Nghiên cứu ảnh hưởng các thông số hình học của dụng cụ và chế độ cắt đến chất lượng và năng suất phi lê cá tra, ba sa

Đại Học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN CẢNH QUANG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CÁC THƠNG SỐ HÌNH HỌC CỦA DỤNG CỤ VÀ CHẾ ĐỘ CẮT ĐẾN CHẤT LƯỢNG VÀ NĂNG SUẤT PHI LÊ CÁ TRA, BA SA Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 12 năm 2010 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét 1: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét 2: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG TP HCM ngày… tháng… năm… Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ bao gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ) Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Bộ môn quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Bộ môn quản lý chuyên ngành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHIÃ VIỆT NAM Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc -oOo Tp HCM, ngày 06 tháng 12 năm 2010 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Nguyễn Cảnh Quang Phái: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 01/12/1984 .Nơi sinh: Thanh Chương – Nghệ An Chuyên ngành: Công nghệ Chế Tạo Máy MSHV: 00408246 1- TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu ảnh hưởng thơng số hình học dụng cụ chế độ cắt đến chất lượng suất phi lê cá Tra, Ba Sa 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: - Nghiên cứu tổng quan cá Tra, Ba Sa - Xây dựng sở đánh giá phân loại chất lượng phi lê sau trình lạng cá Tra/ Ba Sa - Nghiên cứu tối ưu hóa vật liệu, thơng số hình học dao sử dụng cho máy lạng phi lê theo tiêu suất chất lượng phi lê - Xây dựng phương trình hồi quy mơ tả ảnh hưởng chế độ cắt đến chất lượng suất, từ tối ưu hóa chế độ cắt theo tiêu suất chất lượng phi lê - Khảo nghiệm kết nghiên cứu dụng cụ cắt chế độ cắt - Đề xuất hướng nghiên cứu cải tiến để hoàn thiện máy lạng phi lê cá Tra/ Ba Sa 3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: tháng 01/2010 4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 06/12/2010 5- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Ghi đầy đủ học hàm, học vị ): PGS TS Trần Doãn Sơn Nội dung đề cương Luận văn thạc sĩ Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) CHỦ NHIỆM BỘ MÔN KHOA QL CHUYÊN NGÀNH QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH (Họ tên chữ ký) (Họ tên chữ ký) LỜI CẢM ƠN Sau thời gian dài tìm hiểu nghiên cứu, hướng dẫn tận tụy nhiệt tình thầy Trần Dỗn Sơn q thầy khác, đến cơng trình Luận Văn Thạc Sĩ em hoàn thành Trong q trình thực luận văn khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận thông cảm bảo thêm quý thầy cô Em xin chân thành cảm ơn: Cán hướng dẫn: PGS TS Trần Doãn Sơn Th.S Nguyễn Tuấn Hùng - Trường Đại học Công Nghiệp TP.HCM Bộ môn Chế Tạo Máy - Khoa Cơ Khí - Trường Đại học Bách Khoa TP HCM Phòng đào tạo Sau Đại Học - Ban Giám Hiệu trường Đại Học Bách Khoa TP HCM Học viên thực hiện: Nguyễn Cảnh Quang TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Chất lượng suất phi lê nguyên công lạng cá cá Tra/ Ba Sa yếu tố quan trọng ảnh hưởng lớn đến giá trị kinh tế sản phẩm phi lê mức độ lợi nhuận doanh nghiệp chế biến thủy sản Bằng việc nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực nghiệm luận văn đánh giá ảnh hưởng thông số hình học dụng cụ chế độ cắt đến chất lượng suất phi lê cá Tra/ Ba Sa Trong tiêu chất lượng bị ảnh hưởng nguyên công lạng cá độ nứt thịt mức độ đổi màu vết cắt lạng Độ sắc dụng cụ cắt bị chi phối thông số hình học đóng vai trị định chất lượng vết cắt lực cắt cần thiết trình cắt Luận văn nghiên cứu chi tiết dao cắt vật liệu chế tạo cho phù hợp với ứng dụng lạng phi lê cá Tra/ Ba Sa Việc tiến hành thực nghiệm ứng dụng phương pháp Quy Hoạch Thực Nghiệm giúp ích nhiều cho q trình nghiên cứu, khơng tối ưu hóa thơng số hình học dụng cụ chế độ cắt theo tiêu chất lượng suất mà kiểm nghiệm kết thực tế tiêu này, kết nghiên cứu đạt đáng tin cậy LUẬN VĂN THẠC SĨ Trang MỤC LỤC Lời cảm ơn Tóm tắt luận văn thạc sĩ Mở đầu Chương 1: Tổng quan cá Tra, Ba Sa 1.1 Tình hình sản xuất chế biến cá Tra, Ba Sa Việt Nam 1.2 Quy trình công nghệ chế biến cá Tra, Ba Sa nước 1.3 Máy móc thiết ứng dụng ngành chế biến cá giới 13 1.3.1 Quy trình chế biến thiết bị Trio FTC Sweden 13 1.3.2 Quy trình chế biến thiết bị Baader 16 1.4 Tình hình nghiên cứu chế tạo máy ngành chế biến cá Việt Nam 18 Chương 2: Nghiên cứu đặc điểm đặc trưng cá nguyên liệu 19 2.1 Thí nghiệm khảo sát mối qua hệ khối lượng kích thước lý cá nguyên liệu 19 2.1.1 Mục đích khảo sát 19 2.1.2 Nguyên liệu phương pháp tiến hành thí nghiệm 19 2.1.3 Kết 20 2.2 Thí nghiệm xác định module đàn hồi da -thịt cá xây dựng mối quan hệ lực nén độ biến dạng theo thời gian 21 2.2.1 Mục đích thí nghiệm 21 2.2.2 Nguyên liệu & phương pháp tiến hành thí nghiệm 21 2.2.3 Kết nhận xét 22 2.3 Thí nghiệm xác định lực cắt trình lạng phi lê cá 24 2.3.1 Mục đích thí nghiệm 24 2.3.2 Nguyên liệu & phương pháp tiến hành thí nghiệm 24 2.3.3 Kết 28 2.4 Xác định hệ số ma sát da cá sau chết kim loại 29 2.4.1 Mục đích thí nghiệm 29 CBHD: PGS TS TRẦN DOÃN SƠN HVTH: NGUYỄN CẢNH QUANG LUẬN VĂN THẠC SĨ Trang 2.4.2 Nguyên liệu & phương pháp tiến hành thí nghiệm 29 2.4.3 Kết 33 Chương 3: Các vấn đề chất lượng suất lạng phi lê cá Tra/ Ba Sa 34 3.1 Giới thiệu tiêu chuẩn sử dụng để đánh giá chất lượng phi lê cá nước 34 3.1.1 Các tiêu chuẩn nước 34 3.1.2 Tiêu chuẩn quốc tế 38 3.1.3 Cơ sở đánh giá phân loại chất lượng phi lê cá Tra/ Ba Sa 40 3.2 Phân tích lỗi làm ảnh hưởng đến chất lượng gây trình lạng phi lê cá 41 3.3 Xây dựng phương pháp đánh giá lỗi gây trình lạng làm ảnh hưởng đến chất lượng phi lê cá 41 3.4 Năng suất lạng phi lê cá Tra/ Ba Sa máy 43 Chương 4: Nghiên cứu máy, thiết bị chế độ cắt lạng phi lê cá Tra/Ba Sa 44 4.1 Máy lạng phi lê cá Tra/ Ba Sa bán tự động trường trường Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh chế tạo 44 4.1.1 Giới thiệu 44 4.1.2 Phương án gá đặt cấp cá vào vùng cắt 45 4.1.3 Phương án lạng 45 4.2 Phân tích lực q trình cắt tính tốn lực kẹp chặt cá nguyên liệu 46 4.2.1 Xác định lực kẹp lớn 46 4.2.2 Xác định lực kẹp nhỏ 46 4.3 Phân tích chế độ cắt q trình lạng phi lê cá Tra/ Ba Sa 50 4.3.1 Bước tiến dao 50 4.3.2 Vận tốc cắt 52 4.4 Nghiên cứu dao lạng phi lê cá 53 4.4.1 Vật liệu chế tạo dao cắt 53 4.4.2 Thông số dao cắt đĩa sử dụng máy lạng phi lê 60 4.4.3 Nghiên cứu thơng số hình học lưỡi cắt 72 CBHD: PGS TS TRẦN DOÃN SƠN HVTH: NGUYỄN CẢNH QUANG LUẬN VĂN THẠC SĨ Trang 4.5 Phân tích mối quan hệ thơng số hình học dao cắt chế độ cắt đến chất lượng suất phi lê cá Tra/ Ba Sa – Xây dựng hàm mục tiêu cần tiến hành nghiên cứu 79 4.5.1 Mô tả mối quan hệ đại lượng vào đại lượng trình lạng phi lê cá Tra/ Ba Sa 79 4.5.2 Xác định nhân tố cố định 79 4.5.3 Xây dựng hàm mục tiêu cần tiến hành nghiên cứu 81 Chương 5: Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ cắt đến chất lượng phi lê phương pháp quy hoạch thực nghiệm 82 5.1 Cơ sở lý luận xây dựng phương pháp nghiên cứu thực nghiệm 82 5.2 Xây dựng mơ hình thiết bị thí nghiệm 82 5.3 Trình tự thực quy hoạch thực nghiệm 85 5.3.1 Xác định đại lượng đầu vào đầu cho thực nghiệm 85 5.3.2 Chọn mơ hình phương trình hồi quy 85 5.3.3 Xác định miền thay đổi giá trị nhân tố 86 5.3.4 Tiến hành thực nghiệm chính, tính tốn phân tích kết thực nghiệm 87 5.4 Tối ưu hóa hàm mục tiêu theo tiêu chất lượng suất phi lê cá Tra/ Ba Sa 94 Chương 6: Kết luận kiến nghị nghiên cứu 95 6.1 Những kết nghiên cứu đạt 95 6.2 Những kiến nghị nghiên cứu 96 Tài liệu tham khảo 97 CBHD: PGS TS TRẦN DOÃN SƠN HVTH: NGUYỄN CẢNH QUANG LUẬN VĂN THẠC SĨ Trang MỞ ĐẦU Ngày nay, cá Tra cá Ba Sa mặt hàng xuất chủ lực thủy sản Việt Nam Cá Tra cá Ba Sa xuất nhiều hình thức khác cá Tra/ Ba Sa nguyên con, cắt khoanh, hay phi lê… Trong sản phẩm phi lê mặt hàng xuất có khối lượng giá trị lớn Vấn đề đảm bảo chất lượng tăng suất trình lạng phi lê mang tầm quan trọng quy trình chế biến cá Tra/ Ba Sa nay, việc nghiên cứu chế tạo máy lạng cá phi lê đảm bảo chất lượng suất điều Chất lượng suất phi lê trình lạng cá phụ thuộc vào nhiều yếu tố, nguyên công lạng cá máy thơng số hình học dụng cụ cắt chế độ cắt nhân tố có ảnh hưởng nhiều cần phải tiến hành nghiên cứu Vì vậy, việc nghiên cứu ảnh hưởng thơng số hình học chế độ cắt đến chất lượng suất phi lê cá Tra/Ba Sa nhằm nhằm mục đích khơng ngừng nâng cao chất lượng suất phi lê cá Tra/ Ba Sa Qua giúp làm tăng khả cạnh tranh doanh nghiệp chế biến thủy sản nước nhà Sản phẩm phi lê cá Tra/ Ba Sa CBHD: PGS TS TRẦN DOÃN SƠN HVTH: NGUYỄN CẢNH QUANG LUẬN VĂN THẠC SĨ Trang Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CÁ TRA, BA SA 1.1 Tình hình sản xuất chế biến cá Tra, Ba Sa Việt Nam [1] Ở Việt Nam đa số cá Tra nuôi ao, đăng quầng, bãi bồi lồng bè; cá Ba Sa chủ yếu nuôi lồng bè sông lớn thuộc tỉnh An Giang, Đồng Tháp, v.v Mùa sinh sản cá Ba Sa từ tháng ÷ 7, cá Tra từ tháng ÷ 10 thu hoạch quanh năm Đến cá Tra cá Ba Sa nuôi hầu hết tỉnh, thành khu vực, đáp ứng nhu cầu tiêu thụ nội địa cung cấp nguyên liệu cho chế biến xuất khẩu, thúc đẩy phát triển ngành công nghiệp chế biến cá Tra cá Ba Sa Đặc biệt, từ Việt Nam mở rộng xuất sản phẩm từ cá Tra, cá Ba Sa tìm thị trường ngành chế biến cá Tra Ba Sa bước sang trang Hình 1.1: Cá Tra Hình 1.2: Cá Ba Sa Năm 2005, tồn vùng ĐBSCL có 103 nhà máy chế biến đơng lạnh với tổng công suất thiết kế đạt 638 ngàn tấn, có 36 nhà máy có chế biến cá Tra cá Ba Sa, tổng công suất thiết kế đạt gần 273 ngàn tấn/năm Đến nay, số lượng nhà máy chế biến cá Tra, cá Ba Sa tăng lên thành 84 nhà máy với tổng công suất đạt gần triệu tấn/năm, tập trung chủ yếu địa phương An Giang, Đồng Tháp, Cần Thơ, Vĩnh Long, Tiền Giang Hiện nay, có nhiều quy trình chế biến cá Tra, Ba Sa Việt Nam Tại An Giang, vùng nguyên liệu/ sản xuất quan trọng nhất, có đến 27 nhà máy hoạt động với 5000 nhân lực tham gia vào trình chế biến Những năm gần ngành công nghiệp chế biến cá Tra, Ba Sa phát triển mạnh với tốc độ tăng trưởng nhanh có tiềm lớn Hầu hết nhà máy chế biến cá Tra, Ba Sa vùng quan tâm đầu tư nâng cấp với cơng nghệ, CBHD: PGS TS TRẦN DỖN SƠN HVTH: NGUYỄN CẢNH QUANG LUẬN VĂN THẠC SĨ Trang 85 chuyển đầu xi lanh điều chỉnh thay đổi nhờ van tiết lưu có chức tăng hoạc giảm lưu lượng khí nén cung cấp qua làm thay đổi bước tiến dao S - Vận tốc cắt điều chỉnh thay đổi cách thay đổi vận tốc mô tơ dẫn động Công việc thực cách dễ dàng linh hoạt chi cần điều chỉnh biến tần để thay đổi tần số dòng điện cung cấp cho động cơ, qua thay đổi vận tốc quay động hay vận tốc cắt dao cắt đĩa 5.3 Trình tự thực Quy hoạch Thực nghiệm 5.3.1 Xác định đại lượng đầu vào đại lượng đầu cho thực nghiệm Các đại lượng đầu vào: - Bước tiến dao S (X1) - Vận tốc cắt v (X2) Các đại lượng đầu ra: - Độ nứt thịt (Y1) - Mức độ đổi màu vết cắt (Y2) Thang điểm đánh giá đại lượng đầu [6]: - Thang điểm đánh giá độ nứt thịt từ đến 5, phân làm mức độ lỗi: Mức độ nhẹ: từ đến điểm Mức độ trung bình: từ đến điểm Mức độ nặng: đến điểm - Thang điểm đánh giá mức độ đổi màu từ đến 3, phân làm mức độ lỗi: Mức độ nhẹ: từ đến điểm Mức độ trung bình: tử đến điểm Mức độ nặng: từ điểm trở lên 5.3.2 Chọn mơ hình phương trình hồi quy Mơ hình hồi quy lựa chọn để nghiên cứu mơ hình bậc hai nhân tố, phương trình hồi quy có dạng: Y1 = a0 + a1 X1 + a2X2 +a12X1X2 CBHD: PGS TS TRẦN DOÃN SƠN HVTH: NGUYỄN CẢNH QUANG LUẬN VĂN THẠC SĨ Trang 86 Y2 = b0 + b1 X1 + b2X2 +b12X1X2 Trong a0, a1, a2, a3, b 0, b1, b2, b 12 hệ số hồi quy mơ hình tốn x1, x2 nhân tố đầu vào, bước tiến dao vận tốc cắt Y1, Y2 nhân tố đầu ra, độ nứt thịt mức độ đổi màu 5.3.3 Xác định miền thay đổi giá trị nhân tố - Bước tiến dao X1 (S): 50 ≤ X1 ≤ 250 (mm/s) - Vận tốc cắt X2 (v): 108 ≤ X2 ≤ 932 (m/ph) Để đơn giản tính tốn ta chuyển giá trị nhân tố đầu vào dạng mã hóa ( ) theo cơng thức chuyển đổi sau: xi = ∆ Với Xi – giá trị thật X ( ) - Mức sở, X ∆i =Ximax – X ( ) ( ) =X ( ) = - Ximin: khoảng thay đổi nhân tố Xi xi – giá trị mã hóa nhân tố, xi có giá trị -1, +1, bảng mã hóa giá trị nhân tố: Bảng 5.1: Các nhân tố thay đổi Kí hiệu Nhân tố Tự Mã nhiên hóa Khoảng thay đổi Mức giá trị Dưới, Cơ sở, Trên, -1 +1 - Bước tiến dao, mm/s S x1 100 50 150 250 - Vận tốc cắt, m/ph v x2 412 108 520 932 Các phương trình hồi quy viết dạng mã hóa có dạng: Độ nứt thịt: Y1 = a0 + a1 x1 + a2x2 +a12x1x2 Mức độ đổi màu: Y2 = b0 + b1 x1 + b2x2 +b 12x1x2 CBHD: PGS TS TRẦN DOÃN SƠN HVTH: NGUYỄN CẢNH QUANG LUẬN VĂN THẠC SĨ Trang 87 5.3.4 Tiến hành thực nghiệm chính, tính tốn phân tích kết thực nghiệm Sử dụng phương pháp quy hoạch thực nghiệm toàn phần (TNT) nhân tố để nghiên cứu mơ hình hồi quy mơ tả quan hệ chế độ cắt với chất lượng phi lê cá ta có: a) Đối với phương trình hồi quy độ nứt thịt Y1 = a0 + a1 x1 + a2x2 +a12x1x2 - Số thực nghiệm ứng với số nhân tố k=2 N = k = 2 = - Số thí nghiệm lặp loạt thí nghiệm - Tiến hành thực nghiệm tính điểm độ nứt thịt, kết bảng 5.2 Hình 5.3: Tiến hành thí nghiệm lạng cá chế độ cắt thay đổi Bảng 5.2: Ma trận quy hoạch kết thí nghiệm Kết thực nghiệm độ nứt thịt Kết tính toán No x0 x1 x2 x1x2 Yj1 Yj2 Yj3 + + + + 0 0 -0.2525 + + - - 1 1 1.2475 + - + - 5 4.67 0.33335 4.4225 + - - + 3 2.67 0.33335 2.9225 CBHD: PGS TS TRẦN DOÃN SƠN j j HVTH: NGUYỄN CẢNH QUANG LUẬN VĂN THẠC SĨ Trang 88 Hình 5.4: phi lê cá có độ nứt thịt lớn thí nghiệm thứ  Tính tốn hệ số hồi quy mơ hình tốn Cơng thức xác định hệ số tuyến tính phương trình hồi quy có dạng: N N x y ij bi = x j 1j j1 , với i = 1, 2, …k; b12 = N x jy j j1 N Do x a0 = 0j yj j1 = = 2.085 x 1j a1 = yj j1 = = -1.5875 x a2 = 2j yj j1 = = 0.25 x a12 = 1j x2j yj j1 = = -0.75 Từ kết phương trình hồi quy độ nứt thịt có dạng: Y1 = 2.085 - 1.5875x1 + 0.25x2 -0.75x1x2 CBHD: PGS TS TRẦN DOÃN SƠN HVTH: NGUYỄN CẢNH QUANG LUẬN VĂN THẠC SĨ Trang 89  Đánh giá ý nghĩa hệ số phương trình hồi quy (PTHQ) Phương sai cho tất loạt thí nghiệm xác định cơng thức: n s =  (y ju  y j )2 u 1 n 1 ; j = 1, 2, …N Và kết tính bảng 5.2 Phương sai tái s2{y} tính cơng thức: s2{y} = N s 2j N = 0.1667 j1 Bậc tự fy phương sai tổng số bậc tự thí nghiệm: N fy = f j  N(n  1) = 4(3-1) =8 j1 Đại lượng tb xác định theo bảng phân phối student với q = 0.01 số bậc tự fy = 8, theo ta có tb = 3.36 Mơ hình hồi quy theo thỏa mãn TNT nên phương sai tất hệ số phương trình hồi quy xác định theo công thức: s2{bi} = s2{y} 0.166675 = = 0.0139  s{bi} = 0.118 nN 3x4 Nên tbs{bi} = 3.36x0.118 = 0.396 Ta thấy hệ số PTHQ có a2 khơng thỏa mãn điều kiện vì: a2 = 0.25 < tbs{bi} =0.396, hệ số a2 khơng có ý nghĩa loại bỏ, ta khơng cần tính lại hệ số PTHQ viết lại là: Y1 = 2.085 - 1.5875x1 - 0.75x1x2  Kiểm tra tính thích hợp phương trình hồi quy Phương sai thích hợp s xác định theo công thức: CBHD: PGS TS TRẦN DOÃN SƠN HVTH: NGUYỄN CẢNH QUANG LUẬN VĂN THẠC SĨ N n  y j  y j s = j1   Trang 90 = Np 3[(0  0.2525)2  (1  1.2475)  (4.67  4.4225)  (2.67  2.9225) ] 4-3 = 0.75 Tính giá trị Ft theo cơng thức: Ft = s 2th 0.75   4.5 s {y} 0.1667 Từ bảng phân phối Fisher với q =0.01 bậc tự fth =N-p =4-3=1 fy= N(n-1)=8 ta Fb = 11.26 Vì Ft = 4.5 < Fb =11.26 điều kiện tính thích hợp PTHQ thỏa mãn  Phân tích kết PTHQ độ nứt thịt biểu diễn dạng tự nhiên sau: Y1 = 2.085 - 1.5875 ( X1  150 X  150 X  520 ) - 0.75 ( )( ) 100 100 412 b) Đối với phương trình hồi quy mức độ đổi màu Y2 = b0 + b1 x1 + b2x2 +b 12x1x2 - Số thực nghiệm ứng với số nhân tố k=2 N = k = 2 = - Số thí nghiệm lặp loạt thí nghiệm - Tiến hành thực nghiệm tính điểm mức độ đổi màu ta kết bảng 5.3 Bảng 5.3: Ma trận quy hoạch kết thí nghiệm Kết thực nghiệm mức độ đổi màu N o x0 x1 x2 x1x2 Yj1 CBHD: PGS TS TRẦN DỖN SƠN Yj2 Kết tính tốn Yj3 Yj s Yj HVTH: NGUYỄN CẢNH QUANG LUẬN VĂN THẠC SĨ Trang 91 + + + + 2 1.667 0.333 1.334 + + - - 0 0 0 + - + - 1 1 1.334 + - - + 0 0 0 A  Tính tốn hệ số hồi quy mơ hình tốn Cơng thức xác định hệ số tuyến tính phương trình hồi quy có dạng: x 0j yj j1 b0 = = = 0.667 x 1j yj j1 b1 = = = 0.167 x 2j yj j1 b2 = = = 0.667 x 1j x jy j j1 b12 = = = 0.167 Từ kết phương trình hồi quy mức độ đổi màu có dạng: Y2 = 0.667 + 0.167x1 + 0.667x2 +0.167x1x2  Đánh giá ý nghĩa hệ số phương trình hồi quy (PTHQ) Phương sai cho tất loạt thí nghiệm xác định công thức: n s =  (y ju  y j )2 u 1 n 1 ; j = 1, 2, …N Và kết tính bảng 5.3 Phương sai tái s2{y} tính cơng thức: s2{y} = N s 2j N = 0.08325 j1 CBHD: PGS TS TRẦN DOÃN SƠN HVTH: NGUYỄN CẢNH QUANG LUẬN VĂN THẠC SĨ Trang 92 Bậc tự fy phương sai tổng số bậc tự thí nghiệm: N f fy = j  N(n  1) = 4(3-1) =8 j1 Đại lượng tb xác định theo bảng phân phối student với q = 0.01 số bậc tự fy = 8, theo ta có tb = 3.36 Mơ hình hồi quy theo thỏa mãn TNT nên phương sai tất hệ số phương trình hồi quy xác định theo công thức: s2{bi} = s2{y} 0.08325 = = 0.0069  s{bi} = 0.083 nN 3x4 Nên tbs{bi} = 3.36x0.083 = 0.279 Ta thấy hệ số PTHQ hệ số b1 b12 không thỏa mãn điều kiện vì: b1 = 0.167 < tbs{bi} =0.279 b12 = 0.167 < tbs{bi} =0.279 Do hệ số b1, b12 khơng có ý nghĩa loại bỏ, ta khơng cần tính lại hệ số PTHQ viết lại là: Y2 = 0.667 + 0.667x2  Kiểm tra tính thích hợp phương trình hồi quy Phương sai thích hợp s xác định theo công thức: N n  y j  y j s = j1   Np = 3[(1.667  1.334)2  (0  0)  (1  1.334)2  (0  0) ] 4-2 = 0.334 Tính giá trị Ft theo cơng thức: Ft = s 2th 0.334   4.01 s {y} 0.08325 Từ bảng phân phối Fisher với q =0.01 bậc tự fth =N-p =4-2=2 fy= N(n-1)=8 ta Fb = 8.65 Vì Ft = 4.01 < Fb =8.65 điều kiện tính thích hợp PTHQ thỏa mãn  Phân tích kết CBHD: PGS TS TRẦN DOÃN SƠN HVTH: NGUYỄN CẢNH QUANG LUẬN VĂN THẠC SĨ Trang 93 PTHQ mức độ đổi màu biểu diễn dạng tự nhiên sau: Y2 = 0.667 + 0.667 ( X  520 ) 412  Như PTHQ mô tả độ nứt thịt mức độ đổi màu phi lê viết lại là: Y1 = 2.085 - 1.5875 ( Y2 = 0.667 + 0.667 ( X1  150 X  150 X  520 ) - 0.75 ( )( ) 100 100 412 X  520 ) 412 S  150 S  150 v  520 ) - 0.75 ( )( ) 100 100 412 Hay Y1 = 2.085 - 1.5875 ( Y2 = 0.667 + 0.667 ( 5.4 v  520 ) 412 Tối ưu hóa hàm mục tiêu theo tiêu chất lượng suất phi lê cá Tra/ Ba Sa - Hàm mục tiêu độ nứt thịt: Y1 = 2.085 - 1.5875 ( - Hàm mục tiêu mức độ đổi màu: Y2 = 0.667 + 0.667 ( - S  150 S  150 v  520 ) - 0.75 ( )( ) 100 100 412 v  520 ) 412 Hàm mục tiêu suất: Y3 = 0.12 S - Trước hết ta cần ưu tiên để hàm mục tiêu suất đạt tối đa: Y3 = 0.12 S → Max  S = Smax = 250 (mm/s) Khi đó: Y1 = 2.085 - 1.5875 - 0.75 ( Y2 = 0.667 + 0.667 ( v  520 v  520 ) = 0.4975 - 0.75 ( ) 412 412 v  520 ) 412 Ta phải có ≤2  v ≤ 726 m/ph ≤1 CBHD: PGS TS TRẦN DOÃN SƠN HVTH: NGUYỄN CẢNH QUANG LUẬN VĂN THẠC SĨ Trang 94 Chọn v = 726 m/ph  Y1 = 0.2475 = 250 ( - Do nói thơng số chế độ cắt ) = 726 ( ) tối ưu vừa đạt suất lạng cao mà đảm bảo chất lượng vết cắt phi lê tốt Khi Y1 = 0.2475 <  Loại A Y2 =  Loại A Y3 = 0.12 x 250 = 30 con/ph Hình 5.5: Vết cắt phi lê đẹp sau lựa chọn thông số dao chế độ cắt hợp lý CBHD: PGS TS TRẦN DOÃN SƠN HVTH: NGUYỄN CẢNH QUANG LUẬN VĂN THẠC SĨ Trang 95 Chương 6: KẾT LUẬN VÀ NHỮNG KIẾN NGHỊ NGHIÊN CỨU VỀ SAU 6.1 Những kết nghiên cứu đạt + Đối với kết mang tính tiền đề: - Tình hình sản xuất chế biến cá Tra/ Ba Sa Việt Nam nước tiên tiến giới - Tìm hiểu tiêu chuẩn để đánh giá chất lượng phi lê cá Tra/ Ba Sa ngồi nước, qua làm sở để nghiên cứu cải tiến máy lạng phi lê để đạt tiêu chất lượng + Đối với dao sử dụng cho máy lạng phi lê cá: - Nghiên cứu tìm lựa chọn vật liệu chế tạo dao phù hợp nhất: thép không rỉ 440C, độ cứng lưỡi cắt yêu cầu 58HRC - Nghiên cứu ảnh hưởng thơng số hình học dao đến chất lượng suất thu hồi phi lê - Nghiên cứu, kiểm nghiệm tối ưu thơng số hình học dao lạng phi lê theo tiêu chất lượng phi lê cá độ bền dao, theo thơng số hình học dao là: Đường kính ngồi: D = 220 mm Đường kính lỗ lắp lên trục: d = 32mm Bề dày thân dao: t = 3mm Loại lưỡi cắt: loại trơn Kiểu biên dạng lưỡi dao: kiểu phẳng Góc thốt: Góc sắc: = 5o = 30 o Bán kính mịn đầu mũi giới hạn: r =1.6 m Độ dày lưỡi cắt: 0.7 + T 2mm Hình 6.1: Dao lạng phi lê cá máy nghiên cứu chế tạo Đối với chế độ cắt áp dụng lạng phi lê máy: Sau tiến hành thực nghiệm phân tích kết tìm chế độ cắt tối ưu để suất lạng lớn vừa đảm bảo chất lượng phi lê cá CBHD: PGS TS TRẦN DOÃN SƠN HVTH: NGUYỄN CẢNH QUANG LUẬN VĂN THẠC SĨ Trang 96 Giá trị chế độ cắt tối ưu là: = 250 ( = 726 ( ) ℎ ) 6.2 Những kiến nghị nghiên cứu Tuy đạt kết nghiên cứu khả quan dụng cụ chế độ cắt cho máy lạng phi lê, qua giúp đảm bảo chất lượng nâng cao suất lạng phi lê cá Tra/ Ba Sa, khơng có đủ thời gian điều kiện nghiên cứu nên đề xuất số vấn đề cần nghiên cứu thêm là: - Đối với dao cắt: tính tốn kiểm nghiệm thời gian làm việc dao tới lưỡi cắt bị cùn số lần mài lại cho phép loại dao đĩa cụ thể Qua xây dựng sở liệu để hướng dẫn sử dụng dao cho đắn, hiệu kinh tế - Đối với máy lạng phi lê: nghiên cứu khả sử dụng hệ thống kẹp chặt cá ngun liệu khí nén thay lị xo nay, độ lớn lực kẹp khơng phụ thuộc vào kích thước cá ngun liệu việc tăng giảm độ lớn lực kẹp đơn giản nhờ điều chỉnh áp suất khí nén CBHD: PGS TS TRẦN DOÃN SƠN HVTH: NGUYỄN CẢNH QUANG LUẬN VĂN THẠC SĨ Trang 97 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] ThS Nguyễn Tuấn Hùng Nghiên cứu đặc tính học hình học cá Tra/ Ba Sa yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nguyên liệu đầu vào trình lạng cá phi lê Đồng sơng Cửu Long; Nghiên cứu mơ hình gá đặt mơ hình cắt q trình lạng phi lê cá Tra/ Ba Sa giải pháp khí hóa tự động hóa - Khoa Cơ khí - Trường Đại học Công nghiệp Tp HCM [2] PGS TS Trần Doãn Sơn, ThS Nguyễn Tuấn Hùng, Trần Nhật Khoa Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo khảo nghiệm thiết bị lạng phi lê cá Tra/ Ba Sa Hội thảo khoa học lần thiết bị lạng phi lê cá Jica – ĐH Bách khoa Tp HCM tổ chức ĐH Bách khoa Tp HCM [3] Quyết định Bộ Thủy Sản số 535/1998/QĐ-BTS ban hành tiêu chuẩn cấp ngành số 28 TCN 117:1998 “Sản phẩm thủy sản đông lạnh – Cá basa phi lê” Bộ thủy sản 1998 [4] Bộ khoa học Công nghệ (2002) TCVN 7106:2002: Cá phile đông lạnh nhanh Viện tiêu chuẩn chất lượng Việt Nam [5] Bộ khoa học Công nghệ (2010) TCVN 8338:2010: Cá tra (Pangasius hypophthalmus) phi lê đông lạnh Viện tiêu chuẩn chất lượng Việt Nam [6] Bộ thương mại Hoa Kỳ (1990) United states standards for grades of fish fillets www.seafood.nmfs.noaa.gov/GeneralFillets.PDF [7] Alaska Quality Seafood ® Program Fillet Grading/ Processing Specifications – PBO and PBI Sockeye, King and Coho Alaska Manufacturers’ Association, 2004 [8] Alaska Quality Seafood ® Program – H&G Sockeye, King and Coho Final Inspection Specifications Alaska Manufacturers’ Association, 2004 [9] CODEX STAN 190-1995 Codex general standard for quick frozen fish fillets www.seafood.nmfs.noaa.gov/NOAA%20Handbook25/CODEX%20Standards/Froz en_Fillets.pdf [10] NOAA HANDBOOK 25 Seafood Inspection Program U.S Department of Commerce CBHD: PGS TS TRẦN DOÃN SƠN HVTH: NGUYỄN CẢNH QUANG LUẬN VĂN THẠC SĨ Trang 98 [11] Jay Fisher Custom Knife Blades, Blade Grinds, Geometry, Steel Types, Finishes http://www.jayfisher.com/Blades.htm [12] Alok Kumar Serrated Knife http://ezinearticles.com/?Serrated-Knife&id=3692196 [13] Marge Perry The Serrated Knife http://www.cookinglight.com/cooking101/resources/serrated-knife-00400000001641/ [14] Abdullah Öksüz (2010) Determination Of Fillet Yield In Cultured Bluefin Tuna, Thunnus Thynnus (Linnaeus 1758) In Turkey Collect Vol Sci Pap ICCAT, 65(3): 962-967 [15] Knife and Cutlery Sharpening Information and Equipment Sharpening Made Easy http://www.sharpeningmadeeasy.com [16] Properties of Knife Blade Materials http://www.seamountknifeworks.com/articles/Materials_for_Knife_Blades.pdf [17] GSP - High Tech Saws, s.r.o., 2006-2007 High speed steel circular saws and knives http://www.gspzborovice.cz/download/download/Deutsche-katalog.pdf [18] Joe Talmadge Blade geometry http://www.knifeart.com/bladgeomfaqb.html [19] Nice and sharp http://www.niceandsharp.com/About_Sharp/About_Sharp.htm [20] Common Knife Blade Grind Types http://www.the-knife-connection.com/common-knife-blade-grind-types.html [21] Knife blade steels http://faq.customtacticals.com/steels/ [22] Knife design http://www.navaching.com/forge/design.html [23] C.T McCarthy 1, M Hussey, M.D Gilchrist On the sharpness of straight edge blades in cutting soft Solids: Part I - indentation experiments Engineering Fracture Mechanics 74 (2007) 2205–2224 [24] C.T McCarthy, A Ní Annaidh, M.D Gilchrist On the sharpness of straight edge blades in cutting soft solids: Part II: Analysis of blade geometry Engineering Fracture Mechanics 77 (2010) 437–451 [25] PGS TS Nguyễn Hữu Lộc Quy hoạch thực nghiệm Khoa Cơ khí – Đại học Bách khoa Tp Hồ Chí Minh CBHD: PGS TS TRẦN DỖN SƠN HVTH: NGUYỄN CẢNH QUANG LUẬN VĂN THẠC SĨ Trang 99 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: Nguyễn Cảnh Quang Ngày, tháng, năm sinh: 01/12/1984 Nơi sinh: Thanh Chương -Nghệ An Địa liên lạc: Thôn 18 – EANing – CưKuin – Đắc Lắc Quá trình đào tạo - Từ năm 2002 đến 2007: học đại học Bộ môn Chế Tạo Máy – Khoa Cơ Khí – Trường Đại học Bách Khoa Tp HCM - Từ 2008 đến nay: học cao học Khoa Cơ Khí – Trường Đại học Bách Khoa Tp HCM Q trình cơng tác - Từ 2007 đến 2008: làm việc Công ty TNHH Interwood Việt Nam – Uyên Hưng - Tân Uyên – Bình Dương - Từ 2008 đến nay: làm việc tai Cơng ty TNHH Fujikasui Việt Nam – KCN Sóng Thần – Dĩ An – Bình Dương CBHD: PGS TS TRẦN DOÃN SƠN HVTH: NGUYỄN CẢNH QUANG ... đến chất lượng phi lê cá 41 3.4 Năng suất lạng phi lê cá Tra/ Ba Sa máy 43 Chương 4: Nghiên cứu máy, thiết bị chế độ cắt lạng phi lê cá Tra /Ba Sa 44 4.1 Máy lạng phi lê cá Tra/ Ba. .. phi lê - Xây dựng phương trình hồi quy mô tả ảnh hưởng chế độ cắt đến chất lượng suất, từ tối ưu hóa chế độ cắt theo tiêu suất chất lượng phi lê - Khảo nghiệm kết nghiên cứu dụng cụ cắt chế độ. .. Nghiên cứu ảnh hưởng thơng số hình học dụng cụ chế độ cắt đến chất lượng suất phi lê cá Tra, Ba Sa 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: - Nghiên cứu tổng quan cá Tra,