Luận văn thạc sĩ Công nghệ chế tạo máy: Nghiên cứu thiết kế máy bán tự động bóc vỏ tôm xuất khẩu

Luận văn nay trình bay một giải pháp giải quyết vẫn dé trên thôngqua việc thiết kế máy bóc vỏ tôm bán tự động giúp bóc tách thịt tôm ra khỏi vỏ và làmsạch chỉ tôm, sản phẩm tôm sau khi b

DINH VAN THOI

Chuyén nganh: Céng nghé Ché tao mayMã số: 605204

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP HO CHI MINH, tháng 07 năm 2014

DINH VAN THOI

NGHIEN CUU THIET KEMAY BAN TU DONG BOC VO TOM XUAT KHAU

Chuyén nganh: Céng nghé Ché tao mayMã số: 605204

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP HO CHÍ MINH, tháng 07 năm 2014

CONG TRINH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TAITRUONG DAI HOC BACH KHOAĐẠI HỌC QUOC GIA TP HO CHÍ MINH

Cán bộ hướng dẫn khoa hoc: PGS TS Dang Văn Nghìn

Cán bộ chấm nhận xét 1:

Cán bộ chấm nhận xét 2:

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại HỘI DONG CHAM BAO VỆ LUẬN VĂN

THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BACH KHOA, ngày 10 tháng 07 năm 2014

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyênngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nêu có).

CHỦ TỊCH HỘI ĐÔNG TRƯỞNG KHOA

TRUONG ĐẠI HOC BACH KHOA CONG HOA XÃ HỘI CHỦ NGHIA VIỆT NAM

KHOA CƠ KHÍ Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc_—=====~======~ -oQO -

Tp HCM, ngày tháng nam

NHIEM VU LUẬN VAN THAC SĨ

Ho và tên học viên: ĐINH VAN THOT MSHV: 12824801Ngày, tháng, năm sinh: 02-10-1962 Nơi sinh: Sóc TrăngChuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy Mã số: 605204

1- TÊN ĐÈ TÀI:NGHIÊN CUU THIET KE MAY BAN TỰ ĐỘNG BOC VO TÔM XUẤT KHẨU

2- NHIEM VU LUAN VAN:

- Nghién cứu tổng quan tinh hình chế bién tôm xuất khâu

- Nhu cầu cơ giới hóa và tự động hóa quá trình bóc vỏ tôm

- Phan tích và lựa chọn phương án thiết kế máy- Tinh toán thiết kế và tính toán mô phỏng một số cụm máy

- Chế tao, lắp rap một số cụm máy3- NGÀY GIAO NHIEM VU: 20-01-20144- NGAY HOAN THANH NHIEM VU: 20-06-20145- HO VA TEN CAN BO HUONG DAN: PGS TS PANG VAN NGHINNội dung va đề cương Luận văn thạc sĩ đã được Hội đồng Chuyên ngành thông qua

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHU NHIEM BO MÔN(Họ tên và chữ ký) (Họ tên và chữ ký)

KHOA QL CHUYEN NGANH

(Họ tên và chữ ky)

PGS TS PANG VĂN NGHÌN

LỜI CÁM ƠN

Trước tiên, tôi xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trong Bộ môn chế tạo máy, Khoacơ khí đã nhiệt tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức can thiết cho tôi, dé tôi có đủ kiếnthức và phương pháp thực hiện dé tai

Tôi cũng xin đặc biệt cảm ơn thầy PGS.TS Đặng Văn Nghìn đã tận tâm giúp đỡ,giảng dạy, tạo mọi điều kiện về trang thiết bị, tài liệu và kiến thức, cũng như trực tiếphướng dẫn tôi hoàn thành Luận văn

Tôi xin hết lòng cảm ơn các bạn Th.S Phạm Quang Thắng, Th.S Trần Thái Dương,KS Cao Trần Ngọc Tuấn, KS Gia Xuân Long, KS Trương Thế Dũng, KS Đặng ĐứcQuang và cùng toàn thể các bạn cao học khóa 2012 đã nhiệt tình hỗ trợ giúp đỡ tôihoàn thành Luận văn này.

Mặc dù tôi đã có nhiều cố găng hoàn thiện luận văn bang tat ca su nhiét tinh vanăng lực của minh, tuy nhiên do kiến thức còn có hạn chế nên luận văn này khôngtránh khỏi những thiếu sót, rat mong nhận được sự chỉ bảo của quý Thay Cô và góp ýcủa các bạn.

TP HCM, ngày 20 tháng 6 năm 2014

Học viên

Dinh Van Thới

Chế biến tôm xuất khẩu là một trong những ngành kinh tế quan trong trong cơ caukinh tế nông nghiệp Việt Nam, đang đứng hàng thứ 3 thế giới với mức tăng trưởnghàng năm 7-8% Tuy nhiên, với việc bóc vỏ tôm được thực hiện bang tay như hiện naythì việc bảo đảm năng suất và chất lượng sản phẩm lệ thuộc nhiều vào tay nghề và sốlượng công nhân Luận văn nay trình bay một giải pháp giải quyết vẫn dé trên thôngqua việc thiết kế máy bóc vỏ tôm bán tự động giúp bóc tách thịt tôm ra khỏi vỏ và làmsạch chỉ tôm, sản phẩm tôm sau khi bóc vỏ sẽ đáp ứng các yêu cầu về chất lượng, mẫumã theo các tiêu chuẩn xuất khẩu trên thế giới.

Mục tiêu đề tài luận văn là thiết kế máy bóc vỏ tôm bán tự động thích hợp với cácđiều kiện thực tế tại Viêt Nam

SUMMARYShrimp processing for export is one of important sector of economy in agriculturaleconomy structure of Vietnam, being rated the third rating of the world with yearlygrowth of 7 to 8 percent However, with shrimp peeling operation is manually doneas present, then assurance of productivity and product quality depends so much onskills and quantity of employees This thesis presents one resolusion in purpose ofsolving the above problem through designing shrimp semi-automatic peeling machinein help of peeling and removing shrimp out of their shell and deveining shrimp

completely, output product of shrimp will satisfy requirements on quality, productbrand and design in compliance with standards for export of the world.

Target of this thesis is designing shrimp semi-automatic peeling machine suitablefor actual conditions in Vietnam.

Ngoài những kết quả tham khảo từ những công trình khác như đã được ghi rõ trongluận văn, tôi xin cam đoan răng luận văn này là do chính tôi thực hiện và luận văn chỉđược nộp tại trường Đại học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh.

Ngày 20 tháng 06 năm 2014

Dinh Van Thới

MUC LUCI0: |Nhiệm vụ luận văn - - - - - c5 c1 11111111101 101013 11111111 1 ru iil

Loi CAM ON oessesssssesessesssesesessensseseseesenssssessesessssseseesessssssssesessssseseesessssessesesesesseseseeens IV

Tóm tat luận văn - G00 0001101101101 1011030 1111111011111 0 ng và VMục lục nh VillDanh mục hình vẽ và bang DIU G G5 1n ng kg 1X

1.1 Giới thiệu đề tài — |1.2 Vai trò của con tôm trong nên kinh tê Quoc đân -.-. -5 5 - 21.3 Dự báo sự phát triên nuôi trong và chê biên xuât khâu tôm trên thê giới và ViệtNam dén03 110202) 31.3.1 Sự phát triển nuôi tôm trên thé giới và Việt Nam - 31.3.2 Chê biên xuât khâu tôm trên thê giới va Việt Nam - «<< «<< S2 51.4 Nhu cau cơ khí hóa và tự động hóa quá trình lột vỏ tôm xuat khâu 81.5 Y nghĩa khoa hoc và thực tiên của dé tài nghiên cứu -«««««<<+++ 101.6 BO cục của luận VAN -cc c1 1n nh 10CHƯƠNG 2 TONG QUAN TINH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀINUOC Ồ 122.1 O 0100810602217 12

2.2 Ở trong nước: Â.11111111111111 111, 15

2.3 Các công trình đã CONG ĐÔ eee eens ener Hư 162.4 Ket luận chương 22 - - 0 re 172.5 Mục đích và nội dung nghién CỨU - <5 6+ + 11119930511 199 1n 1 re 17CHƯƠNG 3 PHAN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG AN THIET KE MAY 193.1 Phân tích so sánh lựa chọn phương áñ 1111199 eesee 193.2 Câu trúc tông the CUA rmấyy - c9 ngờ 213.2.1 Phương án bồ trí các cum trÊn CUA máy -cceceeeererierrrrree 213.2.2 Phân tích so sánh lựa chọn câu trÚC .cccccscccccccccceccceeseeeeeccccceeeeeeeeaeeees 223.3 Phân tích các cụm công tác - lựa chon các phương án thiết kế 233.3.1 Khung MAY? - c0 nọ re 233.3.2 Cụm băng tải nạp HEU - - ( c1 1111111111333 1 889 11111111111 ng reg 23

3.3.4 Cum dinh 900) (l2): (⁄VƯadẳdtt^ẨỎỔ 28c7 eo .Ư.Ư.,.,,ẶÚÚÚÚÚÚÚ NA 283.3.6 Cụm tách (6 (0) e100) 0-4 303.3.7 Cụm Cat UNG - cọ re 3l3.3.8 Cụm lẫy chỉ :- - c2 2 123 1 15111111 11511511 1101101111111 11 1.01 111111g11xrk 32

3.3.9 Cụm Lay tht ccccccssssesccessseeesssssnieesessssnessesssuseeeessunesesssssnessssssnneeseen 343.3.10 Cụm lay VO vieccececscsccscsssescsscscssscsesscscscscsesscacsvsesesecavevevetsesssacavsnsesssasavanseseeas 363.4 Câu hình lựa chọn của ¡Là 36CHUONG 4 TÍNH TOÁN THIẾT KE MỘT SO CUM CHÍNH 384.1 Thiết kế sơ bộ các cụm chính - + xxx EsE9EE2EEEềESEEcEExvgvse se reesed 384.2 Tính toán mô phỏng một sô cụm chính - 5555 S33 EEE+ssesseeeeeess 44.2.1 Mô phỏng cụm lấy thịt ¿- ¿5-5-5525 2E 2EEEEEEEEE SE EEEEEEEEEEEErkrkrree Al4.2.2 Thiet kê cam cho bộ phận kẹp - «5555 S223 x%2 44CHUONG 5 KET LUẬN VÀ KIEN NGHỊ, - ¿56s sEsE+E+E+E£EsEsEseseseree 485.1 Những kết quả đạt GUC ¿ - - + SE E1 3 1215151521111 111111111 485.1.1 Kết quả vệ tính toán thiết kế - -cccc c55ssccscccvvvrrrrrrrrrrrreerree 485.1.2 Kết quả vệ chê fạO ch HH HH HH he 465.1.3 Kêt quả về thử nghiỆm - - (<< 9n re 515.2 Hướng phát trién tiẾp tục - - ¿5E E2EE2EE 2E E215 E1 11111111 111111111 exrk 52CAC BAI BAO D CÔNG BỒ HT n HH TT HT HT HT net 53TÀI LI U THAM KH O G G6 E318 E E311 gen ree 54Phu lục A Tính toán thiết kẾ -.- ke E312 E121 SE cv gen ree AIPhụ lục B Bản vẽ lắp G1011 BIPhụ lục C Bài báo SỐ Í -.- tt 11121211 1111121111 1g T11 ng rkg C1Phu lục D Bài báo 86 2 - SG St S 1111 1111181511111 111118 11181111111 1118 re rrrg DI

DANH MỤC HÌNH VE VA BANG BIEUHình 1.1 Các loại tôm chính được nuôi trồng ¬ 3Hình 1.2 Sản lượng tôm thé giới - + 26+ SE SE2E£E2EEEEE E125 1251211 xe, 4Hình 1.3 Sản lượng thành phẩm tôm nuôi trên thé giới -. - + 2 25255552 5Hình 1.4 Thị trường nhập khẩu tO cccesecscseesesssssesseseseessesessesseseeeen 6Hình 1.5 Sản lượng và giá trị tôm xuất khẩu - - 2 + 252 s+c+csccxzeresree 6Hình 1.6 Xuất khâu tôm Việt Nam năm 2010 -. -cc++cxsrxeerxrerkrrre 7Hình 1.7 Xuất khâu tôm Việt Nam năm 2011 -c+c+++rxcerxrerxrere 7Hình 1.8 Xuất khẩu tôm Việt Nam năm 2013 -ccc+cccscxeerxrererre 8Hình 1.9 Quy trình chế biến tôm xuất khẩu - + 52 2 2+E+E+£z£z£szezezcze 9Hình 2.1 Nguyên ly máy lột vỏ tôm kiểu Lapeyre - - 2 2 5s5s+s+ss£cscs2 12Hình 2.2 Máy theo nguyên lý J.M.Lapeyre hiện đạt «5 55s ss+<<<<+ 13Hình 2.3 Hệ thống {rỤC ÌặT - << - G1111 1n TH HH nen 13Hình 2.4 Cau tạo máy của Arthur Gramimer + +5 s2 s+s+s+£e+x+xz+szxeẻ 14Hình 2.5 Sơ đồ nguyên ly máy Gregor JonsSOn - ¿5-5 + 2 52 52+£+£+£z£scecx2 15Hình 2.6 Sơ đồ máy bóc vỏ tÔim - ¿+ + + 2E +E+E+EEEEE£E£ESEEEEEEEEEErkrkererkred l6Hình 3.1 Bố trí các cụm máy theo dạng đường thăng . - 55+: 21Hình 3.2 Bồ trí các cum máy theo dạng đường tròn . ¿ - - 2 +ccs£s+s¿ 21Hình 3.3 Khung may - - - sọ kh 23Hình 3.4 Băng tải xích trong Tmáy - - - - << <5 S001 ng 23Hình 3.5 Băng tải chuyển động liên tục -¿- ¿5-52 252 2E+E+EzE£Ezkreererrsred 24Hình 3.6 Băng tải chuyển động không liên tục - - 2 +52 255+£+cs£cecs2 24Hình 3.7 Băng tải sử dụng cảm biến vị trÍ - ¿25-555 c+c+£cezsceseerrsred 25Hình 3.8 Cac vi trí kẹp trên thần tÔm 1111111 x52 26Hình 3.9 Cụm kẹp tÔm - «+ Ăc S11 00003333113 91101101111 1 1 ng ng kh 26Hình 3.10 Cụm kẹp than tôm theo phương An 2 << 5 «S2 27Hình 3.11 Cụm định hướng - - -ĂĂ S1 10000333 1111111111 1 1v ng v.v 28Hình 3.12 Cụm đè không có truyền động . + ¿2 2 55+c+££z+e+xsesrrered 28Hình 3.13 Cụm de . - Ăn vn 29Hình 3.14 Cụm tách đốt cuối - + + 12x EE S312 vcgvgvgvgvgvreered 30Hình 3.15 Cam cụm tách đốt cuối - s+cxterterterkrerrrrrrrrrrkrrrieried 30Hình 3.16 Cụm cắt lưng phương án Ï << 5S cv reg 3l

Hình 3.17 Cụm cat lưng phương a 8 32

Hình 3.18 Cụm lây chỉ có truyền động HH 33Hình 3.19 Cụm lấy chi không truyền động .- ¿+2 + 2 2 2+s+x+£z£zcecx2 33Hình 3.20 Cụm lấy thịt XOay - 5-51 121 E21 151112111 111111 1111111111 34Hình 3.21 Cụm lẫy thịt ccsccccc22vvvrrtrrrttrrrrrrtrtrrrrrtrrirrrrrrrriee 35Hình 3.22 Cụm lay vỏ truyền động bang bánh răng .-. - +5 25s 55552 36Hình 4.1 Tôm nguyên liệu đầu vào và tôm thành phẩm sau khi lột vỏ 38Hình 4.2 Sơ đồ nguyên ly máy bóc vỏ tôm - + 25 s+s+s+E+££z£x+x+ezrrered 39Hình 4.3 Sơ đồ động máy bóc vỏ tOM ¿ -¿- + 2 2 +5+E+E+E£EE£E£EzEeEerererered 39Hình 4.4 Sơ đô bố trí tính toán ¿-scct‡2tteretktrttrrirrrrrrrrrirrrrrrirrrrried 40Hình 4.5 Thiết kế lò xo cum lấy thịt + ¿2-6 25252 SE‡E+E+ESEEEEErEerrrersrsred AlHình 4.6 LO xo cum lẫy tHịt + 5c S2 E521 1515111121 112151115 11111111 42

Hình 4.9 Kết quả tính toán bền cho chốt - + 2-2 + 2 2£2+E+£+£z£zszxzezzee, 43Hình 4.10 Trinh tự làm việc của cụm Kẹp - «c5 S S111 1 s2 44Hình 4.11 Thiết kế biên dang CAM cụm kẹp icecccccseccscsesssessessescsssscsessssseesees 45Hình 4.12 Biên dạng CAM cụm kẹp - - c c1 1111111111111 1 1188855511111 x2 45Hình 4.13 Khảo sát độ mở của ngàm kẹp <5 55 Ăn 1 vn 46Hình 4.14 Kết quả khảo sát độ mở của ngảm - ¿5-5 + 5252 2+s+£+£z££ezs2 46Hình 4.15 Biên dang CAM trước và sau khi hiệu chỉnh 55555: 47Hình 4.16 Độ mở của ngàm kẹp sau khi hiệu chỉnh CAM <- 47Hình 5.1 Lap ráp trục chính và bánh răng chính vào khung ngoài 49Hình 5.2 Cụm kẹp và CAM điều khiến - 2525525 + 2E£EcEctseerrsred 49Hình 5.3 Cụm de -G Q1 HH và 49Hình 5.4 Cụm cắt lắp vào khung máyy -¿-¿- 5+ 2 2 SE2E+E+ESEEEcErEererersrered 50Hình 5.5 Cụm lấy chỉ + ¿6E S2 22% 1 1515 5 121115151511 11 2111111111111 1e rk 50Hình 5.6 Cụm lấy thịẲ - ¿E + SE S123 1915 521111151115 11 1121111111111 11k 51Hinh 5.7 Thur nghiém 0i:ii8 co 51Bang 3.1 So sánh ưu nhược điểm của các nguyên lý máy lột vỏ 19Bang 3.2 Bang đánh giá các kiểu MAY w.e.cececcceccccsesescsescsessesesesssesssesescssssesesees 20Bang 3.3 Bảng đánh giá các phương ắï ng ke 22Bảng 3.4 So sánh các phương án dẫn động băng tải 55 555555 c<ccs¿ 25Bảng 3.5 So sánh các phương án thiết kế cụm kẹp - 2 2 2 +c+cscerree 27Bảng 3.6 So sánh phương án thiết kế cUM đè - ¿5-5-5 552 52+s+£+£z£zcecs2 29Bảng 3.7 So sánh phương án thiết kế cụm cắt - ¿5-5-5 +5 2 2+s+x+es£cecs2 32Bảng 3.8 So sánh phương án cụm lay chỉ - + 2 252 2s+£+£+£££££Ezx+ezzrecxd 34Bảng 3.9 So sánh cum lấy thịt - - - c5 5 2522523 E5 E3 1212151 1211111 eckrk 36Bang 4.1 Tổng hợp kết quả tính toán - + ¿2-5 S2 S2 SE2E£E+E2EEE£ErEeEerersrered 4Bảng 4.2 Thông số lò xo cụm lẫy thịt -¿ ¿2-5 2 2SE2E+E+E££££EzEzEeeerersrered 4

CHUONG 1.MO DAU

Chương này giới thiệu đề tài luận văn, nêu bật vai trò của con tôm trong nên kinhtế quốc dân và điểm qua các dự báo sự phát triển của nuôi trồng và chế biến tômtrên thế giới và Việt Nam đến 2020 Nhu cầu cơ khí hóa và tự động hóa quá trìnhlột vỏ tôm xuất khâu cũng được trình bày Chương này cũng cho thấy ý nghĩa khoahọc và thực tiễn của đề tài nghiên cứu

1.1 Giới thiệu đề tàiViệt Nam có bờ biển dài, nguồn lợi thủy sản rất lớn và có điều kiện khá thuận lợivề khí hậu và tho nhưỡng để nuôi trông và phát triển thủy sản Trong những nămgân đây, với sự định hướng phát triển từ Nhà Nước, sự đầu tư mạnh mẽ từ cácdoanh nghiệp, nuôi trồng và chế biến và xuất khẩu tôm đã phát triển trở thànhngành kinh tẾ quan trọng trong cơ cấu kinh tế nông nghiệp Việt Nam, với kimngạch xuất khâu tăng hang năm nó đã trở thành ngành sản xuất năng động, day tiềmnang, tăng trưởng nhanh đứng dau về giá trị so với các loại thủy sản xuất khâu khác.Tôm Việt Nam chê biên đã được xuât khâu đền nhiêu nước trên thê giới.

Sự tăng trưởng nhanh đó đã đặt ra yêu câu rất lớn lên ngành công nghiệp chếbiến tôm xuất khẩu cả về nhân lực lẫn chất lượng sản phẩm Khảo sát tai Công tyCổ phần Thực phẩm Sao Ta (www.fimexvn.com), một công ty hang đầu của ViệtNam về chế biễn tôm xuất khẩu thì công đoạn lột vỏ tôm chiếm tới 60% khối lượngcông việc chế biến tôm thành phẩm, đây cũng là điểm chung của các doanh nghiệpcùng ngành, tuy nhiên, thực tế hiện nay hầu hết đều sử dụng nhân công dé thực hiệnviệc lột vỏ tôm, thì sự tăng nhanh của sản lượng tôm sẽ kéo theo yêu cầu tăng sốlượng nhân công va mức độ quan lý chất lượng cũng phức tạp hơn, điều này sẽ rấtkhó thực hiện với giá nhân công ngay càng tăng cao và nguồn nhân lực da số là nữđang trở nên khan hiếm

Từ vấn dé thực tế do, dé tai nghiên cứu thiết kế máy có khả năng thay thé conngười trong quá trình bóc vỏ tôm được đặt ra để giải quyết van dé về giá thành,

năng suất, chất lượng cũng như an toản vệ sinh thực phẩm trong công đoạn bóc vỏtom.

1.2 Vai trò cua con tôm trong nên kinh tê quốc danViệt Nam đứng ở vị tri thứ 3 trong top 5 các quốc gia châu A dẫn dau vé sản xuấtnuôi tôm, Việt Nam được đánh giá là một trong những nước có nhiều tiềm năng đểphát triển nghề này Thực tế đã cho thay, sản lượng tôm của Việt Nam tăng mạnh,từ 376.700 tan năm 2007 đến 403.600 tan trong năm 2011 va đã đạt 500.000 tantrong năm 2013 Nghề nuôi tôm ở Việt Nam đã đem lại lợi nhuận cao, góp phannâng cao đời sống cho người dân, giải quyết việc lam, phat triển kinh tế xã hội từđó hạn chế sự khai thác quá mức tài nguyên sinh vật biển [1] Đến nay, đã hìnhthành và phát triển nhiều vùng trọng điểm nuôi tôm có diện tích lớn và quy mô côngnghiệp, làm tăng giá trị những vùng đất ngập mặn mà trước đây không thể canh tácnông nghiệp, góp phan làm thay đổi căn bản việc chuyển dịch cơ cấu kinh tế củanhững vùng ven biển Việt Nam, nếu khu vực Miền Trung mạnh về sản xuất tômgiống thì vùng đồng băng Sông Cửu Long có thế mạnh về chế bién xuất khẩu vớinhiều nhà máy có doanh số hàng trăm triệu USD/nam, hang năm xuất khẩu tômmang về hàng tỷ USD cho đất nước

VỀ phía co quan quản lý nhà nước thì ngay 16/8/2013, tại Quyết định số1445/QĐ-TTg, Thủ tướng Chính phủ đã phê duyệt Quy hoạch tổng thể phát triểnthủy sản đến năm 2020, tầm nhìn 2030 Nội dung chủ yếu là thực hiện công nghiệphóa vào năm 2020, hiện đại hóa vào năm 2030 ngành chế biến thủy sản xuất khẩuđể đạt được mục tiêu là tăng trưởng 6-7%/ năm [2]

Từ những phân tích số liệu thực tế những năm qua và từ những chủ trương củaĐảng và Chính phủ đối với việc định hướng phát triển của ngành thủy sản trongtương lai, cho thay rằng lĩnh vực sản xuất và xuất khâu thủy sản trong đó con tômcó vai trò ngày càng quan trọng và được sự quan tâm đầu tư từ nhiều phía Thực tếngành sản xuất kinh doanh nay đã đóng góp một phan rất quan trọng vào cơ cấukinh tế nông nghiệp của Việt Nam nói riêng và nên kinh tế Việt Nam nói chung

Phát triển lĩnh vực nay thành một ngành sản xuất hàng hóa, có thương hiệu uy tin,có khả năng cạnh tranh cao trong hội nhập kinh tế quốc tế, trên cơ sở phát huy lợithế của một ngành sản xuất - khai thác tài nguyên tái tạo, lợi thế của nghề cá nhiệtđới, chuyển nghề cá nhân dân thành nghề cá hiện đại, tạo sự phát triển đồng bộ.đóng góp ngày càng lớn vào sự phát triển kinh tế - xã hội đất nước [2], là một việclàm cấp bách mang tính chiến lược.

1.3 Dự báo sự phát triển nuôi trồng và chế biến xuất khẩu tôm trên thé giới vaViệt Nam đến năm 2020

1.3.1 Sự phát triỀn nuôi tôm trên thé giới và Việt Nam

Penaeus

vannamei

39%

NorthernPrawn * Black tiger

7% shrimp

Akiamipaste 17%shrimp

10%

Source: FAO, Globlefish (2010)

Hình 1.1 Các loại tôm chính được nuôi trong [3]Có hai khu vực chính dé nuôi tôm trên thé giới, phương Tây và phương Đông.Phương Tây bao gồm các nước Latin như Brazil và Ecuador Phương Đông baogồm các nước như Trung Quốc, Thái Lan, Indonesia, Malaysia, Philippines, ViệtNam, Bangladesh và Ấn Độ Trong khi phương Tây thống trị sản xuất tôm thẻ chântrắng (Penaeus vannamei), còn phương Đông sản xuất cả tôm sú (P monodon) vàtôm thẻ chân trắng (Wyban, 2009) Theo FAO, tôm thẻ chân trắng là loại tôm đượcnuôi nhiều nhất trên toàn thế giới với khoảng 39% Tôm sú đứng thứ hai với khoảng17% Nuôi tôm là lĩnh vực sản xuất thực phẩm phát triển nhanh nhất trong nhữngnăm gần đây, tôm bố sung chất đạm cho người và bố sung phong phú cho nguồnđộng vật thủy sản hoang dã (Kanda, Challa et al., 2011).[3]

Trung Quốc 1.265.636 | 1.286.074 | 1.181.130 899.6 962 1.048.00(

Thái Lan 504.856 507.5 541.904 548.8 553.2 501.5Viet Nam 376.7 381.3 302.4 3577 403.6 444.5Indonesia 330155 | 408.346 390.05 333.86 | 390.631 442.757

Venezuela 17.658 16.002 18 20 15 15

Aquaculture Advocate

Hình 1.2 San lượng tôm Thế giới [1]Dự báo tổng sản lượng nuôi trồng thủy sản thế giới sẽ có mức tăng trưởng bìnhquân 33%/năm giai đoạn 2012-2021 Các nước châu Á sẽ tiếp tục chiếm tỷ trọnglớn trong sản lượng nuôi trồng của thế giới, với thị phần đạt khoảng 89% vào năm2021 Trung Quốc sẽ có tỷ trọng tăng từ 59% lên 61% trong khi các nước đang pháttriển khác sẽ tăng từ 17% lên 27% [4]

Tại Việt Nam, theo số liệu của Tổng cục Thủy sản, năm 2012 có 30 tỉnh thànhnuôi tôm nước lợ, đã thả nuôi 657.523 ha, đạt sản lượng 476.424 tấn, tăng 0,2%diện tích và giảm 3,9% sản lượng Trong đó diện tích nuôi tôm sú 619.355 ha, sảnlượng 298.607 tan, giảm 7,1% diện tích và 6,5% sản lượng: tôm chân trắng 38.169ha, tăng 15,5%, sản lượng 177.817 tan, tăng 3,2% so với năm 2011 Diện tích tômsu chiếm 94,1% diện tích nuôi tôm và 62,7% sản lượng, tôm chân trắng chiếm 5,9%diện tích và 27,3% sản lượng Khu vực đồng bằng Sông Cửu Long chiếm diện tích

và sản lượng lớn nhất với 595.723 ha và 358.477 tan, trong đó tôm st là 579.997 havà 280.647 tan, tôm chân trắng 15.727 ha va 77.830 tan [5].

Sang năm 2013, diện tích nuôi đạt 666.000 ha, tăng 1,69% so với năm 2012 và sảnlượng đạt 548.000 tấn, tăng 12,3 % so với năm 2012 Trong đó, diện tích tôm suước đạt 600.000 ha với sản lượng 268.000 tan, giảm 2,2 % về diện tích và 11,3% vềsản lượng: tôm thẻ chân trắng ước đạt 66.000 ha và sản lượng đạt 280.000 tấn, tăng57,9% về diện tích và 50,5% về sản lượng [6]

Theo Quy hoạch phát triển thủy sản đến năm 2020 thì sản lượng tôm nuôi tạiViệt Nam dự kiến tăng 6-7 % năm [2|

1.3.2 Chế biến xuất khẩu tôm trên thế giới và Việt Nam- Trên thé giới:

Hiện nay có 02 khu vực chế biến và xuất khẩu tôm lớn là Trung, Nam Mỹ vàChau A, trong đó, các nước Châu A chiếm tỉ lệ trên 80% sản lượng tôm thành phẩmcung cấp cho toàn thế giới, đứng đầu là các nước Thái lan, Trung Quốc, Ấn Độ,Indonesia, Việt Nam ở vùng Trung và Nam Mỹ thì Ecuador và Mexico là hainước có sản lượng tôm thành phẩm nhiều nhất [7]

China 380 400 480 523 560 600 565Thailand 380 500 530 495 563 640 502

Trung va Nam My 304 395 495 397 382 410 4452

Vietnam 11S 150 170 200 220 215 240India 100 103 110 87 100 137 170Indonesia 230 260 210 230 180 140 150

Malaysia 32 42 62 68 78 105 73

Philippines 35 36 38 29 35 41 20Cac nước khác 125 55 55 55 50 65 65Tổng cộng 1,701 1,941 2,150 2,084 2,168 2,353 1,672

Ngudén: Thai Shrimp Association

Hình 1.3 Sản lượng thành phẩm tôm trên thé giới [7]

Dự báo đến năm 2020 các nước Châu Á vẫn là nguồn cung ứng tôm hàng đầu thế

giới cho các thị trường trên toàn cầu với khoảng 89% thị phân [4]

Các thị trường chính nhập khẩu tôm

Thousand tonnes2000

mt | tt tt

S00

BE Vnited States EU 27 (extra)= EU 27 Cintra) = Japan

Nguôn: Grobest Industrial (Viet Nam) Co., LTD

Hình 1.4 Thị trường nhap khẩu tôm [1]- Tai Việt Nam:

Sản xuất và xuất khẩu tôm đã đóng một vai trò quan trong trong nên kinh tế củaViệt Nam Nó đứng thứ hai trong số các lĩnh vực kinh tế trọng điểm nông nghiệpcủa đất nước chỉ sau gạo và qua mặt cá tra Tổng khối lượng xuất khẩu tôm đạt240.985 tan, trị giá 2,1 tỷ USD vào năm 2010 So với năm 2005, khối lượng xuấtkhẩu trong năm 2010 tăng 51% và giá trị xuất khẩu tăng 53,6% Trong năm 2011,giá trị xuất khâu đạt 2,4 tỷ USD [3][8]

+ 1,500100 +

+ 1,000

50 + 4 500

Hình 1.5 Sản lượng va giả trị tôm xuất khẩu [3]

Thành tựu này đã đóng góp khoảng 40% tổng sản lượng xuất khâu thủy sản.Thịtrường Nhật Bản là nơi mà Việt Nam là nhà cung cấp lớn nhất trong năm 2011.

2012 Xuất khẩu tôm chiếm 46% kim ngạch xuất khâu thủy sản của cả nước Về thịtrường nhập khẩu tôm có sự thay đối đáng kể, thị trường Mỹ đã vượt qua thị trườngtruyền thống là Nhật bản với 26,7% [6]

Thị trường nhập khấu tôm nắm 2013 (GT) Giá trị xuất khấu tôm năm 2009 - 2013

B Cac TT thc Nhat Bản Trigu USD13.8% 3,500

2009 2019 2011 12 2013

Source: VASEP (2013)

Hình 1.8 Xuất khẩu tôm Việt Nam năm 2013 [6]Các doanh nghiệp chế biến tôm xuất khẩu lớn nhất Việt Nam hiện nay: Minh PhuSeafood Corp, Quoc Viet Co.,Ltd, Stapimex, Cases, Fimex VN, YUEH CHYANG

Co, Utxi Co, Sea Minh Hai, Havico, Thuan Phuoc Corp (Nguon: Hiệp hội chế biến

và xuất khẩu thủy sản Việt Nam- VASEP www.vasep.com.vn)1.4 Nhu cầu cơ khí hóa và tự động hóa quá trình lột vỏ tôm xuất khẩu

Con tôm đóng vai trò quan trọng trong cơ cấu kinh tế của tỉnh Sóc Trăng nóiriêng và ngành thủy sản nói chung, tuy nhiên, thiếu lao động là một van đề lớntrong ngành thủy sản nhiều năm qua Nhất là những tháng vào vụ thu hoạch tôm,khi các doanh nghiệp thủy sản đang bước vào thời điểm bận rộn nhất, thì tình trạngthiếu lao động lại càng gay gat hon Tình hình này tram trọng hơn khi hiện nay tômthẻ chân trắng dần dần thay thế tôm sú vì lợi thế ít dịch bệnh và năng suất cao, tuynhiên, khi dùng tôm chân trắng để thay tôm su, các doanh nghiệp buộc phải tuyếnthêm nhiều lao động vì tôm chân trăng chủ yếu là cỡ nhỏ và khó chế biến hơn,thường là nhu cầu lao động sản xuất tôm thẻ chân trăng gấp đôi tôm sú với cùng sảnlượng.

pham- hap & lạnh

18.4% Cấp đông: 6,6% (Nguồn: www.fimexvn.com)Tỉ lệ trên cho thay trong công đoạn sơ chế thì khâu lột vỏ chiếm đến 62% laođộng và cũng là khâu rất quan trọng trong quy trình sản xuất, quyết định cả về năngsuất lẫn chất lượng sản phẩm

Trên thị trường hiện nay, giá thành máy nhập khẩu cao (một máy bóc vỏ năngsuất 5.000con/giờ (tương đương 200kg/giờ cho cỡ tôm 21- 40con/kg) giá hiện tạikhoảng 100.000USD, (Nguồn: www.jonsson.com); năng suất, tỉ lệ thu hồi thànhphẩm chưa cao; chi phí phụ tùng nhập khẩu cao Rất khó khăn cho doanh nghiệpnếu phải đầu tư máy trong tình hình kinh tế hiện nay Dé thực hiện thành công chiếnlược phát triển thủy sản Việt Nam đến 2020 và tầm nhìn 2030 của chính phủ, giảmáp lực công nhân khi mùa vụ đến, đồng thời giữ mức tăng trưởng của ngành sảnxuất tôm xuất khẩu như hiện nay thì việc đầu tư thiết bị để tự động hóa quá trìnhbóc vỏ tôm là một nhu cầu bức thiết mang tính thực tiễn cao

Xuất phát từ nhu cầu thực tế trên, với sự đồng ý của GVHD, em thực hiện đề tài:“Nghiên cứu thiết kế máy ban tự động bóc vỏ tôm xuất khẩu °.

1.5 Y nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứuPhương pháp nghiên cứu

Đề nghiên cứu dé tài nầy, can sử dung các phương pháp sau:- Phương pháp nghiên cứu tong quan tài liệu liên quan đến máy lột vỏ tôm, tài liệu

báo cáo về máy lột vỏ tôm.- Ứng dụng các phần mềm hỗ trợ tính toán mô phỏng: SOLIDWORKS,

INVENTOR - Phương pháp chế tạo mẫu máy: tạo mẫu nhanh, in 3D - Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm.

Ý nghĩa khoa học của luận vănÝ nghĩa khoa học của luận văn là:- Hình thành phương pháp luận dé thiết kế máy bóc vỏ tôm.- Đưa ra đường lỗi tính toán, thiết kế máy

Ý nghĩa thực tiễn của luận vănY nghĩa thực tiễn của luận van là:- Thiết kế và chế tạo một mô hình để nghiên cứu thực nghiệm quá trình bóc vỏ

tôm phục vụ yêu cầu thực tiễn của sản xuất.1.6 Bồ cục của luận văn

Chương 1: MỞ ĐẦUGiới thiệu đề tài luận văn, nêu bật vai trò của con tôm trong nên kinh tế quốc dânvà điểm qua các dự báo sự phát triển của nuôi trồng và chế biến tôm trên thế giới vàViệt Nam đến 2020 Nhu cau cơ khí hóa và tự động hóa quá trình lột vỏ tôm xuấtkhẩu được trình bày Chương này cũng cho thấy ý nghĩa khoa học và thực tiễn củadé tài nghiên cứu

Chương 2: TONG QUAN TINH HINH NGHIÊN CUU TRONG VA NGOÀINUOC

Tong quan tinh hình nghiên cứu thiệt bi lột vỏ tôm trong và ngoài nước Phantích các công trình liên quan đã được công bô Mục đích và nội dung nghiên cứucũng được nêu ra.

Chương 3: PHAN TÍCH SO SANH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN - LỰA CHONCÂU TRÚC MAY

Các phương án — cấu trúc tong thé của máy được phân tích so sánh và lựa chọn.Phân tích phương án các cụm công tác nhằm lựa chọn phương án thiết kế tốt nhất

Chương 4: TÍNH TOÁN THIET KE MỘT SO CUM CHÍNHTrình bay Tính toán thiết kế các cụm máy va Tính toán mô phỏng một số cummáy theo các phương án đã lựa chọn.

Chương 5: KẾT LUẬN VÀ KIÊN NGHỊChương này nêu lên những kết quả đạt được về tính toán thiết kế, kết quả về chếtạo, và kết quả thử nghiệm Đồng thời đưa hướng phát triển tiếp tục cho để tài.Những bai báo đã công bố Kết luận và kiến nghị của luận văn

Phụ lục A trình bày tính toán, thiết kế các cụm chỉ tiết.Phụ lục B cung cấp các kết quả thiết kế (Bản vẽ).Phu luc C và D là các bài báo đã công bố

CHUONG 2.TONG QUAN TINH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC

Chương này trình bày một số nguyên lý máy bóc vỏ tôm đã được nghiên cứu.Phân tích các công trình đã nghiên cứu liên quan đến việc bóc vỏ tôm Xác địnhmục đích và nội dung được nghiên cứu của đê tài.

` NNN ` _ ; > cuon qua ¬—= 7= pi) O |

—> 7 ` — => SQ) các con lăn Đa iN \ y

tôm sẽ được tách thịt với vỏ riêng Máy hiện tại được cải tiên khá nhiêu đê quá trìnhlột tôm được hiệu quả hơn.

Hình 2.2 Máy theo nguyên lý J.M.Lapeyre hiện đại (Nguồn : www.laitram.com)- Nguyên lý 2:

Vào năm 1979, Erik Andersen người Đan Mạch đưa ra mẫu máy lột tôm theonguyên lý như hình bên dưới: [11]

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động:

Máy bao gồm hai trục lăn 1 và 2 chuyển động ngược nhau Trục | va 2 được baobọc bới các tam thép đục lỗ 6 va 8 Tôm được đưa vào từ khay 7 và lay ra ở miệng9 Sau khi ra khỏi miệng 9, về cơ bản, phần vỏ tôm đã bị tách rời khỏi phan thịt,

nhưng thịt tôm và vỏ vẫn còn trộn lẫn vào nhau Nguyên liệu lúc này được đi qua

một hệ thông sàn lac 22 dé vỏ tôm tách han ra khỏi thịt, sau đó là thiết bị thoi khí 23dé thôi bay phan vỏ tôm Khâu cuối cùng là kiểm tra và loại bỏ vỏ còn sót lại bangnhân công.

- Nguyên lý 3:Năm 1989, Arthur Grammer sáng chế ra mẫu máy bóc vỏ tôm có nguyên lý nhưhình bên dưới [12]

Máy gồm có các bộ phận chính: khung 12, bộ phận giữ tôm 14, đầu vào 16, cocấu cắt lung 18, cat bụng và dau ra 20

Nguyên lý hoạt dongTôm được đưa vào từ miệng 16, và được ống 38 giữ chặt Bánh 36 quay, đưa tômđi qua dao cat 50 dé xẻ lung Sau đó tôm đi qua dao xẻ bung, do cau tạo dốc củamáng đỡ, tôm sẽ bị văng lên và rơi xuống khay Vì vỏ tôm đã được xẻ cả lưng vàbụng nên rất dé tách ra khỏi phan thịt Trong quá trình tôm văng ra va rơi xuốngkhay thì phan vỏ sẽ bị tách ra khỏi tôm

- - Nguyên lý 4:Dựa trên sáng chế của Gregor Jonsson [13]

B2: Tom được kẹp chặt tại vi trí 1,2 và đè dẹp con tôm xuống thông qua cơ cầuđè khi tôm đi từ vi trí nạp liệu sang vi trí 3 Tai đây tom được tách đốt đuôi thôngqua cơ cau tách đốt

B43: Tại vi trí 4, tôm sẽ được xẻ một đường ở trên lưng bởi cụm cắt.B4: Tại vị trí 5, tôm sẽ được loại bỏ sợi chỉ (ruột tôm) bởi chối quét quay tròn.BS: Tại vi trí 6, tôm sẽ được tách thịt khỏi vỏ.

B6: Tại vi trí 7, bộ phận kẹp tôm sé nha vỏ ra và được làm sạch để bắt đầu mộtchu trình hoạt động mới.

2.2 Ở trong nước:Tác gia Đặng Thiện Ngôn có nghiên cứu máy lột vỏ tôm theo nguyên lý cuaJonsson, từng cum công tác hoạt động riêng rẻ, bao gôm các cum: cụm nạp liệu,

cụm kẹp, cụm đè, cum xẻ lưng, cum lây chỉ, cum lay thịt và cum tach vỏ được bô tritrên đường ray thang [14]

Máy hoạt động theo các bước sau

1 — Ray trượt 2 — Cụm kẹp tôm 3 — Xích con lăn 4 — Đĩa xích dân động.

5 — Puli 6— Dan hướng cụm kẹp tôm 7- Dẫn hướng xích|

Hình 2.6 Sơ đô máy bóc vỏ tôm2.3 Các công trình đã công bồ

Theo A Ramachandran (1996), một máy lột vỏ có thể thay thế 90-91 công nhânlành nghé Thịt tôm xử lý băng máy có lượng vi khuẩn giảm đáng kế so với nguyênliệu trước lúc đưa vào máy, tuy nhiên, về mặt cảm quan, thịt tôm lột băng máy kémbắt mắt, hương vị tự nhiên giảm và hay bị giập nát so với thịt tôm lột băng tay Vềmặt hóa tính, trong thịt tôm lột băng may thì lượng ni-to hòa tan trong nước (WSN)giảm 63% và lượng ni-to hòa tan trong muối (SSN) giảm 57% [15]

Một hệ thống chỉ số về khả năng lột băng máy của tôm được Edward Kolbe vàcác cộng sự nghiên cứu vao năm 1980 Theo do, các tác giả tiễn hành thí nghiệm vađo đạc lực kéo cần thiết để tách vỏ ra khỏi thịt tôm đối với chủng loại tôm Pacific(Pandalus jordami) Một trong số các ứng dụng của hệ thống chỉ số này là phan ánhkhả năng lột vỏ theo thiết bị cấp đông hay thời gian giữ tôm đông lạnh [16]

Tại Viện Công nghệ Hóa sinh cua Trung tâm Nghiên cứu Thuy sản Liên bangHamburg (BFAFi) Sau khi đánh giá 48 mẫu bao gồm bóc vỏ tôm bang tay và máybóc vỏ tôm Có thé khang định rang không có sự khác biệt đáng kế về chất lượnggiữa cả hai Chất lượng của tôm được đánh giá bằng sensorially thực hiện so sánhtừng cặp đôi cũng như băng cách ước tính tải trọng của vi sinh vật và các amin dễbay hơi (MMA, DMA, TMA) Ngoài ra, màu sắc của thịt được coi là phương phápđể đo Để đặt ảnh hưởng của chế độ công nghệ Meas - urements pH và hàm lượngmuối được thực hiện Chất lượng của tôm bị ảnh hưởng hơn nữa băng các bướccông nghệ như làm lạnh, phương pháp nấu ăn và các chất bảo quản được sử dụng.

Từ quan điểm vệ sinh an toàn thực phẩm thì xem các máy lột là không có bất kỳ sự

phản đối nào Tải trọng của vi sinh vật nhỏ và dưới giới hạn được thiết lập bởi EC

[17]

2.4 Kết luận chương 2Trong chương 2 đã trình bày tong quan về sự ra đời và phát triển của máy lột vỏtôm với các nguyên lý làm việc khác nhau, đáp ứng từng mức độ yêu cầu về chấtlượng sản phẩm khác nhau, hầu hết các nguyên lý máy lột vỏ đều do nước ngoàisáng chế ra và thương mại hóa sản phẩm, trong nước có rất ít công trình nghiên cứuvà cũng không có máy được chế tạo bán trên thị trường Bên cạnh đó, các côngtrình nghiên cứu liên quan đến lột vỏ tôm đã công bố, cũng cho thấy máy lột vỏ tômít ảnh hưởng đến chất lượng tôm, hoàn toàn có thé đáp ứng các yêu cầu về sản

phẩm, vi sinh và đặc biệt là tang năng suất, cho nên có thé thay thế cách lột thủ

công.Từ các nguyên lý máy lột vỏ tôm, cộng với các tiêu chuân của tôm xuât khâu cóthê so sánh lựa chọn ra một phương án đê thiệt kê một cầu hình máy phù hợp choquy trình sản xuất tôm xuất khẩu hiện đại, phù hợp điều kiện Việt Nam

2.5 Mục đích và nội dung nghiên cứu

Mục dich cua dé tai:

Phân tích lựa chon phương án thiết kế nguyên lý máy, tính toán, thiết kế các bộphan công tác máy bóc vỏ tom.

Chế tạo thử nghiệm máy bóc vỏ tôm.Dé dat được mục tiêu dé ra cân thực hiện các nội dung sau:Dự báo sự phát triển của nuôi trồng chế biến tôm xuất khẩu trên thế giới và ViệtNam đến 2020 để xác định cấu hình và năng suất máy phù hợp

Nghiên cứu về đặc điểm con tôm.Nghiên cứu tổng quan về máy bóc vỏ tôm.Nghiên cứu cấu tạo các loại máy bóc vỏ tôm.Phân tích lựa chọn phương án máy

Tính toán, thiết kế các cụm chỉ tiết.Nghiên cứu chế tạo thử nghiệm máy bóc vỏ tôm

CHUONG 3.PHAN TÍCH LỰA CHON PHƯƠNG ÁN THIET KE MAY

Phan nay tập trung vào phân tích các ưu nhược điểm của từng nguyên lý, xâydựng tiêu chí so sánh, qua đó lựa chọn phương án thiết kế tổng thể máy và các cụmcông tác phù hợp thực tế nhất

3.1 Phân tích so sánh lựa chọn phương án

Bang 3.1 So sánh wu nhược điểm của các nguyên lý máy lột vỏ

Kết câu rườm rà, tốn nhiều

mặt băngChi phí vận hành cao

Kiểu 2- E.Andersen

Năng suat caoKhông xẻ lưng, không lây

chỉ, không giữ đốt đuôiTi lệ thu hồi thấp, khôngsạch vỏ

Năng suất thấp hoạt động

không ổn địnhKiểu 4- G Jonsson

- Ti lệ thu hôi cao, sạchVỎ

- - Năng suất cao- Gon nhẹ, dé sử dụng- Chi phí vận hành thâp

Kết câu phức tạp.Giá máy cao

Kiểu 5- Đặng ThiệnNgôn nghiên cứu

- _ Kết câu đơn giản- Sach vỏ

Không gọn chiếm nhiềudiện tích

Khó vệ sinhDựa vào các tiêu chuân kỹ thuật bat buộc của tôm xuât khâu và các yêu tô vêkinh tế, năng suất, tiễn hành phân tích từng nguyên ly máy lột vỏ, đưa ra 5 tiêu chísau dé so sánh các nguyên lý may:

Tiêu chí 1: khả năng đáp ứng các công đoạn lột vỏ tômTiêu chí 2: tỉ lệ thu hồi thịt tôm cao, sạch vỏ

Tiêu chí 3: năng suất cao, dé sử dung, dé vé sinhTiéu chi 4: chi phi van hanh, bao tri thap

Tiêu chí 5: kết câu máy gọn nhẹ, dễ lắp đặtCách đánh giá các tiêu chí để lựa chọn phương án thích hợp:

Dựa vào các tiêu chí đặt ra dé cho điểm với số điểm -1; 0; 1.- Phuong án không phù hợp với tiêu chi đưa ra: -1 điểm.- Phuong án đáp ứng một phan so với tiêu chí đưa ra: 0 điểm.- Phuong án phù hợp với tiêu chí đưa ra: 1 điểm

- _ Cách cho điểm không sử dụng trọng số.- Sau khi cho điểm, tính tổng điểm các phương án Phương án thiết kế được

chọn có tông điềm cao nhât.

Bảng 3.2 Bảng đánh giá các kiểu máyKiểu máy ; | : : Kiểu

Kiêu 1 Kiêu 2 Kiêu 3 Kiêu 4 5Tiêu chí

1 Kha nang dap a] | -| | |ứng các công đoạn

cao, sạch vỏ

3 Nang suat cao, 1 1 0 1 -]

dé sur dung4 Chi phí vận

gọn nhẹ dé lắp đặt 1 1 Ộ ° i:Tong diém -2 -3 0 | 4 — 0

Theo cách đánh giá trên thì tổng số điểm cao nhất cho các tiêu chí đặt ra làphương án kiểu 4 Ta chọn phương án này dé tiến hành thiết kế

3.2 Cau trúc tong thé của may3.2.1 Phương án bo trí các cum trên của may

Theo kiểu 4, thi máy lột vỏ tôm gồm có các cụm: băng tải nạp liệu, cụm kẹp,cụm đè, cụm tách đốt đuôi, cụm xẻ lưng, cụm lay thit, cum lay vỏ Có hai phươngán bô trí các cụm trên của máy là dạng bô trí theo đường thăng và đường tròn.

1 - Băng tải 2 - Cụm kẹp 3 - Cụm định hướng4 - Cụn đè 5 - Cụm tách đuôi tôm 6 - Cụm cắt lưng

7-Cum lay chi § - Cụm lấy thịt 9 - Cụm đánh rơi vỏ

Hình 3.2 Bồ trí các cụm máy theo dạng đường tròn

3.2.2 Phân tích so sánh lựa chọn cấu trúc.Các tiêu chí đưa ra dé lựa chọn cau trúc cho máy:

- oan toàn.- Dé chế tạo.- Nang suat cao.- May có kết cau nhỏ gon.- Dé lap rap, bao tri.- Tinh thâm mỹ cao.Cách đánh giá các tiêu chí dé lựa chọn phương án thích hợp:

- _ Dựa vào các tiêu chí đặt ra dé cho điểm với số điểm -1; 0; 1.- Phuong án không phù hợp với tiêu chí đưa ra: -1 điểm.- Phuong án đáp ứng một phan so với tiêu chí đưa ra: 0 điểm.- Phuong án phù hợp với tiêu chí đưa ra: 1 điểm

- _ Cách cho điểm không sử dụng trọng số.- Sau khi cho điểm, tinh tổng điểm các phương án.- Phuong án thiết kế được chon có tong điểm cao nhất

Bang 3.3 Bang đánh giá các phương anCác phương án Phương án PhươngĐặc điểm dạng thắng án dạng

trònĐộ an toàn 0 0Dễ chê tạo 0 0Năng suất cao -Ï lMáy có kết câu nhỏ gọn -| 1Dé lặp ráp, bảo trì 0 0

Tính thầm mỹ cao 0 l

Tổng điểm -2 ma

Theo cách đánh giá trên thì phương án bố trí các cụm của máy có tổng số điểmcao nhất theo các tiêu chí đặt ra là phương án thiết kế dạng tròn Ta chọn phươngán này để tiễn hành thiết kế.

3.3 Phân tích các cụm công tác - lựa chọn các phương án thiết kế

3.3.1 Khung máy:

Các tiêu chí lựa chọn kết cau khung máy: Đủ cứng vững, dễ gia cong, giá thànhhạ Chọn vật liệu làm khung máy là thép hình các loại có tiết diện V, U Phươngpháp gia công là hàn ghép lại.

Hình 3.3 Khung máy3.3.2 Cụm băng tải nạp liệu

Là phần cung cấp nguyên liệu cho dây chuyển lột vỏ tôm, hệ thống băng tảiđược chọn sử dụng ở đây là băng tải xích.

Hinh 3.4 Bang tai xich trong may.

Các phương án dẫn động cho băng tải:Phương án 1: Băng tải chuyển động liên tục.

Hình 3.5 Băng tải chuyền động liên tục.Truyền động cho băng tải xích được lẫy từ truyền động của bánh răng chínhthông qua cặp bánh răng côn 1 dé đổi hướng

Phương án 2: Băng tải chuyển động không liên tục

Phương án 3: Băng tải có sử dụng cảm biến vị trí.

Cảm biên vi trí sẽ xác nhận vi trí của tôm đến, đo chiêu dai và vi trí của hàm kẹptôm một cách chính xác.

Bảng 3.4 So sánh các phương án dân động băng tải

sánh 2 "P Ưu điêm Nhược ĐiềmPhương án °

xw J _ z oA h An A

, - Dê bô trí, chê tạo Có Sar SỐ cay’ độ nS

Phuong an 1 ¬ ead với cụm kẹp do chênh

- Chi phí thâp A An 4h

lệch vận tôc

Phương án 2 - Lam việc chính xác - Khó che tạo, gla cao- Bô trí phức tạp

- Gia thành caoPhuong an 3 - Lam việc chính xác - Khó sử dụng trong môi

trường âm ướt

Cả 3 phương án trên đều đảm bao đáp ứng được yêu cau dé ra của băng tảinhưng ở phương án | có nhiều ưu điểm thuận lợi cho chế tạo, sử dụng như dễ bảotrì, cơ cau đơn giản, dễ tích hop vô động cơ chính của máy nên ta chọn phươngán 1 làm phương án thiết kế

3.3.3 Cụm kẹpNhiệm vụ: Cố định, kẹp chặt con tôm để thực hiện các công đoạn tiếp theo

1 — Tâm dé gá tôm 2 - Ranh chữ V 3 - Kẹp thân 4-— Kẹp đuôi.

5 —Banh xe ty 6-— Thanh dân hướng 7— Thanh đàn hoi.

Hình 3.9 Cụm kẹp tôm.Nguyên lý hoạt động: Con tôm được đặt trên tam dé ga tôm Phần chân tômnăm lọt trong rãnh chữ V 2 trên tắm gá Phần đuôi và thân tôm được kẹp bởi cácthanh kẹp 3 và 4 Hai thanh kẹp 3,4 chuyển động lắc xung quanh chốt 8 và đượcdẫn hướng bởi ray dẫn hướng 6 Hai thanh này luôn có xu hướng bung ra hai bên,hai bánh xe 5 luôn tỳ vào ray dẫn hướng Điều này thực hiện được do lực ép bung racủa thanh đàn hôi 7 Khi đến vi trí đã được định sẵn thì tiết diện của thanh dẫnhướng 6 tăng lên làm cho mỏ kẹp ngậm lại, kẹp chặt lẫy đuôi và thân tôm Khi đếnmột vị trí khác, tiết diện thanh dẫn hướng 6 giảm xuống làm mỏ kẹp bung ra, nhảthân và đuôi tôm ra.

Phương an 2:

1- Cần đây hàm kẹp đuôi 2-—Chétxoay 3- Lò xo 4-— Hàm kẹp đuôi.

5 —- Hàm kẹp thân 6 — Thân trong.7 — Cân đây hàm kẹp thân.

Hình 3.10 Cụm kẹp than tôm theo phương án 2Nguyên lý hoạt động: Dé kẹp được tôm yêu cau có 1 cơ cau CAM tác động vàocần day 1 và 7 Trạng thái lúc chưa tác động hàm kẹp sẽ đóng lại Khi cam tác độngvào cần đây thì hàm kẹp sẽ mở ra do xoay quanh chốt 2 và hàm kẹp sẽ kẹp lấy đuôivà thân tôm Con tôm được đặt trên tấm dé ga tôm Phần chân tôm nam lot trongrãnh trên tâm gá Phần đuôi và thân tôm được kẹp bởi các thanh kẹp

Bảng 3.5 So sánh các phương án thiết kế cụm kẹp

So sánh

Ưu điểm Nhược điểmPhương án

- Làm việc chính xác, ôn |- Kẹp tôm yếu, khó điều

Phuong án 1 định - chỉnh lực kẹp khi thay đổi

- Dê chê tạo cỡ tôm

- Không tách đốt đuôi- Làm việc chính xác, kẹp | - Khó chế tạo cơ câu kẹp

Phương án 2 chắc chắn nhờ cơ câu | và CAM

CAM- Tach được đốt đuôiLựa chọn phương án:

Xem xét cả 2 phương án trên thì cả 2 đều hiệu quả trong quá trình kẹp tôm,có tính thâm mỹ nhưng phương án số 2 trên hàm kẹp có bồ trí kim nhám lam tăng

kha năng kẹp tôm và có thêm phân bẻ đốt tách đốt cuối cho tôm Do đó ta tiến hànhthiết kế cụm kẹp tôm theo phương án 2.

3.3.4 Cụm định hướng.

1 - Đồ gá cụm định hướng 2 — Tam đỡ thanh định hướng 3 — Thanh định hướng.

Hình 3.11 Cum định hướng.Cụm định hướng chỉ thực hiện duy nhất 1 chức năng là đảm bảo thân tôm vàođúng vị trí giữa hàm kẹp nhờ 2 thanh định hướng 3 Do đó ta tiến hành thiết kếphương án định hướng như trên.

3.3.5 Cụm đèPhương án 1: Cụm đè không có truyền động và không có lực ép của lò xo

1- Bánh đè nhỏ 2- Bánh đè lớn 3- Thanh giữ 4- Đồ gá cụm đè.

Hình 3.12 Cum đè không có truyén độngPhương án 2: Có lực tác dụng của lò xo tác động lên hai pu-li dé tôm Có cơ cautruyền động quay cho pu-li lớn

Nguyên ly làm việc: Truyền động từ bánh răng lớn sẽ truyền cho bánh dai kép 2.Bánh đai kép sẽ truyền chuyên động cho bánh đai 4 làm quay pully 8 Khi tôm điqua thì pulley 8 sẽ được tác động 1 lực dé tác dụng từ lò xo 5 Đồng thời, nếu tômđi qua pully nhỏ thì cũng được pully nhỏ tác động 1 lực dé thông qua lò xo uốn 5.Hành trình của pulley nhỏ sẽ được giới hạn bởi trục 3.

Bảng 3.6 So sánh phương án thiết kế cụm đèSo sanh Ưu điểm Nhược điểm

Phương án 1 tuy đơn giản, dé ga lắp nhưng dễ bị kẹt tôm và khó điều chỉnh lựctác động lên con tôm Phương án 2 tuy có kết cau phức tạp nhưng hiệu quả cao hondo có thêm lực uốn của lò xo nên dễ điều chỉnh lực dé góp phan làm cho thịt tôm ítdính vào vỏ, tôm ít bị kẹt vào bánh đè do phải ép để tạo chuyển động quay cho