Đồ án tốt nghiệp: Nghiên cứu, tính toán, thiết kế, chế tạo máy ép cam tự động

iv TÓM TẮT ĐỒ ÁN “NGHIÊN CỨU, TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÁY ÉP CAM TỰ ĐỘNG” Máy ép cam tự động là một thiết bị hiện đại được thiết kế nhằm đáp ứng nhu cầu sản xuất nước cam một các

Trang 1

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

NGHIÊN CỨU, TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO

MÁY ÉP CAM TỰ ĐỘNG

S K L 0 1 3 7 5 6

Tp Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2024

GVHD: THS VÕ XUÂN TIẾN SVTH: PHẠM THÀNH Ý

NGUYỄN QUỐC LỘC NGUYỄN THANH TIỀN

Trang 2

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH

KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

Giảng viên hướng dẫn: TS VÕ XUÂN TIẾN

NGUYỄN QUỐC LỘC 20144417 NGUYỄN THANH TIỀN 20144472

Trang 3

i

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do – Hạnh phúc

KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIÊP

Học kỳ 2 / năm học 2023-2024

Giảng viên hướng dẫn: TS VÕ XUÂN TIẾN

Sinh viên thực hiện:

1 Phạm Thành Ý MSSV: 20144496 Điện thoại: 0334032757

2 Nguyễn Quốc Lộc MSSV: 20144417 Điện thoại: 0369817113

3 Nguyễn Thanh Tiền MSSV: 20144472 Điện thoại: 0337506287

1 Đề tài tốt nghiệp:

- Mã số đề tài: CKM - 174

- Tên đề tài: Nghiên cứu, tính toán, thiết kế, chế tạo máy ép cam tự động

2 Các số liệu, tài liệu ban đầu:

- Tài liệu thiết kế máy, Tài liệu tự động hóa

- Năng suất Q = 20 quả/phút Lực vòng F = 200 N

3 Nội dung chính của đồ án:

- Nghiên cứu, tính toán, thiết kế, chế tạo máy ép cam tự động

7 Ngôn ngữ trình bày: Bản báo cáo: Tiếng Anh  Tiếng Việt 

TRƯỞNG BỘ MÔN GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

(Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên)

 Được phép bảo vệ

(GVHD ký, ghi rõ họ tên)

Trang 4

- Ngày nộp khoá luận tốt nghiệp (ĐATN): 01/07/2024

- Lời cam kết: “Tôi xin cam đoan khoá luận tốt nghiệp (ĐATN) này là công trình do

chính tôi nghiên cứu và thực hiện Tôi không sao chép từ bất kỳ một bài viết nào đã được công bố mà không trích dẫn nguồn gốc Nếu có bất kỳ một sự vi phạm nào, tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm”

Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2024

Trang 5

iii

LỜI CẢM ƠN

Ngay từ khi bước đầu đi vào nghiên cứu khoa học, nghiên cứu đề tài thực tế Chúng

em đã gặp không ít khó khăn bởi vốn kiến thức, sự hiểu biết, kỹ năng còn nhiều hạn chế Song với sự hướng dẫn kịp thời, tận tình của thầy Võ Xuân Tiến, thầy đã quan tâm, chỉ dẫn, giải đáp những thắc mắc, thông tin, kiến thức của nhóm còn thiếu sót để có thể tiến triển và hoàn thành đề tài nghiên cứu đúng thời hạn Nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn Thầy rất nhiều

Trong quá trình học tập, rèn luyện tại trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố

Hồ Chí Minh, chúng em còn nhận được sự dạy dỗ, chỉ bảo tận tâm, tận tình không chỉ về những kiến thức chuyên ngành mà còn là những kiến thức về thế giới xung quanh thông qua hoạt động giảng dạy, truyền đạt kiến thức của toàn thể giảng viên trong trường Khoa Cơ khí Chế tạo máy đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho chúng em nghiên cứu và thực hiện đề tài Ngoài sự cố gắng hết mình của bản thân và các bạn trong nhóm, chúng em đã nhận được sự khích lệ vô cùng quý báu từ nhà trường, thầy cô, gia đình và bạn bè Một lần nữa, chúng em

xin gửi lời cảm ơn sâu sắc và chân thành nhất đến thầy Võ Xuân Tiến, người đã tận tình hướng

dẫn, chỉ bảo, đã truyền cảm hứng và động lực cho chúng em hoàn thành đề tài này Bên cạnh

sự đồng hành của thầy Võ Xuân Tiến, chúng em còn nhận được sự giúp đỡ, hỗ trợ từ các thầy

cô trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh, giảng viên khoa Cơ khí Chế tạo máy đã tạo điều kiện để nhóm có thể hoàn thành đề tài này Một lần nữa chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến các thầy (cô)

Nhóm thực hiện đề tài xin chân thành cảm ơn!

Phạm Thành Ý - Nguyễn Quốc Lộc – Nguyễn Thanh Tiền

Trang 6

iv

TÓM TẮT ĐỒ ÁN

“NGHIÊN CỨU, TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÁY ÉP CAM TỰ ĐỘNG”

Máy ép cam tự động là một thiết bị hiện đại được thiết kế nhằm đáp ứng nhu cầu sản xuất nước cam một cách linh hoạt và hiệu quả hơn so với phương pháp truyền thống Với khả năng hoạt động tự động, máy ép cam giúp nâng cao năng suất, tiết kiệm thời gian và công sức của người sử dụng, đồng thời đảm bảo chất lượng của nước cam thành phẩm và vệ sinh an toàn thực phẩm

Mục tiêu của đồ án này là nghiên cứu, tính toán, thiết kế và chế tạo một máy ép cam

tự động đơn chiếc với các yêu cầu cụ thể như hoạt động hiệu quả, năng suất cao, chất lượng sản phẩm tốt và thiết kế hướng tới sự hiện đại, đẹp mắt, dễ sử dụng Qua các bước phương pháp nghiên cứu như tìm hiểu tài liệu, phân tích thị trường, nghiên cứu nguyên lý hoạt động, thiết kế bản vẽ chi tiết và kiểm tra thử nghiệm, đồ án đã hoàn thành mục tiêu đề ra

Máy ép cam tự động sau khi được chế tạo hoàn thiện có kích thước 750x400x400mm, khối lượng 40kg, năng suất 20 quả cam/phút, sử dụng điện áp 220V Kết quả thử nghiệm cho thấy máy hoạt động ổn định, mang lại nước cam có chất lượng tốt và giữ nguyên hương vị tự nhiên, đồng thời dễ sử dụng và an toàn cho người dùng

Đánh giá đồ án cho thấy máy đã thiết kế và chế tạo thành công, với nhiều ưu điểm so với máy ép cam truyền thống, cũng như có ý nghĩa khoa học và ứng dụng thực tiễn cao Để phát triển hơn, đồ án đề xuất cần hoàn thiện hệ thống điều khiển tự động, nghiên cứu cải tiến năng suất và chất lượng máy, cũng như tìm kiếm thị trường tiềm năng để đưa sản phẩm vào sản xuất và kinh doanh

Tóm lại, đồ án "Nghiên cứu, tính toán, thiết kế, chế tạo máy ép cam tự động" đã đạt được mục tiêu đề ra và sản phẩm máy ép cam tự động này hứa hẹn mang lại nhiều cơ hội và tiềm năng ứng dụng cao trong thực tế sản xuất

Trang 7

v

ABSTRACT

RESEARCH, CALCULATION, DESIGN, MANUFACTURING OF

AUTOMATIC ORANGE JUICE MACHINE

The automatic citrus juicer is a modern device designed to meet the flexible and efficient needs of producing citrus juice compared to traditional methods With its automatic operation, the juicer helps increase productivity, save time and effort for users, while ensuring the quality of the final citrus juice product and food safety

The aim of this project is to research, calculate, design, and manufacture a single-piece automatic citrus juicer with specific requirements such as efficient operation, high productivity, good product quality, and a modern, attractive, user-friendly design Through research methods like literature review, market analysis, study of operating principles, detailed drawing design, and test testing, the project has successfully achieved its set objectives

The completed automatic citrus juicer, after being manufactured, has dimensions of 750x400x400mm, weighs 40kg, has a productivity of 20 citrus fruits per minute, and operates

at 220V Testing results show that the machine operates smoothly, produces good quality citrus juice while preserving its natural flavor, and is easy to use and safe for users

The project evaluation indicates that the successfully designed and manufactured machine has many advantages over traditional citrus juicers, as well as high scientific and practical significance To further development, the project suggests improving the automatic control system, researching enhancements in machine productivity and quality, as well as seeking potential markets to bring the product into production and business

In conclusion, the project "Research, Calculation, Design, Manufacture of an Automatic Citrus Juicer" has achieved its set objectives, and this automatic citrus juicer product holds great promise for various opportunities and high application potentials in practical production

Trang 8

vi

MỤC LỤC

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIÊP i

LỜI CAM KẾT ii

LỜI CẢM ƠN iii

TÓM TẮT ĐỒ ÁN iv

ABSTRACT v

MỤC LỤC vi

DANH MỤC BẢNG BIỂU viii

DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ ix

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1

1.1 Lý do chọn đề tài 1

1.2 Xác định cơ hội 1

1.3 Đối tượng nghiên cứu 2

1.4 Nhiệm vụ nghiên cứu 4

1.5 Mục tiêu nghiên cứu 4

CHƯƠNG 2: BỐI CẢNH 6

2.1 Tổng quan 6

2.2 Cấu tạo 11

2.3 Nguyên lý hoạt động 11

2.4 Lịch sử ra đời 12

CHƯƠNG 3: LẬP BẢNG KẾ HOẠCH PHÁT TRIỂN SẢN PHẨM 15

3.1 Bảng Mission statement 15

3.2 Bảng kế hoạch công việc 15

3.3 Biểu đồ Gantt 18

CHƯƠNG 4: XÁC ĐỊNH NHU CẦU KHÁCH HÀNG 19

4.1 Mục đích và đối tượng khảo sát 19

4.2 Xác định nhu cầu khách hàng 20

CHƯƠNG 5: XÂY DỰNG VÀ CHỌN LỌC Ý TƯỞNG 34

5.1 Phân tích các chức năng 34

5.2 Xây dựng và chọn lọc ý tưởng thiết kế 35

CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ HỆ THỐNG 39

6.1 Những yêu cầu chung 39

6.2 Bố trí hệ thống 40

6.3 Tính toán, thiết kế bộ phận ép cam 41

6.4 Tính toán, thiết kế hệ thống cấp phôi 44

6.5 Tính toán bộ truyền bánh răng, chọn động cơ 46

Trang 9

vii

6.6 Tính toán trục 50

6.7 Sơ đồ đầu vào và ra của hệ thống 50

CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ TẠO DÁNG 64

7.1 Kích thước tổng thể 64

7.2 Thiết kế tạo dáng 64

7.3 Phương án màu sắc 65

CHƯƠNG 8: LẬP KẾ HOẠCH CHẾ TẠO MẪU THỬ 69

8.1 Khái niệm về tạo mẫu thử 69

8.2 Lên kế hoạch chế tạo sản phẩm 69

8.3 Quy trình thử nghiệm 74

CHƯƠNG 9: KẾT LUẬN 75

9.1 Kết quả đạt được 75

9.1.1 Tính hiệu quả của sản phẩm 75

9.1.2 Giá thành sản phẩm 76

9.1.3 Khả năng chế tạo và lắp ráp 77

9.2 Hạn chế và kinh nghiệm rút ra 77

9.3 Hướng phát triển 78

TÀI LIỆU THAM KHẢO 79

Trang 10

viii

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 Bảng phân tích thị trường máy ép cam tự động 2

Bảng 2.1 Chi tiết cấu tạo máy ép cam tự động 11

Bảng 3 1 Mission Statement 15

Bảng 3 2 Bảng kế hoạch công việc 15

Bảng 3 3 Biểu đồ Gantt 18

Bảng 6 1 Yêu cầu và tiêu chuẩn thiết kế 39

Bảng 8 1 Thông số kỹ thuật máy ép cam 76

Trang 11

ix

DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ

Sơ đồ 4.1 Kết quả khảo sát câu hỏi số 1 phần 1 20

Sơ đồ 4.12 Kết quả khảo sát câu hỏi số 7.1 phần 2 26

Sơ đồ 4.13 Kết quả khảo sát câu hỏi số 7.2 phần 2 26

Hình 2 1 Cam Navel 6

Hình 2 2 Cam blood (cam máu) 7

Hình 2 3 Cam xã Đoài 7

Hình 2 4 Cam đường 8

Hình 2 5 Cam sành 8

Hình 2 6 Nước cam ép 9

Hình 2 7 Cấu tạo của máy ép nước cam tự động 11

Hình 2 8 Vắt cam bằng nhựa 12

Hình 2 9 Vắt cam bằng thép không gỉ 13

Hình 2 10 Vắt cam bán tự động 13

Hình 2 11 Máy ép cam tự động 14

Hình 5 1 Ý tưởng 1 của máy ép cam tự động 36

Hình 5 2 Ý tưởng 2 của máy ép cam tự động 37

Hình 6 1 Bố trí hệ thống ép cam 40

Hình 6 2 Bố trí hệ thống vận hành cơ khí 41

Hình 6 3 Bố trí hệ thống điện 41

Hình 6 4 Bản vẽ 3D quả cầu lõm 42

Trang 12

x

Hình 6 5 Bản vẽ 3D quả cầu lồi 43

Hình 6 6 Mô phỏng lắp bộ phận ép cam 44

Hình 6 7 Thiết kế bàn xoay 45

Hình 6 8 Chốt định vị trục bàn xoay 45

Hình 6 9 Thiết kế cơ cấu cấp cam tự động 46

Hình 6 10 Sơ đồ phân bố trục 46

Hình 6 11 Bản vẽ chiều dài trục 51

Hình 6 12 Sơ đồ phân tích lực trên 2 trục 51

Hình 6 13.Sơ đồ phân tích lực trục 1 53

Hình 6 14 Trục 1 đã được thiết kế 54

Hình 6 15 Sơ đồ phân tích lực trục 2 56

Hình 6 16 Trục 2 đã được thiết kế 57

Hình 6 17 Sơ đồ đầu vào và ra của hệ thống 63

Hình 7 1 Phương án màu sắc cho máy ép cam tự động (Xanh lá) 65

Hình 7 2 Phương án màu sắc cho máy ép cam tự động (Xanh dương) 66

Hình 7 3 Phương án màu sắc cho máy ép cam tự động (Vàng) 67

Hình 8 1 Motor giảm tốc 71

Hình 8 2 Khung máy 72

Hình 8 3 Hệ thống cấp cam 72

Hình 8 4 Các trục máy ép cam 73

Hình 8 5 Khay lọc hạt 73

Hình 8 6 Phễu rót nước cam 74

Hình 8 7 Quả cầu lồi, quả cầu lõm 74

Trang 13

1

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 Lý do chọn đề tài

Cam là một trong những loại trái cây phổ biến và được trồng rộng rãi ở Việt Nam Với

vị ngọt chua và tính mát, cam thường được sử dụng để làm nước giải khát và thanh nhiệt cơ thể Nước ép cam đã trở thành một phần không thể thiếu trong văn hóa thức uống của Việt Nam, từ những gánh hàng rong ven đường đến các quán cafe sang trọng Với hương vị tươi mát và giá cả phải chăng, nước ép cam được ưa chuộng bởi nhiều đối tượng khách hàng

Tuy nhiên, trong khi nhu cầu sử dụng nước ép cam ngày càng tăng, các máy ép cam trên thị trường hiện nay vẫn chưa đủ nhanh và tiện lợi để đáp ứng nhu cầu này, đặc biệt là trong các cửa hàng tiện lợi hoặc doanh nghiệp Để giải quyết vấn đề này, nhóm sinh viên khoa

Cơ khí Chế tạo máy tại trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh đã thiết kế

ra máy ép cam tự động

Máy ép cam tự động không chỉ phổ biến trên toàn thế giới mà còn đem lại sự tiện lợi đặc biệt cho người dùng Tuy nhiên, ở Việt Nam, việc nhập khẩu máy ép cam vẫn gặp khó khăn do giá thành cao Để khắc phục nhược điểm này và tối ưu hóa công năng, máy ép cam được thiết kế với khả năng tạo lực ép vừa đủ, dễ dàng tự động hóa trong quá trình sử dụng, đảm bảo an toàn thực phẩm và hoạt động nhanh gọn Ngoài ra, máy còn có thể tháo rời các

bộ phận để sửa chữa, vệ sinh và bảo dưỡng, giúp tiết kiệm thời gian và chi phí cho người sử dụng Đây thực sự là một đóng góp quan trọng từ phía sinh viên Việt Nam trong việc phát triển ngành công nghiệp chế biến thực phẩm địa phương

1.2 Xác định cơ hội

- Tiềm năng thị trường

+ Nhu cầu tiêu dùng: Nhu cầu về sản phẩm sạch và tiện lợi ngày càng tăng, đặc biệt trong các thành phố lớn Máy ép cam tự động có thể đáp ứng nhu cầu này khi người tiêu dùng quan tâm hơn đến sức khỏe và dinh dưỡng

+ Phát triển ngành du lịch và dịch vụ: Việt Nam là điểm đến du lịch hấp dẫn, các khách sạn, nhà hàng và quán cà phê đều có nhu cầu cao về các thiết bị chế biến thức uống nhanh chóng và hiệu quả

- Nguồn lực và chi phí sản xuất

+ Lợi thế về nguồn lao động: Việt Nam có nguồn lao động dồi dào và chi phí thấp so với nhiều nước khác, giúp giảm chi phí sản xuất và tạo lợi thế cạnh tranh

+ Nguồn nguyên vật liệu: Nguyên liệu sản xuất máy ép cam, đặc biệt là các bộ phận

cơ khí, có thể được sản xuất trong nước hoặc nhập khẩu với chi phí hợp lý

Trang 14

2

- Công nghệ và đổi mới

+ Ứng dụng công nghệ tiên tiến: Các doanh nghiệp có thể áp dụng công nghệ mới trong sản xuất và thiết kế máy ép cam, từ đó nâng cao chất lượng và hiệu suất sản phẩm

+ Nghiên cứu và phát triển: Đầu tư vào nghiên cứu và phát triển (R&D) để tạo ra các sản phẩm mới, phù hợp với nhu cầu và xu hướng tiêu dùng

- Cạnh tranh và chiến lược thị trường

+ Cạnh tranh nội địa: Hiện nay có nhiều doanh nghiệp trong nước cũng như các nhà sản xuất nước ngoài tham gia thị trường này Doanh nghiệp cần xây dựng chiến lược marketing, cải tiến sản phẩm và dịch vụ sau bán hàng để duy trì và mở rộng thị phần

+ Xuất khẩu: Việt Nam có cơ hội xuất khẩu máy ép cam sang các thị trường lân cận như Đông Nam Á, nơi có khí hậu nhiệt đới và nhu cầu cao về các sản phẩm từ cam

Nhìn chung, việc sản xuất máy ép cam tự động ở Việt Nam có nhiều cơ hội phát triển nhờ vào nhu cầu thị trường, lợi thế về nguồn lực và sự hỗ trợ từ chính phủ Nắm bắt được những vấn đề còn tồn tại trên thị trường, thêm vào đó nhóm em đã khảo sát trên thị trường về các dòng máy cũng như là nhu cầu sử dụng của nhiều khách hàng, nhóm đã nghiên cứu, tìm hiểu và đã chế tạo ra máy ép cam tự động với quy mô nhỏ hơn, giá thành cũng thấp hơn rất nhiều trên thị trường và phù hợp với hầu hết các doanh nghiệp và các cửa hàng tiện lợi

1.3 Đối tượng nghiên cứu

Bảng 1.1 Bảng phân tích thị trường máy ép cam tự động

Máy ép nước cam nhỏ gọn (Feed Orange Juice Machine)

Máy vắt nước cam công nghiệp (NNCQ-H03)

- Có thể ép 20 quả cam mỗi phút giúp tiết kiệm thời gian

Trang 15

3

rằng vỏ được tách ra và không bị ép trong quá trình ép Đây là bí quyết

để nước trái cây ngọt tươi mà không có bất kỳ dấu vết của dầu vỏ đắng

- Đặc biệt là không bị tách nước, đảm bảo nước trái cây luôn thơm ngon và hấp dẫn

- Máy có khả năng làm việc liên tục

Ưu điểm

- Máy chạy êm, không gây tiếng ồn quá lớn

- Thiết kế sang trọng hiện đại

- Kích thước nhỏ, ít chiếm diện tích

- Dễ dàng tháo rời và làm sạch vì không cần dụng cụ để tháo các bộ phận

- Bộ nạp tự động kiểu băng chuyền trái cây được tự động đưa vào máy một cách nhanh chóng và hiệu quả

- Năng suất lớn, ép được nhiều quả trong thời gian ngắn

- Máy được làm hoàn toàn bằng inox, sáng bóng, các bộ phận có thể tháo rời

- Ngoài cam, máy còn ép được các sản phẩm khác như: cà chua dứa gai, táo, cà rốt…

Nhược điểm

- Năng suất thấp

- Giá thành đắt

- Thời gian vận chuyển lâu

- Kích thước lớn, chiếm nhiều không gian

- Giá thành tương đối cao

- Kiểu thiết kế chưa đẹp

Đầu vào Các loại cam có kích thước 40 – 90 mm

Đầu ra Nước ép cam

Trang 16

4

Hình ảnh

(Nguồn: https://www.ubuy.vn/vi/)

(Nguồn: https://maythucphamtanminh.com)

1.4 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Thăm dò và khảo sát ý kiến của khách hàng

- Khảo sát các dòng máy hiện có để chọn phương án thiết kế và cải tạo phù hợp

- Chọn vật liệu làm máy phù hợp, đảm bảo tính chịu lực, độ bền và chi phí thấp

- Tiết kiệm điện năng tiêu thụ của máy

- Kích thước của các bộ phận máy phải sao cho chúng không bị biến dạng hoặc hỏng khi tải được áp dụng

- Độ ồn của máy giảm xuống mức thấp nhất

- Máy phải đảm bảo an toàn về điện, các nguy cơ cháy nổ

1.5 Mục tiêu nghiên cứu

Để chế tạo thành công máy ép nước cam với năng suất cao, tiết kiệm thời gian và chi phí thấp, đồng thời đảm bảo yếu tố vệ sinh an toàn thực phẩm và thiết kế sang trọng, hiện đại, trước tiên cần tìm hiểu về các loại cam, độ dày vỏ cam và các phương pháp ép cam thủ công bằng tay hoặc bằng các dụng cụ ép cam đơn giản Sau đó, nghiên cứu các loại máy ép cam công suất lớn hơn đã có trên thị trường để có cái nhìn tổng quan nhất Tiếp theo là lên ý tưởng

Trang 17

5

thiết kế máy và tạo dáng sản phẩm, tính toán các bộ phận của máy như động cơ, trục, bánh răng… Chọn vật liệu chế tạo máy phù hợp và lên bản vẽ cho máy Tiếp theo là tiến hành chế tạo và vận hành thử nghiệm Cuối cùng, tiến hành đánh giá và sửa chữa cho đến khi hoàn thiện sản phẩm

Trang 18

6

CHƯƠNG 2: BỐI CẢNH 2.1 Tổng quan

Nguồn gốc

Cây cam đã được biết đến từ rất lâu khoảng 2200 năm trước công nguyên ở Trung Quốc nhưng một số người lại cho rằng cây cam có nguồn gốc từ dãy Himalayas (Ấn Độ) Cam được trồng rất phổ biến ở Ấn Độ, sau đó lan rộng về phía đông, và đến cả vùng Đông Nam Á Vào khoảng thế kỉ thứ 3 trước công nguyên, cây cam được đưa đến Châu Âu và nó lan ra tới cả vùng Địa Trung Hải Sau đó, cây cam được Columbus mang đến Châu Mỹ Những năm sau đó, những người làm vườn ở Châu Mỹ và Châu Âu đã đem cây cam đến Châu Úc và Châu Phi Ngày nay cây cam được trồng rất phổ biến ở nhiều nơi trên thế giới

Phân loại

Có nhiều cách phân loại cam khác nhau, tùy thuộc vào từng quốc gia và địa phương Trong thương mại, cam được chia thành 2 loại: Cam ngọt (sweet orange) và cam chua (sour orange) Trong đó, cam chua thường dùng trong sản xuất mứt cam, lấy tinh dầu dùng trong nước hoa và gia vị Một số loại cam ngọt thường gặp: Cam tròn, cam navel, cam blood

Hình 2 1 Cam Navel (Nguồn: Báo Sức khỏe & Đời sống – Cơ quan ngôn luận Bộ Y tế, 7/2024)

Trang 19

7

Hình 2 2 Cam blood (cam máu) (Nguồn: https://techtra.vn/)

Cam ở Việt Nam được chia làm 3 loại:

Cam xã Đoài: Cây tương đối cao, có ít cành, quả ngon thơm có vỏ mọng và bóng vị ngọt đậm ít xơ

Hình 2 3 Cam xã Đoài (Nguồn: dacsannghean.vn)

Trang 20

8

Hình 2 4 Cam đường (Nguồn: https://buoidienbaominh.com)

Cam đường: Có vỏ mỏng, màu vàng đỏ hay đỏ sẫm

Cam sành: Quả có vỏ sần sùi hoặc mịn, vị ngọt hơi chua

Hình 2 5 Cam sành (Nguồn: go-cafe.com)

Trang 21

9

Cấu tạo của quả cam

- Lớp vỏ ngoài: có màu cam hoặc màu xanh tùy theo giống Lớp vỏ ngoài có chứa rất nhiều các túi tinh dầu

- Lớp cùi trắng: có chứa pectin và cellulose

- Múi cam: bên trong có chứa những tép cam, trong có chứa dịch bào

- Hạt cam: chứa mầm cây

- Lõi: là phần nằm ở trung tâm của quả cam, thành phần tương tự lớp cùi trắng

Công dụng của nước cam

Cam là loại quả có giá trị dinh dưỡng cao, chiếm 87,6% trong quả cam là nước, còn lại là các dưỡng chất như carotene (một loại vitamin chống oxy hóa), vitamin C, tinh bột, canxi, kali, natri chất xơ, sắt, photpho Trong nước cam còn chứa nhiều hợp chất khác có khả năng chống oxy hóa cao hơn gấp 6 lần so với vitamin C như: hesperidin từ flavanoid, có nhiều trong lớp vỏ xơ trắng, màng bao múi cam và một ít trong tép và hạt cam, giúp giảm cholesterol xấu và tăng cholesterol tốt Do đó, với lượng dưỡng chất trong nước cam luôn được được tiêu thụ khá phổ biến ở cả dạng nước cam đóng chai lẫn nước cam vắt

Hình 2 6 Nước cam ép (Nguồn: Tuấn Bảo, 4/2018)

Nước ép cam tốt cho hệ miễn dịch

Cơ thể không thể sản xuất vitamin C mà phải bổ sung thêm từ bên ngoài, trong nước

ép cam có chứa nhiều vitamin C giúp các tế bào của hệ miễn dịch khỏe mạnh hơn

Trang 22

10

Nước ép cam giúp cải thiện làn da và giảm cân

Các đặc tính chống oxy hóa của cam giúp da luôn khỏe mạnh, tươi trẻ, giảm thiểu các tác động của lão hóa Đồng thời, các chất chống oxy hóa này cũng hỗ trợ việc giảm cân hiệu quả

Ngăn ngừa sỏi thận

Nghiên cứu cho thấy, uống nước ép cam thường xuyên giúp ngăn ngừa sự hình thành sỏi thận, nước cam có hàm lượng citrat cao giúp duy trì sự cân bằng pH tự nhiên của cơ thể

và làm giảm nồng độ acid uric - nguyên nhân gây ra sỏi thận

Ổn định huyết áp và tốt cho tim mạch

Mật ong pha với nước cam là thức uống hoàn hảo cho những người có huyết áp thấp hoặc cao vì trong nước cam có hàm lượng magiê cao giúp ổn định huyết áp trở lại mức bình thường Nước cam còn giúp ngăn ngừa các rối loạn tim mạch, chất hersperidin trong nước cam chống lại tắc nghẽn động mạch, làm giảm nguy cơ đau tim

Tăng cường thể lực

Lượng đường fructoza và 85% lượng nước có trong cam sẽ nhanh chóng được cơ thể hấp thụ, có tác dụng giải khát và bồi bổ thể lực Những người uống nước cam đều đặn bao giờ cũng có sức đề kháng và thể lực tốt hơn

Giảm đau

Flavoinoids trong cam có đặc tính chống viêm, hỗ trợ điều trị viêm khớp, chữa bệnh

tê cứng và đau liên quan đến tình trạng này

Trang 23

11

2.2 Cấu tạo

Hình 2 7 Cấu tạo của máy ép nước cam tự động

Bảng 2.1 Chi tiết cấu tạo máy ép cam tự động

2 Khung nhựa mica 7 Bàn xoay cấp phôi 12 Motor

3 Quả cầu lồi 8 Khung bàn xoay 13 Khay lọc nước cam

4 Quả cầu lõm 9 Bánh răng trụ lớn 14 Phễu rót nước cam

2.3 Nguyên lý hoạt động

- Phân loại cam, rửa sạch và cho vào máng cấp cam (sử dụng cam có kích thước 40-80mm)

- Cắm điện vào và bật công tắc (sử dụng điện 220V/50Hz)

- Sau khi bật công tắc, motor chạy và truyền động cho hệ thống truyền động bánh răng, làm cho máng cấp cam quay và tự động đẩy cam vào ép

Trang 24

12

- Cam được đưa vào quả cầu lõm và ép xuống lưỡi dao để cắt cam làm hai

- Cam được ép bởi quả cầu lồi và quả cầu lõm

- Vỏ cam được tách ra rớt vào thùng đựng vỏ cam, còn nước cam ép thì được lọc qua khay lọc nước cam

- Cho ra thành phẩm là nước cam ép

- Loại nhựa gồm các bộ phận: Ca đựng, đầu vắt cam, bộ lọc, nắp đậy Để sử dụng máy

người dùng chỉ cần bổ đôi quả cam và đặt lên đầu vắt rồi xoay theo chiều kim đồng hồ cho đến khi ra hết nước Phần gợn và bã cam sẽ đọng bên trên bộ lọc cho nên nước cam trong vắt rất dễ uống

Hình 2 8 Vắt cam bằng nhựa (Nguồn: hangnhatnoidiahalong.com)

- Loại bằng thép không gỉ gồm: Thân trụ, cánh tay đòn, bộ phận ép cam Để chế biến nước cam ép bạn hãy đặt nửa quả cam lên bộ phận ép và dùng cánh tay đòn kéo xuống để ép quả cam và ra nước

Trang 25

13

Hình 2 9 Vắt cam bằng thép không gỉ (Nguồn: Cơ khí Tân Minh, 10/2018)

Ưu điểm: Máy ép cam bằng tay rất dễ sử dụng, các bộ phận tháo rời vệ sinh đơn giản

Sản phẩm cần dùng lực tay để ép cam ra nước, không tiêu tốn điện năng

Hạn chế: Ép cam bằng tay từ 3 quả trở lên có thể bạn sẽ cảm thấy mỏi tay

Vắt cam bán tự động

Máy vắt cam bằng điện là dụng cụ dùng để vắt cam rất tiện lợi Máy tích hợp động cơ và dây dẫn kết nối với nguồn điện Nhờ đó việc vắt cam trở nên tiện lợi, người dùng không cần phải tốn nhiều công sức để chiết xuất nước cam Máy cho khả năng vắt kiệt nước một cách nhanh chóng, tránh lãng phí nước ép Sản phẩm có nhiều mức công suất đáp ứng tốt nhu cầu

sử dụng của người dùng hàng ngày

Hình 2 10 Vắt cam bán tự động (Nguồn: giadungnhaviet.com)

Trang 26

14

Ưu điểm: Máy sử dụng động cơ chạy bằng điện nên người dùng không cần tốn công sức mỗi khi vắt cam

Hạn chế: Cần kết nối điện thì máy mới hoạt động được, nguy cơ hư hỏng linh kiện nếu

sử dụng quá nhiệt Vắt cam chậm và đơn chiếc, cần cắt đôi quả cam sau đó mới vắt

Máy ép cam tự động

– Sản phẩm cho vào máy sẽ tự động ép và cho ra những ly nước nguyên chất nhất.– Máy được làm hoàn toàn bằng inox, sáng bóng, các bộ phận có thể tháo rời

– Rất dễ dàng cho việc vệ sinh máy, tiện lợi cho người tiêu dùng

– Máy có khả năng làm việc liên tục

– Mang đến cho gia đình ly nước cam tươi ngon, hợp khẩu vị

– Ngoài cam, máy còn ép được các sản phẩm khác như: cà chua dứa gai, táo, cà rốt,…

Hình 2 11 Máy ép cam tự động (Nguồn: https://maythucphamtanminh.com)

Trang 27

Sản phẩm phục vụ việc ép cam nhanh chóng, tiện lợi, an toàn

vệ sinh hơn Cũng như tăng năng suất lao động, chất lượng công việc…

Kiểu dự án Nghiên cứu, phát triển sản phẩm, cải tiến kiểu dáng, công năng

Các bên liên quan

Nhà cung cấp nguyên vật liệu, phân xưởng gia công, lắp ráp, nhóm tiếp thị, người mua và người dùng, nhà phân phối và đại

lý

3.2 Bảng kế hoạch công việc

Bảng 3 2 Bảng kế hoạch công việc

STT Nội dung công việc Kết quả kỳ vọng Thời gian

1 Xây dựng ý

tưởng

Phân tích chức năng chính

Ép nước cam

Tuần 2,3,4 Phân tích chức

năng phụ

Ép nước cam tự động

Trang 28

16

Các chức năng bật, tắt bằng nút bấm

Nguyên lý hoạt động

Sau khi bật công tắc, motor chạy và truyền động cho hệ thống truyền động bánh răng, làm cho máng cấp cam quay

và tự động đẩy cam vào ép

Cam được đưa vào quả cầu lõm và ép xuống lưỡi dao để cắt cam làm hai Cam được ép bởi quả cầu lồi và quả cầu lõm Vỏ cam được tách ra rớt vào thùng đựng vỏ cam, còn nước cam ép thì được lọc qua khay lọc nước cam

Tuần 5,6,7

Bộ truyền động bánh răng

+ Tính toán công suất động cơ + Tính tỉ số truyền

+ Chọn số răng, kích thước bánh răng, vật liệu

3 Thiết kế chi

tiết

Tính toán khả năng làm việc

Số lượng cam ép được trong 1 phút

Tuần 8,9 Vật liệu sử

dụng

Inox, sắt

Trang 29

17

4 Tạo dáng

sản phẩm

Thiết kế tạo dáng sản phẩm

Thiết kế hình dáng sang trọng, hiện đại, màu sắc phù

- Hàn nối khung đáy

- Chạy thử

- Đánh giá

- Hoàn thiện sản phẩm

Trang 30

18

3.3 Biểu đồ Gantt

Bảng 3 3 Biểu đồ Gantt

Trang 31

19

CHƯƠNG 4: XÁC ĐỊNH NHU CẦU KHÁCH HÀNG 4.1 Mục đích và đối tượng khảo sát

- Mục đích: Xác định nhu cầu của khách hàng là một khâu không thể thiếu trong quá

trình thiết kế và chế tạo sản phẩm Mục đích của việc này là biết được nhu cầu của khách hàng và tìm cách đáp ứng những nhu cầu đó Ngoài ra xác định nhu cầu của khách hàng còn giúp cho nhóm có được cơ sở dữ liệu thực tế cho việc thiết lập các thông số kỹ thuật cho sản phẩm, tạo ra nguồn tài liệu, lưu trữ thiết thực cho các nhu cầu, đảm bảo không bỏ sót nhu cầu cần thiết của khách hàng

- Đối tượng: Đối tượng khảo sát là tất cả những người quan tâm đến máy ép nước cam

tự động

Nội dung câu hỏi khảo sát khách hàng:

Phần 1: Thông tin cá nhân (5 câu hỏi)

1 Bạn bao nhiêu tuổi?

2 Giới tính của bạn là gì?

3 Nghề nghiệp hiện tại của bạn là gì?

4 Thu nhập trung bình hàng tháng của bạn là bao nhiêu?

5 Nơi sinh sống hiện tại của bạn là gì? (Thành phố/Tỉnh)

Phần 2: Thói quen tiêu dùng nước ép trái cây (10 câu hỏi)

6 Bạn có thường xuyên sử dụng nước ép trái cây không?

7 Loại nước ép trái cây bạn yêu thích là gì?

8 Bạn thường mua nước ép trái cây ở đâu?

9 Lý do bạn chọn mua nước ép trái cây ở đó?

10 Theo bạn, giá cả hiện tại của nước ép trái cây như thế nào?

11 Bạn có quan tâm đến việc sử dụng máy ép nước cam tự động tại nhà không?

12 Lý do bạn quan tâm/không quan tâm đến việc sử dụng máy ép nước cam tự động?

13 Nếu bạn sử dụng máy ép nước cam tự động, bạn mong muốn máy có những tính năng gì?

14 Mức giá bạn có thể chi trả cho một chiếc máy ép nước cam tự động là bao nhiêu?

Phần 3: Đánh giá về máy ép nước cam tự động (15 câu hỏi)

15 Bạn đã từng sử dụng máy ép nước cam tự động chưa?

16 Thương hiệu máy ép nước cam tự động bạn đã sử dụng là gì?

17 Bạn đánh giá như thế nào về chất lượng của máy ép nước cam tự động bạn đã sử dụng?

Trang 32

20

18 Bạn đánh giá như thế nào về tính năng của máy ép nước cam tự động bạn đã sử dụng?

19 Bạn đánh giá như thế nào về giá cả của máy ép nước cam tự động bạn đã sử dụng?

20 Bạn có hài lòng với máy ép nước cam tự động bạn đã sử dụng không?

21 Nếu bạn không hài lòng, lý do là gì?

22 Bạn có giới thiệu máy ép nước cam tự động bạn đã sử dụng cho bạn bè và người thân không?

23 Theo bạn, cần cải thiện những gì ở máy ép nước cam tự động?

24 Bạn có thể mua máy ép nước cam tự động bằng cách nào?

25 Bạn có ý kiến gì thêm về máy ép nước cam tự động?

4.2 Xác định nhu cầu khách hàng

- Kết quả khảo sát

Phần 1: Thông tin cá nhân

Sơ đồ 4.1 Kết quả khảo sát câu hỏi số 1 phần 1

1 Độ tuổi của bạn:

Trang 33

21

Trang 34

22

4 Thu nhập trung bình hàng tháng:

5 Nơi sinh sống hiện tại:

Trang 35

23

Phần 2: Thói quen tiêu dùng nước ép trái cây và đánh giá về máy ép nước cam tự

động

không?

2 Loại nước ép trái cây bạn yêu thích là gì?

Trang 36

24

Đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm Có nhiều lựa chọn về loại nước ép

Khác

Trang 37

25

thế nào?

cam tự động tại nhà không?

Trang 38

26

7 Lý do bạn quan tâm/không quan tâm đến việc sử dụng máy ép nước cam tự động?

Sơ đồ 4.12 Kết quả khảo sát câu hỏi số 7.1 phần 2

Sơ đồ 4.13 Kết quả khảo sát câu hỏi số 7.2 phần 2

7 Lý do bạn quan tâm đến việc sử dụng máy ép nước

cam tự động?

Muốn đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm

Có thể tự tay lựa chọn nguyên liệu tươi ngon Tiết kiệm chi phí mua nước ép trái cây bên ngoài Khác

ép nước cam tự động?

Trang 39

27

mong muốn máy có những tính năng gì?

Khác

9 Mức giá bạn có thể chi trả cho một chiếc máy ép

nước cam tự động là bao nhiêu?

Trang 40

28

10 Bạn đã từng sử dụng máy ép nước cam tự động

chưa?

động, thương hiệu máy bạn đã sử dụng là gì?

Tiêu đề	Nghiên cứu, tính toán, thiết kế, chế tạo máy ép cam tự động
Tác giả	Phạm Thành Ý, Nguyễn Quốc Lộc, Nguyễn Thanh Tiền
Người hướng dẫn	ThS. Võ Xuân Tiến
Trường học	Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Công nghệ chế tạo máy
Thể loại	Đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản	2024
Thành phố	Thành phố Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	92
Dung lượng	9,46 MB