Báo cáo thực hành môn thiết kế máy Đề tài hệ thống lò nướng băng tải tự Động trên không

Khái niệm: Hệ thống băng tải là một thiết bị công nghiệp phổ biến dùng để vận chuyển nguyên liệu, hàng hóa từ nơi này sang nơi khác, đóng vai trò rất quan trọng trong quá trình sản xuất,

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC – THỰC PHẨM

MÔN THIẾT KẾ MÁY

Đề tài:

HỆ THỐNG LÒ NƯỚNG BĂNG TẢI TỰ

ĐỘNG TRÊN KHÔNG

Giảng viên hướng dẫn: Vũ Thị Hoan

Lớp: DHTP17D

Nhóm: 3

Tổ: 3

TP.HCM, ngày 24 tháng 04 năm 2024

Tp Hồ Chí Minh, ngày 24 tháng 04 năm 2023

BẢNG PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ

1 Hoàng Thị Thu Phương 21115731 - Khái niệm- Bản vẽ hình chiếu bằng

2 Nguyễn Thị Tuyết Nhi 21100491 - Vật liệu- Bản vẽ hình chiếu cạnh

- Phương pháp thực hiện

& một số thiết bị nướng

- Thiết bị

- Tổng hợp Word

5 Trần Thị Phương Thảo 21104351 - Tính toán số liệu

LỜI CẢM ƠN

Chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến toàn thể Quý thầy cô Viện Công nghệ Sinh học và Thực phẩm - Trường Đại học Công nghiệp Thành Phố Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện, giúp đỡ chúng em trong quá trình học tập

Đặc biệt chúng em muốn gửi lời cảm ơn đến cô Vũ Thị Hoan– Giảng viên bộ môn Thiết kế máy Thực phẩm, người đã giảng dạy, giải đáp thắc mắc, cung cấp những kiến thức bổ ích, thú vị cho chúng em trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu cũng như hoàn thành bài tiểu luận này

Tập thể nhóm 3

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: KHÁI NIỆM 5

I KHÁI QUÁT: 5

1.1 Khái niệm: 5

1.2 Phương pháp thực hiện: 6

1.3 Một số thiết bị nướng: 6

II THIẾT BỊ: 8

1 Hệ thống lò nướng băng tải trên không tự động: 8

2 Cấu tạo: 8

3 Thông số kỹ thuật cơ bản: 9

4 Nguyên lý làm việc: 10

5 Ưu và nhược điểm: 10

III VẬT LIỆU: 12

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THÔNG SỐ 14

I Tính toán thân lò nướng: 14

II Tính toán băng chuyền trên không: 15

CHƯƠNG 3: BẢN VẼ MÔ PHỎNG 16

CHƯƠNG 1: KHÁI NIỆM

I KHÁI QUÁT:

I.1 Khái niệm:

Hệ thống băng tải là một thiết bị công nghiệp phổ biến dùng để vận chuyển nguyên liệu, hàng hóa từ nơi này sang nơi khác, đóng vai trò rất quan trọng trong quá trình sản xuất, giúp đẩy nhanh tiến độ làm việc, mang lại hiệu suất cao Các loại hệ thống băng tải khác nhau chủ yếu gồm các thành phần chính như khí nén, trục vít, dây đai và con lăn

Nguyên lý hoạt động của hệ thống băng tải là khi động cơ truyền chuyển động vào rulo chủ động quay làm cho dây băng tải chuyển động nhờ lực ma sát giữa rulo

và dây băng tải

Hệ thống băng tải trên không là hệ thống một đường ray duy nhất, vận hành bằng tay hoặc được điều khiển, từ phương tiện vận chuyển và xử lý tải diễn ra tại khu vực làm việc

Lu nướng là thiết bị gồm 3 phần riêng biệt đó là phần nắp, phần thân, phần đế Phần nắp là một tấm inox dày có bóng thủy tinh cách nhiệt giúp quan sát sản phẩm Phần thân là một tấm inox trụ tròn đường kính 60cm tùy từng loại lò, có chiều cao và cánh cửa quan sát sản phẩm nướng Phần đế bao gồm 4 chân trụ đứng và khay hứng

mỡ thừa có van xả mỡ tiện lợi

I.2 Phương pháp thực hiện:

Để thực hiện quá trình nướng chúng ta phải có chế độ nướng thích hợp là: nhiệt

độ, độ ẩm của lò nướng và thời gian nướng để tạo ra sản phẩm chất lượng tốt nhất Trong thực tế, chế độ nướng có thể phải trải qua 2 đến 3 giai đoạn khác nhau với những thông số nhiệt độ, độ ẩm, thời gian khác nhau

- Ở giai đoạn đầu: nhiêt độ phải thấp hơn, độ ẩm phải cao hơn để tạo điều kiện cho sản phẩm chín đều hơn

- Ở giai đoạn 2: nhiệt độ phải cao hơn, độ ẩm phải thấp hơn để thúc tiến quá trình tạo chín vỏ ngoài

- Ở giai đoạn 3: có thể nhiệt độ phải cao hơn nữa để định hình vật liệu

I.3 Một số thiết bị nướng:

 Lò nướng vịt bằng than:

Hiện nay trên thị trường xuất hiện nhiều loại lò quay vịt Xuất xứ loại lò này chủ yếu từ Trung Quốc

- Cấu tạo lò quay vịt khá đơn giản Hình dạng của lò quay vịt giống như một chiếc trống trụ dài dạng khép kín Lò chia làm 3 phần: phần trên là phần nắp, phần giữa và phần đáy Vật liệu vỏ chủ yếu gồm 2 lớp ở giữa có bông cacgs nhiệt để tránh bị bỏng khi chạm phải vỏ

- 3 phần có thể tách ra hoàn toàn tiện cho việc vận chuyển, lắp ráp, thao tác khi đặt than vào lò, hay treo vịt vào lò

- Cấu tạo khép kín của lò giúp cho nhiệt không bị thất thoát trong quá trình quay Lò khép kín giúp cho nhiệt trong lò tỏa ra đều giúp quá trình quay vịt chín đều và ngon hơn

 Lò nướng đối lưu:

Lò nướng đối lưu là một loại lò nướng công nghiệp chuyên dùng để thực hiện chế biến các món nướng Lò nướng hoạt động theo cơ chế khi nguồn điện đốt nóng làm nhiệt độ tăng dần và nhiệt được lưu thông và luân chuyển đồng đều nhờ vào quạt đối lưu đổi chiều tự động, giúp thực phẩm được chín đều và có màu sắc vàng đều hấp dẫn Lò nướng đối lưu có cấu tạo phần khung được làm bằng inox chắc chắn và bền

bỉ Cửa tủ bằng kính 2 lớp chịu lực, gioăng cao su kín, tránh thất thoát nhiệt ra ngoài

Nhiệt độ của lò dao động từ 30 đến 300°C và có thể dễ dàng điều chỉnh được nhờ vào hệ thống điều khiển cơ hoặc điều khiển điện tử sao cho phù hợp để nướng các món khác nhau như: nướng gà, heo, bò, vịt, nướng các loại hải sản, hoặc nướng bánh mì, bánh ngọt, bánh pizza, bánh trung thu,…

 Lò vi sóng có nướng:

Mẫu lò vi sóng có nướng cũng được thiết kế nhỏ gọn, vừa sử dụng như lò vi sóng, vừa giúp bạn dùng được cả chức năng nướng thực phẩm rất tiện lợi với công suất nướng lên đến 1200W

Ngoài ra, một số mẫu lò vi sóng còn có khả năng tiết kiệm điện, phù hợp cho những gia đình thường xuyên nướng, hâm, nấu hoặc rã đông thực phẩm Tuy nhiên, việc nướng bánh bằng lò vi sóng này vẫn còn hạn chế, vì bạn cần phải canh điều chỉnh nhiệt độ để giúp cho bánh nở đều

II THIẾT BỊ:

1 Hệ thống lò nướng băng tải trên không tự động:

- Cấu tạo lò quay vịt khá đơn giản Hình dạng của lò quay vịt giống như một chiếc lu hình trụ khép kín Cấu tạo khép kín với 2 cánh cửa 2 bên kết hợp với

hệ thống băng chuyền treo vịt trên không 2 bên Xung quanh là lớp cách nhiệt giúp cho nhiệt trong lò quay vịt tỏa ra đều giúp quá trình quay vịt chín đều và ngon hơn

- Nguyên liệu đầu vào: Vịt siêu thịt đã qua sơ chế (hay còn gọi là vịt Super Meat) là giống vịt công nghiệp chuyên thịt

- Kích thước nguyên liệu: vịt 2,2kg/con Bề ngang 18cm Bề dọc 35cm

2 Cấu tạo:

 Cấu tạo của băng chuyền

 Khung treo tự động làm từ vật liệu sắt phủ sơn tĩnh điện

 Hệ thống đường ray xích chạy

 Hệ thống con lăn chạy

 Khung đỡ sản phẩm hoặc móc treo sản phẩm

 Động cơ giảm tốc

 Cấu tạo lò nướng:

 Lò nướng được làm bằng inox cách nhiệt

 Mô-tơ quay

 Bảng điều khiển

 Giá và móc treo bên trong lò

 2 lớp cách nhiệt xung quanh lò

 Hệ thống cửa tự động

3 Thông số kỹ thuật cơ bản:

Loại lò nướng Lò quay inox

Số móc, số xiên 15 móc, 15 xiên

Khoảng cách giữa

Chiều cao lò nướng 1500mm

Đường kính lò

Chiều dài băng

chuyền

Trước khi vào lò: 3500mm Bên trong lò: 3450mm Khi ra khỏi lò: 3500mm Trọng lượng 45Kg

Chất liệu Inox 304

Bảng điều chỉnh Điều chỉnh nhiệt độ, thời gian, nút Start

Năng suất 12-15 con

Thông số băng tải

Tải trọng 1 băng: 50kg Con lăn: Bi 6204-2Z

Thông số kỹ thuật

máy Lò nướng 1200mm x 1500 mm; băng tải 10450mm

Thông số nguồn Đầu vào AC 220V; đầu ra DC 12V

4 Nguyên lý làm việc:

Khi bạn cắm ổ cắm và cho nguồn điện 220V đi qua và bật cầu dao, chúng sẽ cung cấp điện cho các chân của sợi đốt và toàn bộ hệ thống băng chuyền Ta sẽ điều chỉnh nhiệt độ ở phần núm của bảng điều khiển được gắn phía ngoài lò và hệ thống lò

sẽ chỉ ngắt khi nhiệt độ đã đạt đến mức nhiệt độ mà bạn đã cài đặt trước đó Tiếp theo, ta lần lượt treo những con vịt đã qua sơ chế lên băng chuyền bằng những móc treo được gắn sẵn trên băng chuyền Sau khi treo lên xong, ta ấn nút Start trên bảng điều khiển, băng chuyền sẽ hoạt động và từ từ chuyển vịt vào trong lò, khi đó cửa lò

sẽ mở ra Có một hệ thống tự động ngắt kết nối với lò nướng, là khi đã đủ số lượng vịt

đã cài đặt trước đó chạy vào lò hệ thống băng chuyền sẽ tự động ngưng và cửa sẽ tự động đóng lại và trong lò vịt sẽ được sắp xếp theo dạng vòng xoay để có thể chín đều toàn bộ Khi đã đủ thời gian mà đã đặt ở nút điều chỉnh thời gian nướng lò nướng sẽ ngắt hệ thống và băng chuyền tiếp tục chạy và chuyền vịt ra phía ngoài theo đường còn lại của lò và qua công đoạn đóng gói sau đó

Ngoài ra, ta cũng nên chú ý rằng, lò nướng được hoạt động dựa theo cơ chế truyền nhiệt bằng điện trở Chúng có khả năng làm nóng thức ăn bằng nhiệt trực tiếp theo hướng từ ngoài vào trong Xung quanh lò sẽ có một hệ thống lớp cách nhiệt để ngăn nhiệt bên trong lò tỏa ra ngoài

5 Ưu và nhược điểm:

 Ưu điểm:

- Băng chuyền đã giúp cho con người tiết kiệm được rất nhiều thời gian

và công sức, góp phần tăng sản lượng và doanh thu

- An toàn sức khỏe: thiết bị này là chúng hoạt động hoàn toàn bằng điện Hầu hết phương pháp quay vịt gà truyền thống là sử dụng lửa than để chế biến Tuy nhiên khói than là một loại chất độc hại có thể gây bệnh ung thư và nhiều bệnh nguy hiểm khác Đặc biệt cách làm này sẽ gây bất tiện cho nhà hàng và tốn nhiều thời gian nấu Chính vì thế mà hiện nay hệ thống lu nướng vịt gà bằng inox ra đời, loại bỏ hoàn toàn những nhược điểm mà phương pháp truyền thống đem lại

- Không gây khói bụi: Với thiết kế dạng kín, toàn bộ vỏ ngoài lò quay vịt được chế tạo bằng inox cao cấp Giúp giữ nhiệt độ bên trong lò và tuần hoàn làm cho gà, vịt chín đều toàn phần, không lo khói bụi thoát

ra ngoài gây ảnh hưởng đến sức khỏe và không gian xung quanh

- Thành lò được thiết kế 2 lớp cách nhiệt ở giữa, cách nhiệt, đảm bảo

an toàn cho người sử dụng, không lo bị bỏng rát nếu lỡ chạm tay vào thành lò

 Nhược điểm:

- Còn điều chỉnh nhiệt độ và thời gian bằng phương pháp thủ công

- Không thể quan sát quá trình nướng từ bên ngoài

III VẬT LIỆU:

Inox 304 là loại thép không gỉ, có khả năng chịu được nhiệt độ cao, chống ăn mòn của các chất hóa học và ăn mòn công nghiệp Inox 304 có tính chất dễ gia công, khả năng tạo hình tốt bằng nhiều phương pháp đơn giản Inox có bề mặt láng bóng giúp làm tăng tính thẩm mỹ khi sử dụng chế tạo các sản phẩm được làm từ chúng Vậy nên inox 304 được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp

Inox 304 là hợp kim của crom 18%, niken 8% được xem là kim loại chính, sắt và một ít kim loại khác Inox 304 thuộc họ Austenit, các thuộc tính như dẫn điện dẫn nhiệt và tính từ rất ít

Dựa vào sự khác biệt của thành phần cacbon mà inox 304 được chia phân thành các loại:

- Inox 304: bản tiêu chuẩn 18/8 chứa 18% crom và 8% niken dùng vật liệu hàn bằng inox 304L giúp loại bỏ nhu cầu hàn các mối nối trước khi sử dụng dạng kim loại hoàn chỉnh - tiết kiệm thời gian và công sức

- Inox 304L: có lượng cacbon thấp hơn Inox 304 là 0,03%.

- Inox 304H có hàm lượng cacbon cao hơn hai loại trên (0,04-0,10%),

lượng cacbon cao giúp máy móc làm từ loại Inox này có thể làm việc

ở nhiệt độ cao hơn (427°C)

Bảng thành phần hóa học của Inox

 Tính chất cơ học của inox 304

- Độ bền kéo dài (MPa): 515 (MPa)

- Ứng suất cắt của inox 304 (MPa): 205 (MPa)

- Độ giãn dài trong 50 mm : 40%

- Độ cứng HB inox 304: tối đa 201%

- Độ cứng HV inox 304: tối đa 92%

 Tính chất vật lý của inox 304

- Mật độ: khoảng 8000 (g / cm3)

- Điểm nóng chảy: 1400 đến 1450 độ C

- Nhiệt lượng riêng: khoảng 500(J / kg · ℃))

- Điện trở suất: khoảng 720 (μΩ · m) (20 ℃)):

- Hệ số giãn nở nhiệt: từ 1702 đến 18.4 (1 / K)

- Khuếch tán nhiệt: khoảng 3.84 (mm2/s)

- Sự giãn nở nhiệt: khoảng 1.7 - 1,9 (1* 10 -5 / K)

- Hệ số dẫn nhiệt: từ 16.2 đến 21.5 (W / m · K)

 Tiêu chuẩn chất lượng inox 304

- Inox 304 tiêu chuẩn JIS : Tiêu chuẩn công nghệ tại Nhật Bản.

- Inox 304 tiêu chuẩn AISI : Hiệp hội các nhà sản xuất thép Bắc Mỹ.

- Inox 304 tiêu chuẩn ASTM / ASME : Tiêu chuẩn hiệp hội thử nghiệm và vật

liệu tại Mỹ

- Inox 304 tiêu chuẩn GB : Tiêu chuẩn công nghiệp của Trung Quốc.

- Inox 304 tiêu chuẩn DIN : Thuộc viện tiêu chuẩn Đức.

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THÔNG SỐ

I Tính toán thân lò nướng:

Vật liệu thân trụ rèn làm bằng inox 304 thuộc thép không gỉ Austenit, nhiệt độ làm việc 200oC

 [σ] ¿ 130+(122−130)∗(250−20)

200−20 = 119,78 N/mm2

- Áp suất trong 3at = 3 x 9.81 x 10-2 = 0.2943 N/mm2

- Hệ số bền mối hàn 0.9

- Đường kính trong: 1289,16mm

- Chiều cao H = 1500mm

 [σ ] P ×φhh = 119,780.2943×0.9 ≈ 366,3

Ta thấy: 366,3> ¿5.5

=> Tính S’ theo CT (1): S’ = 2×[σ ]× φhh−P P× Dt = 0.2943 ×1289,16

2× 119,78×0.9−0.2943 ≈ 1,762 mm

 S = S’ + Ca + Cc + Co = 1,762 + 1 + 20 + 0.238 = 23 mm

 Dn = Dt + 2S = 1289,16 + 2 x 23 = 1335,16 mm

Kiểm tra áp suất tính toán theo CT (55):

 [P ]=[σ ]×φhh × ln Dn

Dt +2 C a=119,78 × 0.9 ×ln

1335,16

1289,16+2× 1=3,6124 N /mm 2

Ta thấy: 3,6124 > 0.2943 <=> [P] > P (thoả)

Vậy bề dày của than là 23 mm

II Tính toán băng chuyền trên không:

- Khoảng cách giữa các móc treo là 230 mm

- Lò với năng suất 15 con/lần

 chiều dài băng chuyền: 230 ×15=3450(mm)

- Khoảng cách từ băng chuyền đến thành lò là 300 mm

 Chu vi lò: 3450+300 ×2=4050(mm)

 Đường kính lò: 4050π = ¿ 1289,16 (mm)

- Chiều dài băng chuyền khi ra khỏi lò: 3500 mm

- Chiều dài băng chuyền trước khi vào lò: 3500 mm

 Tổng chiều dài băng chuyền: 3500+3500+3450=10450(mm)

- Thời gian cho 1 mẻ thành phẩm: 90 phút

 10450mm= 104,5m; 90 phút= 1,5h

- Vận tốc băng chuyền:

v= s

t=

104,5

1,5 =69,67¿

 Tải trọng:

- Tổng số móc treo trên 10450 mm băng chuyền:

10450

230 =45,43 45 móc treo

- Một con vịt nặng khoảng 2,2kg

 Khối lượng nguyên liệu dây chuyền phải tải:

2,2 ×45=99 (kg )

 Tải trọng của dây chuyền > 200 kg

CHƯƠNG 3: BẢN VẼ MÔ PHỎNG

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Trương Quốc, T., & Trần Anh, S (2017) Thiết kế và chế tạo hệ thống băng tải con lăn chủ động.

[2] An Việt Group (2024) Lu máy nướng vịt quay, lợn quay https://anvietgroup.com.vn/lu-may-nuong-vit-quay-lon-quay/

[3] https://journals.sagepub.com/doi/abs/10.1179/imr.1997.42.2.45