THIẾT KẾ,CHẾ TẠO MÁY RỬA TRỨNG GIA CẦM TỰ ĐỘNG

TÓM TẮT 1.Tên đề tài: THIẾT KẾ,CHẾ TẠO MÁY RỬA TRỨNG GIA CẦM TỰ ĐỘNG 2.Thời gian và địa điểm tiến hành: Để đáp ứng được nhu cầu trên nên mục đích của khóa luận này là tìm hiểu, thiế

Họ và tên sinh viên: LÊ HOÀNG CHÂU Ngành: ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG

Niên khóa: 2007 – 2011

Tháng 6-2011

THIẾT KẾ,CHẾ TẠO MÁY RỬA TRỨNG GIA CẦM TỰ ĐỘNG

Sinh Viên Thực Hiện:

LÊ HOÀNG CHÂU

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu

cấp bằng kỹ sư ngành Điều khiển tự động

Giáo Viên Hướng Dẫn:

Th.S LÊ VĂN BẠN

Thành Phố Hồ Chí Minh Tháng 6-2011

LỜI CẢM ƠN

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Thầy cô trường Đại Học Nông Lâm TP HCM, các Thầy cô khoa Cơ Khí-Công Nghệ, đặc biệt là các Thầy cô trong Bộ Môn Điều Khiển Tự Động đã hết lòng dạy dỗ và truyền đạt cho em những kiến thức quý báu trong suốt 4năm học, nó sẽ giúp em có cơ sở vững chắc để ứng dụng lý thuyết vào thực tiễn một cách có hiệu quả trong thời gian sau này

Em xin trân trọng gửi đến Thầy Th.S Lê Văn Bạn, người đã tận tình hướng dẫn em thực hiện luận văn lời cảm ơn sâu sắc

Em xin cảm ơn gia đình và bạn bè đã ủng hộ em về vật chất và tinh thần trong suốt quá trình học tập

Một lần nữa em xin gửi tới quý Thầy cô, gia đình và bạn bè lòng biết ơn chân thành

TÓM TẮT

1.Tên đề tài:

THIẾT KẾ,CHẾ TẠO MÁY RỬA TRỨNG GIA CẦM TỰ ĐỘNG

2.Thời gian và địa điểm tiến hành:

Để đáp ứng được nhu cầu trên nên mục đích của khóa luận này là tìm hiểu, thiết kế và chế tạo máy rửa trứng gia cầm tự động bằng chổi lông và nước nhằm làm sạch trứng

để đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm

4.Một số thông số của máy:

-Năng suất rửa trứng: 2000 trứng /giờ

-Máy sử dụng bốn trục nhựa chổi lông để quét bề mặt trứng nhằm cọ sạch vết bẩn -Trứng sẽ được rửa qua hai công đoạn Công đoạn đầu là rửa sạch hai đầu và công đoạn cuối là rửa sạch phần còn lại xung quanh trứng

-Máy sử dụng bộ truyền đai thang để truyền động từ Motor đến chổi và dùng bộ truyền đai răng để làm băng tải

-.Kết cấu máy nhỏ gọn, chắc chắn, dễ dàng vận hành và sữa chữa

5.Kết quả:

-Thiết kế được sơ đồ nguyên lý của máy rửa trứng tự động

-Về cơ bản chế tạo được mô hình máy

-Rút ra được kinh nghiệm và thao tác khi thực hiện tìm hiểu, thiết kế, chế tạo, kiểm tra

và vận hành máy

MỤC LỤC

Trang

Trang tựa i

Lời cảm ơn ii

Tóm tắt iii

Mục lục iv

Danh sách các bảng vii

Danh sách các hình viii

Chương 1 MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục đích đề tài 1

1.2.1 Mục đích chung 1

1.2.2 Mục đích cụ thể 1

1.3 Giới hạn đề tài 1

Chương 2 TRA CỨU TÀI LIỆU 2

2.1 Tìm hiểu về trứng 2

2.1.1 Cấu tạo 2

2.1.2 Thành phần dinh dưỡng 2

2.1.3 Quy trình sản xuất trứng sạch 2

2.2 Một số mẫu máy rửa trứng tham khảo 3

2.2.1 Máy rửa trứng của công ty TNHH MTV SX-TM Hiệp Duy Thành 3

2.2.2 Máy rửa trứng của công ty TNHH Ba Huân 5

2.2.3 Máy rửa trứng của tập đoàn MOBA-Hà Lan 6

2.2.3.1 Máy MOBA 2500 6

2.2.3.2 Máy MOP 55-70 9

2.2.3.3 Máy PRIMA 2000 11

2.3 Ý tưởng thiết kế máy rửa trứng 12

2.4 Lý thuyết tổng quan 12

2.4.1 Động cơ không đồng bộ 1pha 12

2.4.1.1 Khái niệm 12

2.4.1.2 Cấu tạo của động cơ không đồng bộ 1pha 12

2.4.1.3 Nguyên lý làm việc 14

2.4.1.4 Khởi động động cơ không đồng bộ 1pha 15

2.4.1.5 Điều khiển tốc độ động cơ không đồng bộ 1pha 18

2.4.1.6 Đảo chiều quay động cơ không đồng bộ một pha 20

2.4.2 Bộ truyền đai 21

2.4.2.1 Giới thiệu bộ truyền đai 21

2.4.2.2 Phân loại bộ truyền đai 22

2.4.2.3 Các thông số làm việc chủ yếu của bộ truyền đai 24

2.4.2.4 Các thông số hình học chủ yếu của bộ truyền đai 24

2.4.2.5 Lực tác dụng trong bộ truyền đai 25

2.4.2.6 Ứng suất trong bộ truyền đai 25

2.4.2.7 Tính bộ truyền đai 26

Chương 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29

3.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu 29

3.1.1 Thời gian nghiên cứu 29

3.1.2 Địa điểm nghiên cứu 29

3.1.3 Phân bố thời gian tiến hành khóa luận 29

3.2 Đối tượng và thiết bị nghiên cứu 29

3.2.1 Đối tượng nghiên cứu 29

3.2.2 Thiết bị nghiên cứu 29

3.3 Phương pháp thực hiện đề tài 30

3.3.1 Chọn phương án thiết kế hệ thống máy rửa trứng 30

3.3.2 Phương pháp thực hiện phần cơ khí 30

Chương 4 THỰC HIỆN ĐỀ TÀI 31

4.1 Thực hiện thiết kế máy 31

4.1.1 Chọn sơ đồ khối 31

4.1.2 Chọn mô hình chung 31

4.1.2.1 Khung máy 1 32

4.1.2.2 Khung máy 2 34

4.1.3 Chọn vật liệu chế tạo máy 36

4.1.4 Thực hiện phần cơ khí 36

4.1.4.1 Chế tạo bộ khung 36

4.1.4.2 Chế tạo chổi lông 40

4.1.4.3 Chọn puly 41

4.1.4.4 Chế tạo hệ thống tưới nước 43

4.1.4.5 Chế tạo máng dẫn trứng 44

4.1.4.6 Chế tạo máng hứng nước 45

4.1.4.7 Lựa chọn động cơ cho trục quay và băng tải 46

4.2 Kiểm tra và hiệu chỉnh máy 47

4.2.1 Kiểm tra máy 47

4.2.2 Hiệu chỉnh máy 47

4.3 Kết quả khảo nghiệm 48

4.3.1 Sơ đồ hệ thống điện trước khi khảo nghiệm 48

4.3.2 Kết quả khảo nghiệm vận tốc của chổi 49

4.3.3 Kết quả khảo nghiệm vận tốc của băng tải 50

4.3.4 Kết quả khảo nghiệm vận tốc của trứng 52

4.3.5 Kết quả khảo nghiệm độ sạch của trứng 52

4.3.6 Năng suất của máy rửa trứng tự động 53

4.4 Phần thảo luận – nhận xét 53

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 54

5.1 Kết luận 54

5.2 Đề nghị 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 4.1 Kết quả khảo nghiệm vận tốc chổi của khung máy 1

Chương 1 1 

MỞ ĐẦU 1 

Chương 2 2 

TRA CỨU TÀI LIỆU 2 

Chương 3 29 

NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29 

Chương 4 31 

THỰC HIỆN ĐỀ TÀI 31 

Chương 5 54 

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 54 

Bảng 4.6 Kết quả khảo nghiệm vận tốc trứng ở khung máy 2 52

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 2.1 Quy trình sản xuất trứng sạch 2

Hình 2.2 Sơ đồ mô tả quy trình chế biến(quy trình công nghệ) 3

Hình 2.3 Mô hình máy nhìn từ bên ngoài 4

Hình 2.4 Cấu tạo máy rửa trứng Hiệp Duy Thành 4

Hình 2.5 Văn phòng nhà máy xử lý trứng gia cầm sạch Ba Huân 5

Hình 2.6 Một trong những công đoạn xử lý và làm sạch trứng 6

Hình 2.7 Cấu tạo máy Moba 2500 7

Hình 2.8 Máy Moba 2500 7

Hình 2.9 Mặt bằng bố trí máy Moba 2500 8

Hình 2.10 Máy Mopack 70 9

Hình 2.11 Xử lý trứng riêng lẽ đảm bảo hiệu quả cao 9

Hình 2.12 Cảm biến điều khiển việc cấp trứng chính xác 9

Hình 2.13 Mopack sử dụng hệ thống in phun liên tục 10

Hình 2.14 Nút nhấn kiểm soát dễ dàng 10

Hình 2.15 Mặt bằng bố trí máy MOP 55-70 10

Hình 2.16 Khâu cấp trứng của máy PRIMA 2000 11

Hình 2.17 Khâu xử lý và đóng gói của máy PRIMA 2000 11

Hình 2.18 Cấu tạo của động cơ điện không đồng bộ 13

Hình 2.19 Cấu tạo Stator động cơ không đồng bộ 13

Hình 2.20 Cấu tạo Rotor động cơ không đồng bộ 14

Hình 2.21 Nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ một pha 14

Hình 2.22 Động cơ một pha dùng dây quấn phụ 15

Hình 2.23 Động cơ một pha dùng tụ điện 16

Hình 2.24 Sơ đồ động cơ xoay chiều một pha hai tụ điện 17

Hình 2.25 Động cơ 1pha có vòng ngắn mạch ở cực từ 17

Hình 2.26 Mạch điều khiển tốc độ động cơ một pha bằng Triac 18

Hình 2.27 Sơ đồ điều khiển tốc độ động cơ một pha bằng Triac 19

Hình 2.28 Mạch điều khiển tốc độ động cơ một pha bằng Triac và Điac 19

Hình 2.29 Sơ đồ điều khiển tốc độ động cơ một pha bằng Triac và Điac 19

Hình 2.30 Đảo chiều quay động cơ một pha 20

Hình 2.31 Đảo chiều động cơ xoay chiều một pha bốn dây 21

Hình 2.32 Đảo chiều động cơ xoay chiều một pha ba dây 21

Hình 2.33 Bộ truyền đai thông thường 22

Hình 2.34 Bộ truyền đai chéo và nửa chéo 22

Hình 2.35 Bộ truyền đai dẹt, đai thang, đai tròn 23

Hình 2.36 Bộ truyền đai hình lược, đai răng 24

Hình 2.37 Lực trong bộ truyền đai 25

Hình 2.38 Sự phân bố ứng suất trong đai 26

Hình 3.1 Sơ đồ thiết kế máy rửa trứng 30

Hình 4.1 Sơ đồ bố trí hai khung máy 31

Hình 4.2 Hình chiếu bằng khung máy 1 32

Hình 4.3 Hình chiếu đứng khung máy 1 32

Hình 4.4 Hình chiếu cạnh khung máy 1 33

Hình 4.5 Hình chiếu bằng khung máy 2 34

Hình 4.6 Hình chiếu đứng khung máy 2 34

Hình 4.7 Hình chiếu cạnh khung máy 2 35

Hình 4.8 Hình chiếu đứng của bộ khung 1 37

Hình 4.9 Hình chiếu bằng bộ khung 1 37

Hình 4.10 Hình chiếu bằng bộ khung 1 38

Hình 4.11 Hình chiếu đứng bộ khung 2 38

Hình 4.12 Hình chiếu bằng bộ khung 2 39

Hình 4.13 Hình chiếu cạnh bộ khung 2 39

Hình 4.14 Bản vẽ hình dạng chổi lông 41

Hình 4.15 Dạng khai triển đục lỗ trục nhựa 41

Hình 4.16 Bộ truyền đai chổi 1 42

Hình 4.17 Bộ truyền đai chổi 2 42

Hình 4.18 Bộ truyền đai chổi 3 43

Hình 4.19 Bộ truyền đai chổi 4 43

Hình 4.20 Cấu tạo hệ thống tưới nước 43

Hình 4.21 Hình chiếu cạnh máng dẫn trứng 44

Hình 4.22 Hình chiếu đứng máng dẫn trứng 45

Hình 4.23 Máng hứng nước khung máy 1 45

Hình 4.24 Máng hứng nước khung máy 2 46

Hình 4.25 Sơ đồ hệ thống điện máy rửa trứng 48

Hình 5.1 Tổng thể toàn bộ máy rửa trứng 55

Hình 5.2 Khung máy số 1 55

Hình 5.3 Khung máy số 2 56

Hình 5.4 Trứng dơ trước khi rửa 56

Hình 5.5 Ngâm trứng trước khi rửa 57

Hình 5.6 Máng cấp trứng vào khung máy 1 57

Hình 5.7 Bộ truyền đai khung máy 1 58

Hình 5.8 Hình dạng chổi lông 58

Hình 5.9 Băng tải của khung máy 1 59

Hình 5.10 Máng chuyển hướng 59

Hình 5.11 Máng chuyển hướng vào khung máy 2 60

Hình 5.12 Băng tải của khung máy 2 60

Hình 5.13 Motor giảm tốc kéo băng tải 61

Hình 5.14 Bộ truyền đai khung máy 2 61

Hình 5.16 Trứng sau khi rửa 62

Hình 5.16 Máng thoát nước 62

Chương 1

MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề:

Ngày nay với sự phát triển của nền kinh tế, đời sống con người ngày càng được nâng cao, nhưng mặt khác con người lại tất bật với công việc vì thế những loại thực phẩm nhanh chóng và tiện lợi ngày càng trở nên được ưa chuộng Trong số đó, trứng gia cầm là loại thực phẩm được nhiều người lựa chọn Trứng có rất nhiều vitamin và khoáng chất tốt cho cơ thể Nhưng hiện nay vấn đề an toàn vệ sinh thực phẩm đang là vấn đề nóng của xã hội Vì thế rửa sạch trứng đang là nhu cầu cần thiết để cung cấp trứng sạch cho thị trường Tuy nhiên hiện nay máy rửa trứng được sản xuất trong nước không nhiều mà hầu hết là các máy nhập khẩu từ nước ngoài có giá thành rất đắt, không phù hợp với các cơ sở sản xuất trứng gia cầm vừa và nhỏ

Được sự hướng dẫn tận tình của thầy Th.S Lê Văn Bạn em đã mạnh dạn thực hiện đề

tài Thiết Kế, Chế Tạo Máy Rửa Trứng Gia Cầm Tự Động

-Do mục đích là chỉ thiết kế máy rửa trứng tương đối đơn giản và hiệu quả nên việc

chế tạo băng tải cấp trứng cho máy có thể bỏ qua, ta sẽ cấp trứng cho máy bằng tay

-Trứng sau khi rửa vẫn còn ướt nhưng máy còn thiếu bộ phận sấy khô

-Do khóa luận được thực hiện trong thời gian ngắn nên chỉ chủ yếu đi sâu vào việc hoàn thành mô hình cơ khí để khảo nghiệm tính khả thi của máy, nhằm mục đích có thể thiết kế hoàn chỉnh máy rửa trứng tự động để mang lại hiệu quả kinh tế cao nhất Việc thiết kế phần điện tử điều khiển máy sẽ được thực thi sau Chủ yếu là mạch điện

tử điều khiển tốc độ động cơ

Chương 2 TRA CỨU TÀI LIỆU 2.1 Tìm hiểu về trứng:

Trứng thường được sử dụng làm nguồn thức ăn cung cấp protein cho người Bề ngoài của trứng thường có hình bầu dục, hai đầu không cân bằng, một to một nhỏ Các loại trứng phổ biến nhất là trứng gà, trứng vịt và trứng cút

Trong khóa luận này em sẽ nghiên cứu chủ đạo về trứng vịt do trứng vịt thường dơ hơn các loại trứng khác Trứng vịt thường có các kích thước như sau: chiều dài trứng

từ 56 ÷ 60 mm, chiều rộng từ 41 ÷ 45 mm Kích thước của trứng sẽ là cơ sở cho việc tính toán thiết kế máy

2.1.1 Cấu tạo:

Cấu tạo của trứng, về cơ bản được chia làm 4 bộ phận: lòng đỏ, lòng trắng, màng vỏ

và vỏ trứng Đối với gà, lòng đỏ chiếm khoảng 31,9% khối lượng, lòng trắng là 55,8%,

vỏ cứng là 11,9% và màng vỏ là 0,4%

2.1.2 Thành phần dinh dưỡng:

Trứng là loại thức ăn có giá trị dinh dưỡng đặc biệt cao Trong trứng có đủ chất đạm, chất béo, vitamin, chất khoáng,c ác men và hormone Hơn nữa, tỷ lệ các chất dinh dưỡng trong trứng tương quan với nhau rất thích hợp và cân đối Lòng đỏ tập trung chủ yếu các chất dinh dưỡng: Lòng đỏ trứng gà có 13,6% đạm, 29,8% béo và 1,6% chất khoáng Chất đạm trong lòng đỏ trứng có thành phần các acid amin tốt nhất và toàn diện nhất Thành phần của lòng trắng trứng đa số là nước, có 10,3% chất đạm, chất béo và rất ít chất khoáng

2.1.3 Quy trình sản xuất trứng sạch:

Hình 2.1 Quy trình sản xuất trứng sạch

Trước tiên, trứng thu mua từ các trang trại về được đưa qua khâu kiểm dịch, xử lý Ozôn, sau đó đưa vào hệ thống rửa trứng bằng băng chuyền tự động Sau khi trứng đã

Sấy khô lần đầu

Xử lý tia cực tímSấy khô và đóng

gói

được cọ sạch bề mặt với dung dịch thuốc sát trùng sẽ được chuyển tới khu vực sấy khô lần đầu, tiếp đến xử lý tia cực tím để kiểm tra và loại bỏ những trứng không đạt yêu cầu về chất lượng, qua đó cũng ngăn chặn không cho vi khuẩn xâm nhập, giúp trứng được tươi Công đoạn cuối của quy trình rửa trứng sạch là chuyển vào buồng sấy khô

và cuối cùng đưa ra đóng gói, gắn nhãn hiệu hàng hóa, ghi rõ ngày sản xuất để đưa ra thị trường tiêu thụ

2.2 Một số mẫu máy rửa trứng tham khảo:

2.2.1 Máy rửa trứng của công ty TNHH MTV SX-TM Hiệp Duy Thành:

Hình 2.2 Sơ đồ mô tả quy trình chế biến(quy trình công nghệ)

Máy có chiều dài 6-9m, công suất từ 10.000-50.000 trứng/giờ, tiết kiệm điện năng

1 giờ chỉ mất 2,5kW và không gây tiếng ồn Giá thành của máy khoảng 240 triệu đồng

Cấu tạo: Buồng rửa có cấu tạo gồm một băng tải để đưa trứng từ ngoài vào, có thể đưa vào cùng lúc rất nhiều trứng Ở phía trên có đường ống phun nước và một dãy gồm nhiều chổi lông quay cùng chiều được nối liền với nhau bằng bộ truyền đai Vận tốc của chổi không lớn lắm, chỉ khoảng 60 vòng/phút Nối với buồng rửa là buồng chiếu tia hồng ngoại Sau đó trứng chuyển sang một băng tải khác có bố trí hệ thống quạt để sấy khô Cuối cùng là khung thoát trứng, trứng sẽ lăn vào giỏ và được đưa đến khu vực đóng gói

-Một số hình ảnh của máy:

Hình 2.3 Mô hình máy nhìn từ bên ngoài

Hình2.4 Cấu tạo máy rửa trứng Hiệp Duy Thành

2.2.2 Máy rửa trứng của công ty TNHH Ba Huân:

Hình 2.5 Văn phòng nhà máy xử lý trứng gia cầm sạch Ba Huân

Công ty TNHH Ba Huân là một trong những nhà cung cấp trứng sạch hàng đầu tại Việt Nam Với vốn đầu tư hơn 30 tỉ đồng cho hệ thống xử lý và làm sạch trứng gia cầm bằng công nghệ hàng đầu Châu Âu, sản phẩm trứng sạch từ công ty TNHH Ba Huân bảo đảm vệ sinh an toàn thực phẩm dẫn đến an tâm về sức khỏe khách hàng Mỗi ngày, Công ty Ba Huân đã cung ứng cho thị trường hơn một triệu trứng sạch các loại từ trứng gà, trứng vịt, trứng lộn, trứng muối…

Trứng sạch Ba Huân được phân phối rộng rãi trong các hệ thống Metro,Coopmart, Vissan Hệ thống các siêu thị từ TP Hồ Chí Minh đến các tỉnh Đông, Tây Nam Bộ Nhà máy xử lý và làm sạch trứng gia cầm cùng hệ thống nhà kho được xây dựng trên diện tích hơn 12000m2

Địa chỉ nhà máy: E9/199E Thế Lữ xã Tân Nhựt huyện Bình Chánh TP.Hồ Chí Minh

Hình 2.6 Một trong những công đoạn xử lý và làm sạch trứng

a,b) Khâu cấp trứng c)Khâu bỏ nhãn trước khi đóng gói d)Khâu đóng gói

2.2.3 Máy rửa trứng của tập đoàn MOBA-Hà Lan

MOBA là tập đoàn chuyên sản xuất dây chuyền tự động hóa xử lý trứng sạch hàng đầu thế giới, sản xuất trứng sạch lên đến 99,9% Một số mẫu máy của MOBA:

c)Cảm biến phát hiện trứng d) Hệ thống cơ khí chắc chắn, đơn giản và đáng tin cậy

e) Điều chỉnh bằng cơ học f) Làm sạch và bảo trì dễ dàng

Hình 2.8 Máy Moba 2500

Thông số của máy:

-Công suất tối đa: 30.000 trứng/giờ

-Hoàn toàn làm bằng thép không rỉ

-Dễ dàng vận hành và bảo trì

-Chức năng điều khiển PLC đơn giản thông qua màn hình cảm ứng

-Có thể xử lý cùng lúc một lượng lớn các loại trứng khác nhau

Bảng kích thước máy:

Hình 2.9 Mặt bằng bố trí máy Moba 2500

2.2.3.2 Máy MOP 55-70:

Hình 2.10 Máy Mopack 70

Hình 2.11 Xử lý trứng riêng lẻ đảm bảo hiệu quả cao

Hình 2.12 Cảm biến điều khiển việc cung cấp trứng chính xác

Hình 2.13 Mopack sử dụng hệ thống in phun liên tục

Hình 2.14 Nút nhấn kiểm soát dễ dàng

Hình 2.15 Mặt bằng bố trí máy MOP 55-70

2.2.3.3 Máy PRIMA 2000:

Hình 2.16 Khâu cấp trứng của máy PRIMA 2000

Hình 2.17 Khâu xử lý và đóng gói của máy PRIMA 2000

Tiêu chuẩn tính năng:

-Công suất tối đa 20.000 trứng/giờ

-Hoàn toàn bằng thép không rỉ

-PLC kiểm soát hệ thống đáng tin cậy

-Lập trình nhanh chóng thông qua màn hình cảm ứng

-Máy có thể được thay đổi thành máy MOBA 2500

2.3 Ý tưởng thiết kế máy rửa trứng:

Trước khi rửa, trứng sẽ được tưới nước để vết bẩn được nước làm mềm Trứng sẽ được rửa qua 2 công đoạn, công đoạn đầu máy sẽ rửa sạch hai đầu vỏ trứng, công đoạn thứ hai là máy sẽ rửa sạch hết phần còn lại của vỏ trứng

Ở công đoạn thứ nhất trứng sẽ nằm trên một cái máng giữa hai chổi lông quay ngược chiều nhau và với vận tốc khác nhau để đảm bảo tăng sự cọ sát giữ trứng và chổi Chổi quay sẽ quét sạch vết bẩn hai đầu trứng Ở trên sẽ có một băng tải có mấu nhựa để giữ

và đẩy trứng đi hết chiều dài chổi lông

Công đoạn thứ 2 là rửa sạch phần còn lại của vỏ trứng, trứng sẽ nằm dài theo hai chổi lông đặt sát nhau, khe hở của hai chổi phải đảm bảo sao cho trứng không lọi xuống được Hai chổi sẽ quay cùng chiều nhưng với vận tốc khác nhau Ở trên cũng sẽ có một băng tải có mấu nhựa làm nhiệm vụ đẩy trứng đi giống như ở công đoạn đầu Trong quá trình rửa ta cũng cung cấp nước sạch thông qua hệ thống phun nước để vết bẩn được cọ sạch và trôi đi cùng nước

cơ không đồng bộ 1pha chỉ bằng 50% công suất động cơ không đồng bộ 3pha

Do sử dụng nguồn xoay chiều 1pha nên động cơ 1pha được dùng khá phổ biến trong sinh hoạt và sản xuất nhỏ

2.4.1.2 Cấu tạo của động cơ không đồng bộ 1pha:

Do nguyên lý mở máy khác nhau và yêu cầu tính năng kỹ thuật khác nhau nên kết cấu động cơ không đồng bộ 1pha cũng có nhiều điểm khác nhau, nhưng cấu tạo chính cũng gồm hai phần: Stator và Rotor

Hình 2.18 Cấu tạo của động cơ điện không đồng bộ

1 Lõi thép Stator; 2 Dây quấn Stator; 3 Nắp máy; 4 Ổ bi; 5 Trục máy;

6 Hộp đầu cực; 7 Lõi thép Rotor; 8 Thân máy; 9 Quạt gió làm mát; 10 Hộp quạt

Phần tĩnh (Stator)

Phần tĩnh gồm:lõi thép, dây quấn và vỏ máy

-Lõi thép: có dạng hình trụ, làm bằng các lá thép kỹ thuật điện được dập rãnh bên trong rồi ghép lại với nhau thành các rãnh theo hướng trục Lõi thép được ép vào trong

Hình 2.21 Nguyên lý làm việc động cơ không đồng bộ một pha

a) Từ trường đập mạch phân thành hai từ trường quay thuận và quay nghịch

b) Từ thông và lực từ tác dụng lên Rotor

Khi nối dây quấn một pha Stator vào lưới điện áp thì trong dây quấn có dòng điện hình sin chạy qua Dòng điện này sinh ra từ trường Stator có phương không đổi nhưng

có độ lớn thay đổi hình sin theo thời gian gọi là từ trường đập mạch

Từ trường đập mạch đó phân tích thành hai từ trường quay có biên độ bằng nhau

và bằng 1/2 biên độ của từ trường đập mạch, quay ngược chiều nhau với cùng vận tốc góc

Hai từ trường quay ngược chiều nhau tạo ra hai momen điện từ ngược chiều nhau, tác dụng lên rôto của động cơ Momen tổng tác dụng lên Rotor bằng tổng của hai momen

Tại điểm tốc độ bằng không (n = 0), momen tổng bằng không (M = 0), động cơ không tự mở máy được Nếu quay Rotor theo chiều nào thì sẽ xuất hiện momen quay theo chiều đó tác động làm cho Rotor tiếp tục quay

2.4.1.4 Khởi động động cơ không đồng bộ một pha:

Trong thực tế, chiều quay của Rotor phụ thuộc vào chiều quay của bộ phận khởi động

Động cơ không đồng bộ một pha muốn tự khởi động được thì phải có momen mở máy (nghĩa là lúc n = 0 thì M ≠ 0), tức là phải có từ trường quay

Các dạng khởi động động cơ không đồng bộ một pha:

 Động cơ không đồng bộ dùng cuộn dây phụ:

Loại động cơ này dùng khá phổ biến như máy điều hòa, máy giặt, dụng cụ cầm tay, quạt, bơm ly tâm…

Hình 2.22 Động cơ một pha dùng dây quấn phụ a) Sơ đồ kết cấu b) Đồ thị vector khi mở máy C) Đặc tính M =f(s)

Các phần chính của loại động cơ này trên hình 2.20a, gồm dây quấn chính Nc (dây quấn làm việc), dây quấn phụ (dây quấn mở máy Nk) Hai cuộn dây này đặt lệch nhau một góc 900 điện trong không gian

Để có được momen mở máy, người ta tạo ra góc lệch pha giữa hai dòng điện qua cuộn chính Ic và dòng qua cuộn dây phụ Ip bằng cách mắc thêm một điện trở nối tiếp với cuộn phụ hoặc dùng dây quấn cỡ nhỏ hơn cho cuộn phụ, góc lệch pha này thường

 Động cơ dùng tụ điện:

Các động cơ không đồng bộ 1pha có cuộn dây phụ mắc nối tiếp với một tụ điện được gọi là động cơ tụ điện Loại động cơ này có cuộn dây phụ bố trí lệch pha so với cuộn dây chính một góc 900 điện Để tạo góc lệch về thời gian ta mắc nối tiếp với cuộn dây phụ một tụ điện Nếu tụ điện mắc nối tiếp với cuộn phụ chọn giá trị thích hợp thì góc lệch pha giữa Ic và Ip là gần 900 (hình 2.23 c)

Hình 2.23 Động cơ một pha dùng tụ điện a) Tụ điện mở máy b) Tụ điện thường trực c) Đồ thị vector

Tùy theo momen mở máy và momen lúc làm việc ta có các loại động cơ tụ điện như sau:

Động cơ tụ điện mở máy (hình 2.21a): khi mở máy tốc độ động cơ đạt đến 75÷85% tốc độ đồng bộ, công tắc K mở ra và động cơ sẽ đạt đến tốc độ ổn định

Động cơ dùng tụ điện thường trực (hình 2.21b): cuộn dây phụ và tụ điện mở máy được mắc luôn khi động cơ làm việc bình thường Loại động cơ này có công suất thường nhỏ hơn 500W và có đặc tính cơ tốt

Ngoài ra để cải thiện đặc tính làm việc và momen mở máy người ta dùng động cơ hai tụ điện Một tụ điện mở máy khá lớn khoảng 10 ÷ 15 lần tụ điện thường trực (tụ kích) được ghép song song với tụ điện thường trực (tụ ngậm) Khi mở máy, tốc độ động cơ đạt đến 75 ÷ 85% tốc độ đồng bộ, tụ điện mở máy được cắt ra khỏi cuộn phụ, chỉ còn tụ điện thường trực nối với cuộn dây phụ khi làm việc bình thường

Hình 2.24 Sơ đồ động cơ xoay chiều một pha hai tụ điện

 Động cơ dùng vòng ngắn mạch:

Hình 2.25 cho thấy cấu tạo loại động cơ này Trên Stator ta đặt dây quấn một pha

và cực từ được chia làm hai phần, phần có vòng ngắn mạch K ôm 1/3 cực từ và Rotor lồng sốc Dòng điện chạy trong dây quấn Stator I1 tạo nên từ thông ’ qua phần cực từ không có vòng ngắn mạch và từ thông ’’ qua phần cực từ có vòng ngắn mạch Từ thông ’’cảm ứng trong vòng ngắn mạch sức điện động En chậm pha so với ’’ một góc 900 (hình 2.25 b) Vòng ngắn mạch có điện trở và điện kháng tạo nên dòng điện In

chậm pha so với En một góc φn < 900 Dòng điện In tạo ra từ thông n và ta có từ thông tổng qua phần cực từ có vòng ngắn mạch:

Σ = ’’

+ n

Hình 2.25 Động cơ một pha có vòng ngắn mạch ở cực từ a) Cấu tạo b) Đồ thị vectơ c) Đặc tính momen

Từ thông này lệch pha so với phần từ thông qua cực từ không có vòng ngắn mạch một góc là φ Do từ thông ’ và Σ lệch pha nhau trong không gian nên chúng tạo ra

từ trường quay và làm quay Rotor Loại động cơ này có mômen mở máy khá nhỏ

Mkđ = (0,2÷0,5)Mđm, hiệu suất thấp (từ 25÷40%), thường chế tạo với công suất

20÷30W đôi khi cũng có chế tạo công suất lên đến 300W và thường làm quạt trần, quạt bàn, máy quay đĩa…

2.4.1.5 Điều khiển tốc độ động cơ không đồng bộ 1pha:

Để điều khiển tốc độ động cơ 1pha người ta có thể dùng một số phương pháp sau:

Thay đổi số vòng dây của stato (ví dụ quạt bàn)

Mắc nối tiếp với động cơ một điện trở hay một cuộn dây điện cảm (ví dụ điều khiển quạt trần kinh điển)

Điều khiển điện áp đưa vào động cơ

Điều khiển tần số nguồn điện cấp cho động cơ

Sơ đồ khối mạch điện tử điều khiển tốc độ động cơ một pha:

Điều khiển tốc độ bằng thay đổi điện áp: Tốc độ được điều khiển bằng mạch

điện tử thay đổi trị số điện áp đặt vào động cơ mà vẫn giữ nguyên tần số

Điều khiển tốc độ bằng thay đổi tần số và điện áp: Mạch điều khiển có nhiệm vụ điều khiển tần số f1 và điện áp U1 thành tần số f2 và điện áp U2 đưa vào động cơ

Một số mạch điều khiển tốc độ động cơ một pha:

Hình 2.26 Mạch điều khiển tốc độ động cơ một pha bằng Triac

Hình 2.27 Sơ đồ điều khiển tốc độ động cơ 1pha bằng Triac

Nguyên lý làm việc:

-Triac không mở khi chưa có dòng điện kích đặt cực điều khiển G

-Khi đóng khóa K sẽ có dòng điện nạp vào tụ điện Khi tụ nạp đầy thì điện áp định mức của tụ cũng là điện áp ngưỡng mở thông Triac

-Khi Triac dẫn sẽ cung cấp điện cho động cơ hoạt động

-Để điều khiển tốc độ động cơ thì thay đổi điện áp nạp tụ bằng biến trở VR, khi

đó sẽ thay đổi thời gian nạp điện cho tụ và thay đổi thời gian dẫn của Triac

Ví dụ: Giảm điện trở VR, tụ nạp nhanh hơn, Triac dẫn nhiều hơn, điện áp đưa vào động cơ lớn hơn, động cơ sẽ quay với tốc độ nhanh hơn và ngược lại

Nhược điểm: Triac làm việc lâu ngày sẽ bị thiếu chính xác Để khắc phục ta mắc thêm vào mạch một Điac như sau:

Hình 2.28 Mạch điều khiển tốc độ động cơ một pha bằng Triac và Điac

Hình 2.29 Sơ đồ điều khiển tốc độ động cơ một pha bằng Triac và Điac

Nguyên lý làm việc:

Khi điện áp tụ tăng tới ngưỡng điện áp thông của Điac Điac dẫn, có dòng điện điều khiển chạy vào cực điều khiển Triac, Triac được mở thông,cấp điện cho động cơ hoạt động

2.4.1.6 Đảo chiều quay động cơ không đồng bộ một pha:

Nguyên tắc đổi chiều quay động cơ không đồng bộ một pha là có dây quấn phụ là đổi chiều dòng điện chạy trong dây quấn phụ, giữ nguyên chiều dòng điện trong dây quấn chính hoặc ngược lại

Hình 2.30 Đảo chiều quay động cơ một pha

Trong thực tế động cơ xoay chiều một pha có hai loại 3 dây và 4 dây Để đảo chiều động cơ trước tiên ta phải xác định các cuộn dây chạy và dây đề của động cơ Cụ

thể:

Loại động cơ 4 dây

-Đánh dấu các đầu dây, chẳng hạn A, B, C, D

-Dùng Ohm kế (đồng hồ đo Ohm, có trong VOM) đo lần lượt từng cặp Sẽ có 2 cặp thông điện với nhau, giá trị điện trở cặp nào lớn hơn thì đó là cuộn đề, cuộn còn lại

là cuộn chạy

Chẳng hạn sau khi đo, ta có các giá trị sau:

AB = vô cùng lớn => tức là không thông điện

CD = vô cùng lớn => không thông điện

AC = 360 Ohm

BD = 280 Ohm

Như vậy, cuộn chạy là BD, cuộn đề là AC

Hình 2.31 Đảo chiều động cơ xoay chiều 1pha 4 dây

Còn đối với loại động cơ 3 dây, tức là đã nối sẵn điểm chung ở trong, cũng tương tự, cuộn chạy sẽ có trị số Ohm nhỏ hơn cuộn đề

c)

Hình 2.32 Đảo chiều động cơ xoay chiều 1pha 3 dây

2.4.2 Bộ truyền đai:

2.4.2.1 Giới thiệu bộ truyền đai:

-Bộ truyền đai thường dùng để truyền chuyển động giữa hai trục song song và quay cùng chiều, trong một số trường hợp có thể truyền động giữa các trục song song quay ngược chiều - bộ truyền đai chéo hoặc truyền giữa hai trục chéo nhau - truyền

động đai nửa chéo

Hình 2.33 Bộ truyền đai thông thường

Hình 2.34 Bộ truyền đai chéo và nửa chéo

-Bộ truyền đai thông thường gồm 4 bộ phận chính:

+Bánh đai dẫn số 1, có đường kính d1 được lắp trên trục dẫn I quay với số vòng quay n1, công suất truyền động P1, momen xoắn trên trục T1

+Bánh đai bị dẫn số 2, có đường kính d2, được lắp trên trục bị dẫn II, quay với số vòng quay n2, công suất truyền động P2, momen xoắn trên trục T2

+Dây đai 3 mắc vòng qua hai bánh đai

+Bộ phận căng đai tạo lực căng ban đầu 2F0, kéo căng hai nhánh đai

-Nguyên lý làm việc của bộ truyền đai: dây đai mắc căng trên hai bánh đai, trên bề mặt tiếp xúc của bánh đai và dây đai có áp suất, có lực ma sát Fms Lực ma sát cản trở chuyển động trượt tương đối giữa hai đai và bánh đai Do đó khi bánh dẫn quay sẽ kéo dây đai chuyển động và dây đai lại kéo bánh bị dẫn quay Như vậy chuyển động đã được truyền từ bánh dẫn sang bánh bị dẫn nhờ lục ma sát giữa dây đai và các bánh đai

2.4.2.2 Phân loại bộ truyền đai:

Tùy theo hình dạng của dây đai, bộ truyền đai được chia làm các loại:

-Đai dẹt hay còn gọi là đai phẳng Tiết diện đai là hình chữ nhật hẹp, bánh đai

hình trụ tròn, đường sinh thẳng hoặc hình tang trống, bề mặt làm việc là mặt rộng của đai

Kích thước b và h của tiết diện đai được tiêu chuẩn hóa Giá trị chiều dày h thường dùng là: 3 ; 4,5 ; 6 ; 7,5mm Giá trị chiều rộng b thường dùng là: 20 ; 25 ; 32 ;

40 ; 50 ; 63 ; 71 ; 80 ; 90 ; 100 ;…mm

Vật liệu chế tạo đai dẹt là:da, sợi bông, sợi len, sợi tổng hợp, vải cao su Trong

đó đai vải cao su được dùng rộng rãi nhất

Đai thang được chế tạo thành vòng kính, chiều dài đai cũng được tiêu chuẩn hóa

Bộ truyền đai thường dùng có chiều dài: 400 ; 450 ; 500 ; 560 ; 630 ; 710 ; 800 ; 900 ;

1000 ; 1120 ;1250 ; 1400 ; 1600 ; 1800 ; 2000 ; 2240 ; 2500 ; 2800 ; 3150 ; 3550 ;

4000 ; 4500 ; 5000 ;…mm

-Đai tròn:tiết diện đai hình tròn, bánh đai có rãnh hình tròn tương ứng chứa dây

đai Đai tròn được dùng để truyền công suất nhỏ

Hình 2.35 Bộ truyền đai dẹt, đai thang, đai tròn

-Đai hình lược là trường hợp đặc biệt của bộ truyền đai thang Các đai được làm

liền nhau như răng lược Mỗi răng làm việc như một đai thang, số răng thường dùng 2÷20 răng, tối đa 50 răng Tiết diện răng được tiêu chuẩn hóa Đai hình lược cũng chế tạo thành vòng kín, trị số tiêu chuẩn chiều dài tương tự như đai thang

-Đai răng là một biến thể của bộ truyền đai Dây đai có hình dạng gần giống như

thanh răng, bánh đai có răng gần giống như bánh răng Bộ truyền đai răng làm việc theo nguyên tắc ăn khớp là chính, ma sát là phụ, lực căng trên đai khá nhỏ

Cấu tạo của đai răng bao gồm các sợi thép bện chịu tải nền và răng bằng cao su hoặc chất dẻo

Thông số cơ bản của đai răng là môđun m, mođun được tiêu chuẩn hóa, giá trị tiêu chuẩn của môđun m: 1 ; 1,5 ; 2 ; 3 ; 4 ; 5 ; 7 ; 10mm Đai răng được chế tạo thành vòng kín Giá trị tiêu chuẩn của chiều dài đai tương tự như đai hình thang

Hình 2.36 Bộ truyền đai hình lược, đai răng

2.4.2.3 Các thông số làm việc chủ yếu của bộ truyền đai:

-Số vòng quay trên trục dẫn n1, trên trục bị dẫn n2 (vg/ph)

-Tỷ số truyền, ký hiệu u, u=n1/n2

-Công suất trên trục dẫn P1, trên trục bị dẫn P2 (kW)

-Hiệu suất truyền động ŋ, ŋ=P2/P1

-Momen xoắn trên trục dẫn T1, trên trục bị dẫn T2 (Nmm)

-Vận tốc vòng của bánh dẫn v1, bánh bị dẫn v2, vận tốc dài của dây đai vđ (m/s) -Hệ số trượt ξ , ξ=(v1-v2)/v1

-Thời gian phục vụ của bộ truyền, còn gọi là tuổi bền của bộ truyền tb (h) -Lực căng đai ban đầu trên mỗi nhánh đai F0 (N)

-Lực vòng tác dụng lên đai, còn gọi là lực căng có ích Ft ,N.Ft=2T1/d1

-Hệ số kéo ψ, ψ=Ft/(2F0)

-Yêu cầu về môi trường làm việc của bộ truyền

-Chế độ làm việc

2.4.2.4 Các thông số hình học chủ yếu của bộ truyền đai:

-Đường kính tính toán của bánh dẫn d1, bánh bị dẫn d2 (mm)

-Khoảng cách trục a, là khoảng cách giữa tâm bánh dẫn và bánh bị dẫn (mm) -Góc giữa hai nhánh đai γ (độ)

-Số đai trong bộ truyền đai hình thang z

-Diện tích mặt cắt ngang của dây đai A (mm2)

Đối với đai thang A = A0 * z Với A0 diện tích tiết diện của một dây đai

-Chiều rộng bánh đai B1,B2 Thông thường B1 = B2 bằng chiều rộng tính toán B

Đối với đai thang lấy B = ( z - 1 ) * pth + 2e (mm)

2.4.2.5 Lực tác dụng trong bộ truyền đai:

-Khi chưa làm việc dây đai được kéo căng bởi lực ban dầu F0

-Khi chịu tải trọng T1 trên trục I và T2 trên trục II, xuất hiện lực vòng Ft, làm một nhánh đai căng thêm gọi là nhánh căng và một bánh bớt căng đi.(hình 2.37)

Lúc này: Lực căng trên nhánh căng Fc = F0 + Ft/2

Lực căng trên nhánh không căng Fkh = F0 - Ft/2

Hình 2.37 Lực trong bộ truyền đai

-Khi các bánh đai quay, dây đai bị ly tâm tách ra khỏi bánh đai Trên các nhánh đai

chịu lực căng Fv = qm * v2 Với qm là trọng lượng của 1mét đai Fv còn có tác hại làm giảm lực ma sát giữa dây đai và bánh đai Lúc này lực trên nhánh đai căng:

Fc = F0 + Ft/2 + Fv ; lực trên nhánh không căng Fkh = F0 - Ft/2 + Fv

-Lực tác dụng lên trục và ổ mang bộ truyền đai là lực hướng tâm Fr có phương vuông góc với đường trục bánh đai, có chiều kéo hai bánh lại gần nhau

Giá trị của Fr :

Fr = 2.F0.cos(γ/2)

2.4.2.6 Ứng suất trong bộ truyền đai:

-Dưới tác dụng của lực căng Fc trên nhánh đai căng có ứng suất σc = Fc/A Tương

tự trên nhánh không căng có ứng suất σkh = Fkh/A Dĩ nhiên σkh < σc

-Khi đai vòng qua bánh đai 1, nó bị uốn,trong đai có ứng suất uốn σu1 = E.h/d1 Trong đó E là môđun đàn hồi của vật liệu đai

-Tương tự khi đai vòng qua bánh đai 2, trong đai có σu2 = E.h /d2

Hình 2.38 Sự phân bố ứng suất trong đai

Nhận xét:

-Khi bộ truyền làm việc, ứng suất tại một tiết diện đai sẽ thay đổi từ giá trị σmin =

σkh đến giá trị σmax = σc + σu1 Như vậy đai sẽ bị hỏng do mỏi

-Khi đai chạy đủ một vòng, ứng suất tại mỗi tiết diện đai sẽ thay đổi 4 lần Để hạn chế số chu kỳ ứng suất trong đai, kéo dài thời gian sử dụng bộ truyền đai, có thể khống chế số vòng chạy của đai trong một dây

-Để cho σu1 và σu2 không quá lớn chúng ta nên chọn tỷ lệ d1 / h trong khoảng từ

30 ÷ 40

2.4.2.7 Tính bộ truyền đai:

Các dạng hư hỏng của bộ truyền đai:

Trong quá trình làm việc bộ truyền đai thường có những hư hỏng sau:

-Trượt trơn:bánh đai dẫn quay, bánh bị dẫn và đai dừng lại, dây đai bị mòn cục bộ

-Đứt dây đai: dây đai bị tách rời ra không làm việc được nữa, có thể gây nguy hiểm cho người và thiết bị xung quanh Dây đai thường bị đứt do mỏi

-Mòn dây đai do có trượt đàn hồi, trượt trơn hoàn toàn nên dây đai bị mòn rất nhanh Một lớp vật liệu trên đai bị mất đi làm giảm ma sát, dẫn đến trượt trơn Làm giảm tiết diện đai dẫn đến đứt đai

-Dãn dây đai, sau một thời gian dài chịu kéo, dây đai bị biến dạng dư, dãn dài thêm một đoạn Làm giảm lực căng, tăng sự trượt, giảm tiết diện đai, đai dễ bị đứt -Mòn và vỡ bánh đai, bánh đai mòn chậm hơn dây đai Khi bánh đai mòn quá giá trị cho phép bộ truyền làm việc không tốt nữa Bánh đai làm bằng vật liệu giòn, có thể bị vỡ do va đập và rung động trong quá trình làm việc