Đồ Án thiết kế máy cắt khoai tây năng suất 200 kg mỗi giờ

1. Đầu đề đồ án: Thiết kế máy cắt khoaitây năng suất 200 kg/giờ. 2. Nhiệm vụ:  Tìm hiểu thông tin vềkhoai tây, quy trình sản xuấtvà các loại máy cắt khoaitây.  Phân tích đưa ra các phương án và chọn phương án phù hợp.  Thiết kế kết cấu máy phù hợp với chức năng cắtkhoai ra nhiều dạng.  Đưa ra các bản vẽ thiết kế 2D và 3D của máy. 3. Danh sách các bản vẽ dự kiến gồm:  1 bản vẽ A0: Sơ đồ nguyên lý  1 bản vẽ A0: Bản vẽ tổng thể  3 bản vẽ A0: Cáccụm cắt và cố định  1 bản vẽ A3: Bảnvẽ chi tiết 4. Giảng viên hướng dẫn:TS. DANH SÁCH HÌNH ẢNH............................................................................................... iv DANH SÁCH BẢNG........................................................................................................ vi TÓM TẮT........................................................................................................................... 1 PHẦN MỞ ĐẦU................................................................................................................. 2 1. Lý do chọn đề tài........................................................................................................ 2 2. Mục tiêu của đề tài..................................................................................................... 2 3. Nhiệm vụ của đề tài.................................................................................................... 3 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHOAI TÂY............................................................... 4 1.1 Giới thiệu về củkhoai tây........................................................................................ 4 1.1.1 Tên gọi và nguồn gốc lịch sử của khoai tây........................................................ 4 1.1.2 Đặc điểm sinh trưởng và phát triển của cây khoai tây........................................ 5 1.1.3 Thành phần hóa học của khoai tây...................................................................... 5 1.1.4 Một số nhóm khoai tây được trồng tại Việt Nam................................................ 6 1.1.5 Công dụng của khoai tây..................................................................................... 9 1.1.6Sảnphẩm khoai tâychiên.................................................................................. 11 1.2 Quy trình sản xuất khoaitây chiên....................................................................... 12 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MÁY CẮT KHOAI TÂY..................................................... 17 2.1 Chọnphương án về nguyên lí cắt khoai tây......................................................... 17 2.1.1 Yêu cầu thiết kế................................................................................................. 17 2.1.2 Máy cắt sợi khoai tây dạng con chì................................................................... 17 2.1.3 Máy cắt lát khoai tây dạng dao xoay................................................................. 18 SVTH: ĐỗQuang Bách 5 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS. 2.1.4 Máy cắt khoai tây dạng cánh quạt xoay............................................................ 20 2.1.5Đánhgiá lựa chọn phương án............................................................................ 22 2.2 Chọnphương án về chuyển động của cụm dao cắt............................................. 23 2.2.1 Yêu cầu thiết kế................................................................................................. 23 2.2.2Cụmdaodi chuyển lên xuống........................................................................... 23 2.2.3Cụmdaogắn cố định......................................................................................... 24 2.2.4Đánh giá lựa chọn phương án............................................................................ 24 2.3 Chọnphương án về dao cắt................................................................................... 25 2.3.1 Yêu cầu thiết kế................................................................................................. 25 2.3.2Cắtbằng dao tròn xoay...................................................................................... 25 2.3.3Cắtbằng dao thẳng............................................................................................ 26 2.3.4Đánh giá lựa chọn phương án............................................................................ 26 TÀI LIỆU THAM KHẢO....

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ - BỘ MÔN THIẾT KẾ MÁY

NĂM HỌC 2023-2024

🙞···☼···🙞

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ MÁY CẮT KHOAI TÂY

NĂNG SUẤT 200 KG/GIỜ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

 Tìm hiểu thông tin về khoai tây, quy trình sản xuất và các loại máy cắt khoai tây

 Phân tích đưa ra các phương án và chọn phương án phù hợp

 Thiết kế kết cấu máy phù hợp với chức năng cắt khoai ra nhiều dạng

 Đưa ra các bản vẽ thiết kế 2D và 3D của máy

3 Danh sách các bản vẽ dự kiến gồm:

 1 bản vẽ A0: Sơ đồ nguyên lý

 1 bản vẽ A0: Bản vẽ tổng thể

 3 bản vẽ A0: Các cụm cắt và cố định

 1 bản vẽ A3: Bản vẽ chi tiết

4 Giảng viên hướng dẫn: TS

NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ ĐỒ ÁN

NGƯỜI CHẤM ĐỒ ÁN (Ký và ghi rõ họ tên)

LỜI CẢM ƠN

Thấm thoát đã qua năm năm học tập và rèn luyện ở trường Đại học Bách Khoa - Đạihọc Quốc Gia TP Hồ Chí Minh, đây là khoảng thời gian mà em sẽ nhớ mãi trong cuộcđời mình Nơi đây không chỉ dạy cho em những kiến thức về chuyên môn, những điềumới lạ để bước vào cuộc sống tương lai mà còn những kinh nghiệm quý báu từ các thầy,

cô, anh, chị cũng như các bạn trong trường Ngay lúc này, đồ án tốt nghiệm là cột mốcđánh dấu chặng đường đầy gian truân và cũng là thử thách cuối cùng của hành trình mangtên “Bách Khoa” này

Đồ án tốt nghiệp là lúc em sử dụng hết tất cả kiến thức đã học Bên cạnh sự nổ lựccủa bản thân để hoàn thành mục tiêu, còn có sự giúp sức của các thầy, cô, anh, chị, cácbạn và đặc biệt là sự ủng hộ từ gia đình Em xin chân thành cảm ơn mọi người đã đồnghành cùng em trong suốt khoảng thời gian bốn năm này Trong quá trình làm đồ án tốtnghiệp, thầy đã tận tâm hướng dẫn và giúp đỡ em Dù nhiều lần vấp ngã nhưngthầy đã định hướng đi, hỗ trợ, giải đáp các thắc mắc cũng như tạo động lực cho em bướctiếp để hoàn thành thử thách cuối cùng này Tuy có những lúc thầy rất nghiêm khắc nhưng

em cũng biết thầy mong muốn em có thể sử dụng hết tất cả tâm trí và các nguồn lực cóđược để hoàn thành luận văn một cách tốt nhất

Cuối cùng, em cũng xin cảm ơn quý thầy, cô, anh, chị, bạn bè và các cô chú làmviệc tại trường Đại học Bách Khoa - Đại học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh đã góp một phầnvào chặng đường “Bách Khoa” trong suốt thời gian qua

Sinh viên thực hiện

CHƯƠNG 1: MỤC LỤ

LỜI CẢM ƠN i

DANH SÁCH HÌNH ẢNH iv

DANH SÁCH BẢNG vi

TÓM TẮT 1

PHẦN MỞ ĐẦU 2

1 Lý do chọn đề tài 2

2 Mục tiêu của đề tài 2

3 Nhiệm vụ của đề tài 3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHOAI TÂY 4

1.1 Giới thiệu về củ khoai tây 4

1.1.1 Tên gọi và nguồn gốc lịch sử của khoai tây 4

1.1.2 Đặc điểm sinh trưởng và phát triển của cây khoai tây 5

1.1.3 Thành phần hóa học của khoai tây 5

1.1.4 Một số nhóm khoai tây được trồng tại Việt Nam 6

1.1.5 Công dụng của khoai tây 9

1.1.6 Sản phẩm khoai tây chiên 11

1.2 Quy trình sản xuất khoai tây chiên 12

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MÁY CẮT KHOAI TÂY 17

2.1 Chọn phương án về nguyên lí cắt khoai tây 17

2.1.1 Yêu cầu thiết kế 17

2.1.2 Máy cắt sợi khoai tây dạng con chì 17

2.1.3 Máy cắt lát khoai tây dạng dao xoay 18

2.1.4 Máy cắt khoai tây dạng cánh quạt xoay 20

2.1.5 Đánh giá lựa chọn phương án 22

2.2 Chọn phương án về chuyển động của cụm dao cắt 23

2.2.1 Yêu cầu thiết kế 23

2.2.2 Cụm dao di chuyển lên xuống 23

2.2.3 Cụm dao gắn cố định 24

2.2.4 Đánh giá lựa chọn phương án 24

2.3 Chọn phương án về dao cắt 25

2.3.1 Yêu cầu thiết kế 25

2.3.2 Cắt bằng dao tròn xoay 25

2.3.3 Cắt bằng dao thẳng 26

2.3.4 Đánh giá lựa chọn phương án 26

TÀI LIỆU THAM KHẢO 28

Hình 1.1 Củ khoai tây 4

Hình 1.2 Kích cỡ và phân loại khoai tây theo icnh và ounces 4

Hình 1.3 Đặc điểm sinh trưởng và phát triển của cây khoai tây 5

Hình 1.4 Khoai tây ruột vàng 7

Hình 1.5 Khoai tây Eben 8

Hình 1.6 Khoai tây ruột tím 8

Hình 1.7 Một số hình dạng khoai tây chiên phổ biến 11

Hình 1.8 Loại hình lỗi nhỏ và lớn của củ khoai 12

Hình 1.9 Làm sạch, gọt vỏ và rửa khoai tây 13

Hình 1.10 Cắt khoai tây 13

Hình 1.11 Chần sơ bộ khoai tây 14

Hình 1.12 Sấy khoai tây 14

Hình 1.13 Chiên khoai tây 15

Hình 1.14 Trộn gia vị 15

Hình 1.15 Sấy khô dầu thừa bằng tủ sấy 16

Hình 1.16 Đóng gói thành phẩm 16

Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lý máy cắt sợi khoai tây dạng con chì 17

Hình 2.2 Máy cắt sợi khoai tây dạng con chì 18

Hình 2.3 Dao cắt và đầu đẩy của máy 18

Hình 2.4 Sơ đồ nguyên lý máy cắt lát khoai tây dạng dao xoay 19

Hình 2.5 Máy cắt lát khoai tây dạng dao xoay 19

Hình 2.6 Dao xoay thay thế được của máy 20

Hình 2.7 Sơ đồ nguyên lý máy cắt khoai tây dạng cánh quạt xoay 20

Hình 2.8 Máy cắt khoai tây dạng cánh quạt xoay 21

Hình 2.9 Dao thay thế của máy cắt khoai tây dạng cánh quạt xoay 21

Hình 2.10 Sơ đồ nguyên lý cụm dao di chuyển lên xuống 23

Hình 2.11 Sơ đồ nguyên lý cụm dao cố định 24

Hình 2.12 Sơ đồ nguyên lý dao tròn xoay 25

Hình 2.13 Nguyên lý làm việc của dao thẳng 26

Bảng 1.1 Sự phân bố các chất trong củ khoai tây (%) 6

Bảng 1.2 Thành phần hóa học trung bình của khoai tây (%) 6

Bảng 2.1 Đánh giá lựa chọn phương án nguyên lí cắt khoai tây 22

Bảng 2.2 Đánh giá lựa chọn phương án chuyển động của cụm dao cắt 24

Bảng 2.3 Đánh giá lựa chọn phương án dao cắt 26

TÓM TẮT

Khoai tây là cây lương thực chính, được trồng ở hơn 100 quốc gia trên thế giới Theo Tổchức Hiệp hội Thực Phẩm (FAO), khoai tây được tiêu thụ bởi hơn một tỷ người trong thếgiới Là cây lương thực kiêm rau chất lượng cao và được sử dụng để chuẩn bị hơn 100công thức nấu ăn Hàm lượng protein trong khoai tây cao giá trị sinh học hơn ngũ cốc vàđược coi là tốt hơn sữa Vì vậy, khoai tây có thể là thực phẩm bổ sung cùng sản phẩm thịt

và sữa để giảm chi phí bữa ăn Khoai tây là một nguồn tinh bột rất phong phú Nó chứakhoảng 80% nước và 20% chất khô khoai tây là được mệnh danh là “rau vua” ở các nướcphương Tây, bởi vì nó cũng chứa photpho, canxi, sắt và một số vitamin Ngoài việc sửdụng khoai tây tươi cho mục đích làm rau và món hầm, chúng có thể được làm khô và chếbiến ở dạng lát, que, khối hoặc bột để tăng thời hạn sử dụng Tuy nhiên, một cách sử dụngphổ biến khác là để làm bánh xốp hoặc khoai tây chiên, đó là lý do tại sao khoai tây đã trởthành mặt hàng thực phẩm phổ biến không chỉ trong nhà mà còn ở khách sạn, căng tin,nhà hàng…

Giai đoạn 1993-2020, nhu cầu về khoai tây dự kiến sẽ tăng 40% trên toàn thế giới Điềunày cho thấy một cơ hội rõ ràng để chiếm lĩnh thị trường rộng lớn trong nước và quốc tếkhoai tây bằng cách sản xuất sản phẩm khoai tây giá trị gia tăng Trong thời điểm ngànhchế biến thức ăn nhanh đang rất phát triển, việc áp dụng máy móc hiện đại vào sản xuấtchắc chắn là giải pháp hiệu quả nhất cho bài toán năng suất lẫn chi phí nhân công

Đồ án này nghiên cứu tập trung vào việc thiết kế máy để cắt khoai tây trong quy trình sảnxuất khoai tây chiên tại các cơ sở vừa và nhỏ, với mục tiêu là phát triển một cụm cơ cấumáy mới thay thế cho các phương pháp cắt cũ giúp dây chuyền sản xuất snack khoai tâyđạt chất lượng cao hơn theo một quy trình khép kín

Khoai tây thuộc nhóm thực phẩm cao cấp Hàm lượng chất dinh dưỡng trong củ khoaitây rất phong phú và đa dạng bao gồm tinh bột, protein, gluxit, vitamin và khoáng Đây lànhững yếu tố dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể con người Ngoài việc sử dụng khoai tâylàm thực phẩm thông thường như nấu, nướng khoai tây còn được chế biến thành nhiềudạng sản phẩm, bán thành phẩm có giá trị như khoai tây chiên, snack khoai tây…

Với cường độ phát triển kinh tế xã hội càng cao, cuộc sống ngày càng bận rộn, tính tiệnlợi là đặc tính phù hợp với thời đại Do đó các sản phẩm được sơ chế, chế biến sẵn đượcnhiều người tiêu dùng ưa chuộng Để không bị tụt hậu trong sự phát triển nhanh chóngcủa tự động hóa, góp phần thúc đẩy nhu cầu tối ưu hóa quy trình làm việc và tăng hiệuquả sản xuất cho các cơ sở vừa và nhỏ nên em chọn đề tài “Thiết kế máy cắt khoai tâynăng suất 200 kg/giờ”

2 Mục tiêu của đề tài

Đề tài này tập trung vào việc thiết kế máy cắt khoai tây ra nhiều dạng có thể tự độnghóa quá trình sản xuất Đồng thời, phải đảm bảo được chất lượng của sản phẩm cũng nhưhiệu quả, năng suất làm việc của máy Ngoài ra, khả năng an toàn và giá thành cũng cầnđược quan tâm

3 Nhiệm vụ của đề tài

Với các mục tiêu ở trên, đề tài cần đề ra các nhiệm vụ như sau:

 Phân tích và đưa ra phương án

 Lựa chọn loại vật liệu

 Tính toán số liệu

 Thiết kế bản vẽ và mô hình

2.1 Giới thiệu về củ khoai tây

2.1.1 Tên gọi và nguồn gốc lịch sử của khoai tây

Hình 1.1 Củ khoai tây

Cây khoai tây có tên khoa học là Solanum tuberosum L thuộc họ Solanaceae, cónguồn gốc từ vùng núi Andes của Bolivia và Peru cách đây hơn bảy ngàn năm Mãi đếnnăm 1541, người Tây Ban Nha mới tình cờ phát hiện ra những điều thú vị về cây khoaitây mà theo cách gọi của thổ dân là “cây pap-pa” Sau nó được đem trồng ở nhiều nơi vànhanh chóng trở thành một cây lương thực chủ đạo nhờ những ưu điểm của nó

Hình 1.2 Kích cỡ và phân loại khoai tây theo icnh và ounces

Ở Việt Nam, năm 1890, một người Pháp là Giám đốc Vườn bách thảo Hà Nội đemhạt khoai tây trồng thử ở nước ta Do khoai tây dễ trồng, củ ăn ngon nên nó nhanh chóngđược trồng ở nhiều địa phương Khoai tây do người Pháp mang đến và phổ biến cáchtrồng nên người ta gọi là củ “khoai tây” Hiện nay, khoai tây được trồng chủ yếu ở đồngbằng sông Hồng, Đà Lạt - Lâm Đồng và một vài tỉnh thành khác.

2.1.2 Đặc điểm sinh trưởng và phát triển của cây khoai tây

Đời sống của khoai tây có thể chia làm 4 thời kì: ngủ, nảy mầm, hình thành thân củ

và thân củ phát triển Rễ khoai tây phân bố chủ yếu ở tầng đất sâu 30cm Thân câykhoai tây là loại thân bò, có giống có thân đứng Thân dài 50- 60cm Trên thân có mọccác nhánh Lá kép gồm một số đôi lá chét, thường là 3-4 đôi Hoa màu trắng, phớt tím,

có 5-7 cánh hoa lưỡng tính, tự thụ phấn

Hình 1.3 Đặc điểm sinh trưởng và phát triển của cây khoai tây

2.1.3 Thành phần hóa học của khoai tây

Thành phần hóa học của khoai tây dao động trong khoảng khá rộng tùy thuộc loài,chất lượng giống, kỹ thuật canh tác, khí hậu, đất trồng và thường bị biến đổi trong quátrình bảo quản, chế biến và tiêu thụ Nếu phân tích các lát khoai tây dày 3mm cắt từngoài vào trong thấy sự phân bố các chất trong củ như bảng 1.1

Nitrogen hòa tan 0,10 0,07 0,08 0,08 0,11 0,18 0,16

Thành phần hóa học củ khoai tây dao động trong khoảng khá rộng tùy thuộc giống,chất lượng giống, kỹ thuật canh tác, đất trồng, khí hậu…

Bảng 1.2 Thành phần hóa học trung bình của khoai tây (%)

2.1.4 Một số nhóm khoai tây được trồng tại Việt Nam

Từ sau 1975 khoai tây trở thành một cây trồng chính trong vụ đông Khoai tây cótrên một nghìn giống khác nhau, trong các loại dùng cho người như một loại rau thìgiống ruột vàng là ngon nhất, được trồng phổ biến hiện nay đã được chọn lọc, nhân và

giữ giống Khoai tây chia làm 3 nhóm chính: Khoai tây ruột vàng, khoai tây ruột trắng

và khoai tây ruột tím

Khoai tây ruột vàng: Thân ít nhánh, mọc tập trung Củ tròn bẹp số mắt nhiều vànông, ruột vàng Nhiều tinh bột, ăn ngon sản lượng cao Hiện nay, nhóm giống nayđược trồng phổ biến Khoai tây ruột vàng có nhiều giống như: KT2, Hồng Hà 7, HàLan, khoai tây Đức (Rosant và K3207), khoai tây Trung Quốc có VT2 và VT3, trongnước có KT-3

Hình 1.4 Khoai tây ruột vàng

Khoai tây Eben:

- Thời gian sinh trưởng: Giống có tính trung bình (90-100 ngày)

- Thân và tán lá: Cây cao trung bình 60-70cm, có dạng thân nửa đứng, tán lá rộngtrung bình, màu lá xanh nhạt, hoa có màu trắng

- Củ và mầm: Củ dạng tròn, ruột củ màu trắng, vỏ củ nhẵn, mắt củ nông màuhồng nhạt Mầm củ to, khỏe, mỗi củ có từ 2-4 mầm

- Năng suất và chất lượng: Eben là giống khoai tây có tiềm năng năng suất cao vàrất ổn định qua các vụ trồng Năng suất trung bình đạt từ 20-25 tấn/ha Hàm lượngchất khô đạt 20-23%

- Chống chịu sâu bệnh: Giống khoai tây Eben có khả năng chống bệnh mốcsương rất tốt, tốc độ thoái hóa của giống trong điều kiện sản xuất chậm

Hình 1.5 Khoai tây Eben

Khoai tây ruột tím: Vỏ và củ màu tím sậm, chứa gấp 10 lần chất chống oxi hóa sovới khoai tây thông thường Khoai tây này thường chứa ít tinh bột, hơi sượng Khoaitây ruột tím thường ít được trồng vì ăn không được ngon, đậm đà bằng các khoai khác

và cho năng suất thấp

Hình 1.6 Khoai tây ruột tím

2.1.5 Công dụng của khoai tây

Củ khoai tây ngày nay đã trở thành một loại thực phẩm thiết yếu cho con người.Khoai tây có nhiều công dụng: dùng làm thực phẩm để chế biến các món ăn ngonmiệng, dùng để chữa bệnh và làm đẹp

Trong lĩnh vực thực phẩm

Hiện nay, trên khắp thế giới, từ khoai tây đã chế biến ra hàng trăm món ăn khácnhau, thơm ngon, rẻ tiền và rất bổ dưỡng Khoai tây là nguồn cung cấp muối khoángcho cơ thể Nó có khả năng ngăn ngừa quá trình lão hóa hạn chế sự phát triển của ungthư và một số bệnh khác Nước ép củ khoai tây có tác dụng trung hòa độ acid cao trong

dạ dày, kích thích tiêu hóa và chữa viêm tuyến dịch vị, giúp tăng cường hệ thống miễndịch

Trong lĩnh vực y học

Khoai tây chữa một số bệnh sau đây:

- Đau tim: luộc củ ăn thường xuyên (kinh nghiệm dân gian Nga) Một nhà nghiêncứu ở Ailen và Boston nghiệm thấy chế độ ăn uống nhiều khoai tây thì tỷ lệ bệnh tim là29% trong khi chế độ ăn không có khoai tây thì tỷ lệ bệnh tim là 42%

- Tăng huyết áp: Hoa khoai tây sắc uống thay trà

- Nhồi máu cơ tim: Tăng khoai tây trong khẩu phần ăn sẽ giảm được lượngcholesterol có hại trong máu, phòng được nhồi máu cơ tim, đồng thời giảm được nồng

độ Kali trong máu vốn là nguyên nhân góp phần làm nghẽn mạch máu

- Bệnh trầm cảm: ăn nhiều khoai tây kích thích cơ thể tiết ra nhiều insulin và đưatryptophan lên não dẫn tới tạo ra nhiều seretonin ức chế trầm cảm lo âu Qua nghiêncứu tiến hành ở Thủy Điển và Mỹ phát hiện thấy những người tự tử là những ngườimắc chứng trầm cảm có hàm lượng seretonin ở não rất thấp

- Bỏng, eczema, chấn thương: củ khoai tây cắt lát đắp vào vết thương

- Béo phì: ăn khoai tây 8 tuần liền, người béo phì có thể giảm được 7kg thể trạng

- Người ta cho rằng khoai tây không chỉ là lương thực mà còn là dược phẩm Quanghiên cứu, GS Venket Rao, khoa dinh dưỡng trường đại học Y Toronto, Canada chohay trong khoai tây có nhiều chất chống oxi hóa Nó có khả năng ngăn ngừa lão hóa,

Harvard Mỹ đã phát hiện những người thường xuyên ăn khoai tây có khả năng giảmung thư tuyến tiền liệt.

- Khoai tây nhạt dễ tiêu, lành và chất bột làm giảm tiêu chảy bởi vậy khoai tây luộc,nướng, nghiền không muối và đường là món ăn rất tốt khi bị rối loạn tiêu hóa hay tiêuchảy nhẹ

Trong lĩnh vực làm đẹp

Khoai tây có tác dụng làm sáng da mịn da, giảm mụn trứng cá làm giảm nếp nhăn,vết thâm cung cấp độ ẩm cho da khô và mất nước

Sử dụng trong chăn nuôi

Khoai tây là nguồn thức ăn cho chăn nuôi ở nhiều nước trên thế giới, nhất là nhữngnước có nền kinh tế phát triển như: Pháp sử dụng 3.06 triệu tấn/năm, Hà Lan 1.93 triệutấn/năm cho chế biến thức ăn cho chăn nuôi Hàng năm số lượng khoai tây sử dụng chochăn nuôi chiếm khoảng 20-25% tổng sản lượng điển hình là các nước Ba Lan (44%),Trung Quốc (34%)

Sử dụng chế biến công nghiệp

Khoai tây là nguồn nguyên liệu cho ngành công nghiệp chế biến tinh bột, côngnghiệp dệt, sợi, gỗ, ép, giấy và đặc biệt trong công nghiệp chế biến chất hữu cơ (lactic,citric), dung môi hữu cơ (ethanol, butanol) Ước tính một tấn khoai tây củ có hàmlượng tinh bột 17.6% chất tươi sẽ cho 112 lít rượu, 35kg acid hữu cơ và một số sảnphẩm khác

Khoai tây được dùng làm nguyên liệu chế biến rượu tinh bột, làm bánh trong chếbiến rượu giá thành rẻ và thu được lượng rượu nhiều hơn so với các loại ngũ cốc khác.Một ha khoai tây công nghiệp có thể sản xuất được 1000 lít rượu, một ha yến mạch cóthể thu được 260 lít

Sử dụng trong ngành nông nghiệp

Là cây cải tạo đất, làm đất tơi xốp tăng giá trị dinh dưỡng cho đất, làm tốt đất trồng,tăng tính vật lý của đất Khoai tây được chăm bón nhiều nên sau khi thu hoạch hàmlượng các chất còn lại trong đất có thể cung cấp cho các loại cây trồng tiếp theo

2.1.6 Sản phẩm khoai tây chiên

Hình 1.7 Một số hình dạng khoai tây chiên phổ biến

Những lợi ích của khoai tây chiên

Khoai tây chiên là một trong những thực phẩm ăn nhẹ phổ biến nhất thếgiới Bảnthan khoai tây tự nhiên chứa các giá trị quan trọng đối với protein củacon người, khoaitây còn chứa một lượng lớn các muối vô cơ như phốt pho, sắt,carotene, 16 loại chấtdinh dưỡng và vitamin

Kiểu dáng sản phẩm

- Sản phẩm dạng sợi cắt thẳng: bao gồm các mẫu khoai tây có dạng thon dài với các

mặt gần như song song với nhau và có các khía cắt ngang Kiểu dáng này được nhậndạng rõ hơn dựa vào kích thước tương đối của mặt cắt ngang của sản phẩm, chẳng hạnnhư loại:

1/4 x 1/4 inch, 3/8 x 3/8 inch, 1/2 x 1/4 inch, 3/8 x 3/4 inch (1 inch = 25,4 mm) Sản phẩm khoai tây sợi có thể cắt thẳng hoặc cắt uốn cong với tiết diện mặt cắtngang chủ yếu là nhỏ hơn 3/8 x 3/8 inch

- Sản phẩm dạng lát: bao gồm các mẫu khoai tây có hai mặt gần như song song

nhau, và nếu không thì phụ thuộc vào hình dạng của củ khoai tây Dạng sản phẩm này

- 1,85 mm).

- Sản phẩm dạng khối: gồm những sản phẩm được cắt theo dạng hình lập phương.

- Sản phẩm dạng viên tròn: bao gồm cả hoặc gần như toàn bộ củ khoai tây

- Các dạng khác: gồm tất cả các sản phẩm khoai tây có hình dạng, kích thước hay

các đặc điểm khác nhau với các dạng trên

2.2 Quy trình sản xuất khoai tây chiên

 Bước 1: Chuẩn bị nguyên liệu

Khoai tây sẽ được chuyển trực tiếp từ các trang trại về các cơ sở sản xuất Thôngthường, các nhà máy phải mất tới 45,4 kg khoai tây sống để có thể sản xuất ra 11,3 kgkhoai chiên do mất mát vận chuyển, trọng lượng gọt vỏ, cắt lát sai và lỗi sản phẩm.Sau đó khoai tây sẽ được mang đi kiểm tra chất lượng Người ta sẽ chọn ngẫu nhiêncác củ khoai và cho vào thùng để mang đi kiểm tra Khoai tây được kiểm tra các vệtmàu xanh lá trên bề mặt cũng như các khuyết điểm khác Lượng khoai tây lỗi sẽ đượcđem đi cân Nếu trọng lượng khoai lỗi vượt quá mức cho phép, nhà sản xuất có thể từchối nhận toàn bộ số khoai thu hoạch từ trang trại Nếu số khoai được chấp nhận,chúng sẽ được đưa đi bảo quản để chuẩn bị chế biến Một số củ khoai còn được đục lỗvào trong lõi để theo dõi trong quá trình nấu

Hình 1.8 Loại hình lỗi nhỏ và lớn của củ khoai

 Bước 2: Làm sạch, gọt vỏ và rửa khoai tây

Hình 1.9 Làm sạch, gọt vỏ và rửa khoai tây

Khoai tây sống sẽ được chuyển sang hệ thống rửa và loại bỏ cặn để bảo vệ các thiết

bị chế biến không bị hư hỏng trong các công đoạn tiếp theo Sử dụng một hệ thống màimòn với các con lăn để tách vỏ ra khỏi khoai tây, nước được phun trực tiếp để loại bỏlớp vỏ dính trên khoai tây

 Bước 3: Cắt khoai tây

Sau khi gọt vỏ, khoai tây được rửa lại một lần nữa và tiến hành cắt thành các dạngmong muốn Sau khi cắt lát, khoai nên được ngâm trong nước lạnh để giảm hàm lượngtinh bột có trong khoai, giúp giảm độ cháy cặn trong quá trình chiên

Hình 1.10 Cắt khoai tây

 Bước 4: Chần sơ bộ khoai tây

Hình 1.11 Chần sơ bộ khoai tây

Chần khoai qua nước sôi ở nhiệt độ dưới 100ºC có pha ít muối và đường giúp khoailoại bỏ nhựa và có màu trắng tự nhiên Chần đều sẽ giúp có được màu sắc đồng đềuhơn sau khi chiên, vì lượng đường trong khoai tây đã giảm bớt

 Bước 5: Sấy khoai tây

Để làm bay hơi nước và giúp giữ cấu trúc khoai tốt hơn

Hình 1.12 Sấy khoai tây

 Bước 6: Chiên khoai tây

Hình 1.13 Chiên khoai tây

Chiên khoai ngập dầu với nhiệt độ được giữ ở mức 175-190ºC Thời gian chiênkhoai tây là khoảng 3 phút Không nên để các lát khoai trong dầu chiên lâu, khoai sẽ dễ

Hình 1.15 Sấy khô dầu thừa bằng tủ sấy

Sau khi trộn gia vị, khoai tây chiên sẽ được đem đi sấy khô để gia vị ngấm và bám

kĩ, đồng thời loại bỏ dầu thừa sau chiên Thời gian sấy trung bình là 1h30p với nhiệt độlên tới 100°C

Sau khi sấy khô dầu, khoai chiên sẽ được phân loại để lọc ra những lát khoai bịcháy

 Bước 9: Đóng gói thành phẩm

Khoai tây phải được đóng gói mà không được để lọt quá nhiều không khí vào túi,đồng thời giảm tối đa lượng khoai bị vỡ Một số nhà sản xuất sử dụng khí Nitơ để lấpđầy không gian để bảo quản khoai được tốt hơn

Hình 1.16 Đóng gói thành phẩm

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ MÁY CẮT KHOAI TÂY

3.1 Cơ sở vật lý của quá tình cắt cắt

Các bộ phận làm việc của máy cắt cắt rau cỏ thường dựa theo nguyên lý cắt cắt bằng cạnh sắc của lưỡi dao Quá trình cắt cắt thường được thực hiện bằng cách di chuyển cạnh góc nhị diện AB (cạnh sắc) hợp bởi hai mặt phẳng của lưỡi dao theo hướng p pháp tuyến với cạnh đó hoặc theo hai hướng vuông góc với cạnh đó: vừa theo hướng p (hướng cắt pháp tuyến), vừa theo hướng q vuông góc với hướng p (hướng cắt tiếp tuyến), nghĩa làtheo hướng chéo tổng hợp

Hình 2.1 Tác dụng cắt cắt của lưỡi daoNhững thí nghiệm của viện sĩ Gowrriatskin V.P đã chứng minh rằng nếu cắt cắt theo hướng nghiêng sẽ giảm được lực cắt cắt và tăng chất lượng cắt so với cắt cắt theo hướng pháp tuyến

Dùng một cân Roobecval, trên đĩa A lần lượt đặt những quả cân N (g), cân nặng khác nhau, bên kia đĩa thay bằng lưỡi dao B, lắp lưỡi quay lên trên Thí nghiêm cắt những cọngrơm C có bộ phận D giữ và đè cọng rơm vào lưỡi dao đồng thời di chuyển được cùng với cọng rơm theo tay kéo E dọc theo cạnh sắc lưỡi dao với những độ dịch chuyển S mm Kếtquả thí nghiệm được ghi trong Bảng 3.1

Bảng 3.1 Mối quan hệ giữa lực cắt và độ dịch chuyển của dao

Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa lực cắt N và độ dịch chuyển S được thể hiện

Hình 2.2 Thí nghiệm cắt cắt của Gơriatskin V.P

Gơriatskin V.P gọi trường hợp cắt pháp tuyến (theo thí nghiệm S = 0) là quá trình cắt không trượt (hay chặt bổ); trường hợp cắt nghiêng (theo thí nghiệm S > 0) là quá trình cắt cắt có trượt Rõ ràng là khi cắt cắt có trượt, lực cần thiết để cắt cắt giảm so với khi cắt cắt không trượt Ta cũng có thể giải thích điều này bằng một số cơ sở vật lý của quá trình cắt cắt bằng lưỡi dao như sau:

Quá trình cắt cắt có trượt là quá trình lưỡi dao cưa đứt vật cắt vì lưỡi dao dù mài sắc đến đâu nhưng khi soi qua kính hiển vi vẫn có độ nhấp nhô như những răng cưa

Nếu lưỡi dao chỉ căt theo hướng pháp tuyến (chặt bổ), đó là quá trình cắt cắt bằng

nêm, lực cắt cắt phải hoàn toàn khắc phục được ứng suất kéo, mà các vật liệu, nhất là các loại có sợi, đàn hồi như rau củ thì ứng suất kéo luôn nhỏ hơn ứng suất nén, nhờ đó tổng hợp lực cắt cắt sẽ nhỏ Ví dụ đối với củ quả ứng suất nén , ứng suất

Hình 2.3 Tác dụng cắt trượt giảm chiều rộng lát cắt

Do tính chất đàn hồi của vật cắt cũng làm giảm lực cắt cắt Các vật cắt trong nông nghiêp thường có tính đàn hồi và nhiều thớ, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình lưỡi dao vừa nén vừa trượt tương đối với chỗ tiếp xúc với vật cắt Nếu vật cứng rắn không đàn hồi,

ít thớ thì cắt trượt bằng lưỡi dao không có tác dụng

2.2 Áp suất cắt cắt riêng

Áp suất cắt cắt riêng q là yếu tố chủ yếu trực tiếp đảm bảo quá trình cắt đứt vật liệu

và liên quan đến các yếu tố khác thuộc phạm vi dao cắt và vật liệu cắt Nếu gọi lực cắt cắtcần thiết là Q(N) và độ dài đoạn lưỡi dao là (cm) thì:

Nếu cắt chặt bổ (không trượt):

- Đối với rơm: q = 50 ÷120 N/cm

- Đối với rau cỏ: q = 40 ÷80 N/cm

- Đối với củ quả: q = 20 ÷40 N/cmKhi cắt cắt các vật đàn hồi, áp suất riêng gây ra hai giai đoạn: đầu tiên là lưỡi dao nén ép vào vật cắt một đoạn, rồi cắt đứt vật cắt (hình 2.13) Trong quá trình cắt lưỡi dao đivào vật cắt còn phải khắc phục lực ma sát T1 do áp lực cản của vật cắt tác dụng vào mặt bên của dao và T2 do vật cắt dịch chuyển bị nén ép tác động vào mặt vát của cạnh sắc lưỡidao

Nếu gọi Pt là lực cản cắt cắt thì:

Q = Pt + T1 + T2cos 

- góc mài dao của lưỡi dao

Hình 2.4 Sơ đồ quá trình cắt cắt bằng lưỡi daoa) Lưỡi dao nén ép và cắt đứt; b) Lưỡi dao có góc mài (ở 1 phía)

2.3 Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cắt cắt

2.3.1 Độ sắc của lưỡi dao

Độ sắc của lưỡi dao chính là bề dày s (mm) của cạnh sắc lưỡi dao Đối với các máycắt cắt s không vượt quá 100μ, nếu s quá 100μ lưỡi dao coi như bắt đầu cùn và cắt kém

Rõ ràng là độ sắc s càng lớn thì áp suất riêng q càng tăng Nếu gọi ứng suất cắt của vật liệu là thì

và dạng cạnh sắc của lưỡi dao

Hình 2.5 Góc cắt cắt

2.3.3 Độ bền của vật liệu làm dao

động lúc bắt đầu cắt sẽ tốn ít hơn và công cản cắt cắt cũng nhỏ hơn Các lực và công này thể hiện bằng đồ thị phụ thuộc vào độ cắt sâu λ của lưỡi dao vào vật cắt.

Hình 2.6 Đồ thị phụ thuộc của lực cắt với độ cắt sâu

2.3.4 Vận tốc của dao cắt

Vận tốc dao cắt ảnh hưởng quá trình cắt cắt, thể hiện cụ thể bằng đồ thị thực nghiệm biểu diễn sự biến thiên của áp suất riêng q (hoặc lực cắt cắt pt và công cắt cắt Act) với vận tốc của dao cắt vt (hình 3.7) Vận tốc tối ưu vt = 35÷40 m/s

Hình 2.7 Đồ thị phụ thuộc giữa áp suất cắt cắt riêng và vận tốc dao cắt

2.3.5 Điều kiện trượt của lưỡi dao trên vật liệu

Khi đường trượt của lưỡi dao trên vật cắt hay của vật cắt trên lưỡi dao càng dài thì lực cản cắt càng giảm Để thể hiện hiện tượng trượt nói chung của lưỡi dao trên lớp vật cắt, ta hãy vẽ và phân tích vận tốc v của một điểm M ở trên cạnh sắc lưỡi dao cong AB khi tác động vào lớp vật cắt

Hình 2.8 Vận tốc của điểm M trên cạnh sắc lưỡi daoVận tốc v có thể phân tích làm 2 thành phần: thành phần vận tốc pháp tuyến vn

(vuông góc với lưỡi dao) và thành phần vận tốc pháp tuyến vt (theo cạnh sắc lưỡi dao) Vận tốc pháp tuyến vn chính là vận tốc của dao cắt gập sâu vào vật cắt gây nên tác động cắt cắt Vận tốc tiếp tuyến vt gây nên chuyển động trượt tương đối của lưỡi dao trên vật cắt

Theo định nghĩa của Gơriatskin, góc hợp bởi vận tốc v với thành phần pháp tuyến

vn gọi là góc trượt τ, tỷ số giữa trị số vận tốc tiếp tuyến vt và vận tốc pháp tuyến vn gọi là

hệ số trượt

Theo thực nghiệm, Gơriatskin đã chứng minh rằng lực cắt cắt bắt đầu giảm nhiểu ứng với góc trượt nhất định của dao Theo thí nghiêm của viện sĩ Ziablov V.A lực cắt cắt

vật cắt sẽ có một điều kiện chung để phát huy thật sự mạnh mẽ tác dụng cắt trượt, để giảmlực cắt cắt được nhiều hơn.

Phát triển các lý luận nghiên cứu về cắt cắt của Gơriatskin V.P, viện sĩ Giưligopski V.A đã phân tích bản chất vật lý và đi đến xác định điều kiện trượt của lưỡi dao trên vật cắt như sau:

Xét các lực tác động giữa lưỡi dao với vật cắt (hình 3.9) Khi cắt cắt chặt bổ, góc trượt τ = 0 thì lực tác động giữa lưỡi dao với vật cắt chỉ có một lực pháp tuyến cắt cắt (thẳng góc với lưỡi dao) theo phương vận tốc của lưỡi dao

Xét trường hợp Trên hình vẽ ta thấy rằng góc trượt τ càng lớn thì lực T (hayT’) càng tăng, đồng thời lực ma sát F (hay F’) cũng vẫn có khả năng tăng theo, bằng T khiến cho Mr của cuộng rau không thể trượt theo lưỡi dao được Nghĩa là mặc dủ cắt cắt với góc trượt , nhưng 2 điểm Mr của rau và Md của dao vẫn không tách rời nhau Tráilại trong quá trình cắt điểm Md của dao vẫn cứ bám chặt lấy điểm Mr của rau mà nén xuống với lực tác động là P cho đến khi cắt đứt

Hình 2.9 Phân tích các lực tác động giữa lưỡi dao và vật cắt

Khi T tăng thì F cũng tăng theo nhưng chỉ tăng tới trị số lực ma sát cực đại Fmax Trị số Fmax = N.tgφ’ = N.f’

Trong đó: φ’– Là góc ma sát giữa lưỡi dao và vật cắt (góc cắt trượt)

f’ = tgφ’ – Hệ số ma sát (Hệ số cắt trượt)

Vậy khi τ tăng thì T và F tăng lên trong giới hạn T = F < Fmax nghĩa là khi thìquá trình cắt cắt chưa có hiện tượng “trượt tương đối” giữa các điểm của lưỡi dao tiếp xúcvới các cuộng rau

Nhưng khi τ tăng lên nữa thì T tiếp tục tăng, trong lúc đó lực ma sát chỉ tăng tới trị

số Fmax là không tăng được nữa, nghĩa là T > Fmax, thì hiệu số lực T – Fmax sẽ có xu hướng làm cho Mr của rau trượt đi, rời điểm Md của dao lên phía trên, ngược lại, điểm Md của dao trượt đi rời điểm Mr của rau xuống dưới, bây giờ mới có hiện tượng “trượt tương đối” của dao

và rau Khi đó quá trình cắt cắt mới thực sự có trượt, dao mới phát huy được khả năng cưa cuộng rau bằng những lưỡi răng cưa rất nhỏ và lực cắt cắt mới giảm được nhiều

Kết quả nghiên cứu cho thấy:

- Trường hợp góc trượt τ = 0, quá trình cắt cắt chặt bổ, có lực pháp tuyến và không có lực tiếp tuyến

- Trường hợp góc trượt , quá trình cắt cắt vẫn chưa có trượt, tuy nhiên có cả lực tiếp tuyến và lực pháp tuyến (nhưng lực tiếp tuyến này chưa gây được hiện tượng trượt vì ma sát)

- Trường hợp góc trượt , quá trình cắt cắt có trượt tương đối giữa dao và vật cắt, do tác dụng của lực tiếp tuyến đủ lớn thắng được lực ma sát

2.3.6 Quan hệ giữa lưỡi dao và tấm kê cắt

a) Khe hở giữa cạnh sắc của lưỡi dao và cạnh sắc của tấm kê

cắt N với khe hở δ (hình 3.10) Trị số δ có một giới hạn thích hợp để đảm bảo cho N tương đối nhỏ.

Hình 2.10 Đồ thị phụ thuộc của δ và NVật cắt càng mảnh thì khe hở δ càng nhỏ, vì nếu không, lưỡi dao có thể bẻ gập thân vật cắt xuống lọt vào khe hở và kéo đứt nó, giảm chất lượng cắt Nhưng δ cũng không thể nhỏ quá được, vì đĩa lắp dao và gối đỡ có độ dịch chuyển dọc trục cho phép, nếu độ dịch chuyển vượt quá giới hạn cho phép lưỡi dao có thể va vào tấm kê gây hư hỏng máy

Ngoài ra, ở trống lắp dao quay với vòng lớn, do lực ly tâm, dao cũng có độ võng raphía ngoài Đối với máy cắt rau cỏ δ không quá 0,5mm thì cắt mới tốt Trường hợp dao kiểu trống quay với vận tốc lớn thì δ = 1 ÷ 4mm

b) Góc kẹp χ và điều kiện kẹp vật cắt giữa cạnh sắc lưỡi dao và cạnh sắc tấm kê:

Đây là một yếu tố ảnh hưởng trong trường hợp cắt cắt kiểu “kéo cắt” , có một cạnhsắc lưỡi dao nữa (ở đây là cạnh sắc tấm kê) cùng phối hợp kẹp và cắt vật cắt

Khi góc mở lớn hai cạnh sắc không kẹp giữ yên được vật cắt mà có tác động đẩy

nó ra, khó cắt cắt được Với một trị số góc mở nhỏ hơn đủ đẻ hai cạnh sắc kẹp giữ yên được vật cắt để cắt được thì góc mở đó được gọi là góc kẹp χ Giá trị góc kẹp phải được

bảo đảm khi thiết kế bộ phận dao cắt có tấm kê và là điều kiện để dao và tấm kê kẹp đượcvật cắt.

Ta có thể xác định được điều kiện kẹp như sau: Xét vị trí cạnh sắc AC của lưỡi dao

và cạnh sắc AB của tấm kê đang kẹp vật cắt với giả thiết vật cắt là hình tròn tâm O

Góc BAC là góc kẹp χ Lực N được phân tích thành hai thành phần : S theo hướng vuông góc với đường phân giác AO của góc kẹp χ và T theo hướng cạnh sắc AC Tương

tự lực N’ cũng phân tích thành S’ và T’ Các thành phần S và S’ không làm cho vật cắt chuyển động nhưng T và T’ thì có xu hướng đẩy vật cắt ra ngoài Đồng thời lực N và N’ gây ra lực ma sát F và F’ tại các tiếp điểm M và M’ để chống lại các thành phần lực T và T’

Hình 2.11 Góc kẹp và điều kiện kẹpLực tổng hợp do lưỡi dao tác động vào vật cắt R, do tấm kê tác động vào vật cắt

là R’ Theo sơ đồ ta có:

Góc NMR = 1’ và góc N’M’R’ = 2’

1’ và 2’ là góc ma sát giữa vật cắt với cạnh sắc lưỡi dao và cạnh sắc tấm kê

T = Ntg và T’ = N’tg

Khi T = F và T’ = F’ nghĩa là  = 1’ + 2’ thì lực ma sát F và F’ đủ cản các lực T và T’

và vật cắt được kẹp yên

Khi T < F và T’ < F’ nghĩa là  < 1’ + 2’ thì các lực ma sát thực tế không đạt được trị

số cực đại F và F’ nữa mà chỉ đạt tới trị số cân bằng với các lực T và T’ đủ để chống lại hiện tượng đẩy vật cắt ra ngoài Như vậy vật cắt càng được kẹp chặt hơn

Tóm lại điều kiện kẹp vật cắt giữa cạnh sắc lưỡi dao và cạnh sắc tâm kê là góc kẹp  <

1’ + 2’ Đối với kiểu dao đĩa  = 40  500, dao trống

 = 20  300

Nếu một trong hai góc cắt trượt 1’và 2’ có trị số nhỏ nhất gọi là ’min thì theo viện sĩXablikov, điều kiện kẹp hoàn toàn là  < 2’min., nếu

1’ = 2’ = ’ thì điều kiện kẹp là  < 2’, nếu 1’ < < 2’, nghĩa là

21’ <  < 22’ thì xảy ra hiện tượng vật cắt bị xoay tròn tại chỗ và cắt cũng khó

Ta cũng cần chú ý rằng trong trường hợp  > 1’ + 2’ thì vật cắt bị đẩy ra ngoài cho

tơi khi góc kẹp  giảm xuống tới trị số  = 1’+2’ là bảo đảm điều kiện kẹp.

Đây là vấn đề lực cản cắt cắt P của vật cắt, độ ẩm W% của vật cắt Thực nghiệm cho ta đồ thị chỉ sự phụ thuộc của áp suất cắt cắt riêng q (N/cm) với độ ẩm W% của vật cắt (hình 3.12) Khi độ ẩm còn thấp (8 ÷ 15%) áp suất cắt cắt riêng tăng dần, nhưng W > 15% thì áp suất riêng lại giảm đi.

Hình 2.12 Đồ thị phụ thuộc của q và W%

2.4 Năng lượng cắt cắt và công cắt cắt riêng

Năng lượng cắt cắt và đặc biệt là công cắt cắt riêng Ar là thông số quan trọng nhất của quá trình cắt cắt

a) Năng lượng cắt cắt

Để xác định năng lượng cắt cắt trước hết ta cần giả thiết rằng nhờ có các trục cuốn

ép vật cắt (ở các máy cắt rau cỏ, rơm đều có cặp trục cuốn) nên có thể bỏ qua phần năng lượng nén ép do lưỡi dao tác động vào vật cắt trước khi cắt đứt Ngoài ra ta cũng chỉ xét

và tính toán trường hợp cắt cắt có trượt

Để tính toán trong điều kiện đơn giản nhất, ta xét dao AB cách tâm O một khoảng

p Mô men cắt cắt được tính theo công thức:

Mct = Nrcos+ F’rsin

τ – góc trượt hợp bởi hai vận tốc v và vn

r.cos τ và r.sin τ – Hai cánh đòn của hai lực N và F’

Hình 2.13 Sơ đồ tính năng lượng cắt cắt

Ta lại có là hệ số cắt trượt Do đó:

Mct = N.r.cosτ.(1+f’tg τ)Ngoài ra:

Cuối cùng ta có công thức chung tính momen cản cắt cắt:

Công suất cắt cắt có thể tính bằng tích Mctω, trong đó ω là vận tốc góc, tức (θ – góc quay của dao, t - thời gian quay) Vậy công suất cắt cắt là:

=Theo hình 2.14 ta thấy tứ giác ABCD có thể coi là một hình bình hành và diện tích của nóđược tính như sau: