệ thống sản xuất bánh tráng tự động
20 Sinh viên thực hiện: Lê Trung Hiếu Người hướng dẫn: TS Nguyễn Đức Quận
Đào Bá Tuấn
Vận tốc băng tải
Năng suất của máy được tính theo công thức sau:
𝑄 = 60 𝑉 𝐴 𝜌 (14) Trong đó:
Q: Năng suất làm bánh trong 1 giờ (kg/h); V: Vận tốc băng tải (m/phút);
A: Diện tích mặt cắt ngang trung bình của bánh (m²), 𝐴 = 𝑏𝑏á𝑛ℎ ℎ𝑏á𝑛ℎ = 0,2.0,001 = 2 10−4(𝑚²);
𝜌: Khối lượng riêng của vật liệu (kg/m3), 𝜌 = 1700kg/m3
Do đó vận tốc băng tải là:
60 𝐴 𝜌=
3060.2 10−4 1700 = 1,47 𝑚/𝑝ℎú𝑡
Đường kính pulley truyền động
Vận tốc băng tải
V = π.D.ω (15) Trong đó:
V: Vận tốc băng tải; V = 1,47 m/phút D: Đường kính pulley;
ω: Vận tốc pulley cũng chính là vận tốc động cơ Do đó đường kính pulley là:
𝜋 𝜔 =
1,47 3,14.14.7 = 0,032(𝑚) = 32(𝑚𝑚)
Công suất của động cơ
Công suất của động cơ được tính theo công thức:
𝑃 = 𝑇𝑚.𝑛
9,55.106 (16) Trong đó:
𝑇𝑚 = 𝑇
𝑖 𝜂 Với:
Tm: Momen thực tế cần thiết ở đầu ra; i : Tỉ số truyền hộp giảm tốc;
𝜂: Hiệu suất hộp giảm tốc; Do ta sử dụng động cơ không cần hộp giảm tốc nên Tm = T = 910Nmm Vậy công suất động cơ là 𝑃 = 910.60
9,55.106 = 0,06𝑘𝑊 = 60𝑊