Nghiên cứu cải tiến máy tách trấu

i Đại học Quốc Gia Tp HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - NGHIÊN CỨU CẢI TIẾN MÁY TÁCH TRẤU Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY LUẬN VĂN THẠC SĨ GVHD: PGS TS PHẠM NGỌC TUẤN HVTH: KS PHẠM NGỌC THẠNH MSHV : 00408249 Tp HỒ CHÍ MINH, tháng năm 2011 ii CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học: PGS.TS PHẠM NGỌC TUẤN ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Cán chấm nhận xét 1: …………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Cán chấm nhận xét 2: …………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… 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 gồm: 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 iii TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC Tp.HCM, ngày tháng 12 năm 2010 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: PHẠM NGỌC THẠNH Phái : Nam Ngày, tháng, năm sinh: 16/10/1981 Nơi sinh : Phú Yên Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy MSHV : 00408249 I- TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu cải tiến máy tách trấu II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Trình bày tổng quan tình hình nghiên cứu ứng dụng máy tách trấu giới Việt Nam - Đề xuất vấn đề cần cải tiến - Thiết kế cải tiến máy tách trấu - Thiết kế giải thuật điều khiển cho máy tách trấu - Quy hoạch thực nghiệm III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: ngày 25 tháng 01 năm 2010 IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: ngày tháng 12 năm 2010 V- CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS PHẠM NGỌC TUẤN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CN BỘ MÔN QL CHUYÊN NGÀNH PGS.TS PHẠM NGỌC TUẤN iv LỜI CÁM ƠN Em xin chân thành cám ơn Thầy PGS.TS Phạm Ngọc Tuấn tận tình quan tâm, giúp đỡ hướng dẫn em hoàn thành tốt luận văn Xin chân thành cám ơn Thầy Cơ Phịng đào tạo sau đại học, Thầy Cô Bộ môn Chế tạo máy, Khoa Cơ khí, truyền đạt kiến thức kinh nghiệm nghiên cứu khoa học, tạo điều kiện giúp đỡ em hoàn thành tốt luận văn Xin chân thành cám ơn bạn bè, đồng nghiệp, anh chị em Trung tâm CENINTEC, Cơng ty Cổ phần Cơ khí chế tạo máy Long An tạo điều kiện thuận lợi, hỗ trợ, động viên, giúp đỡ tơi hồn thành luận văn tiến độ đạt mục tiêu đề Xin cám ơn gia đình, anh em bạn bè hỗ trợ, động viên giúp đỡ tơi hồn thành luận văn Tp.HCM, ngày 30 tháng 11 năm 2010 Học viên Phạm Ngọc Thạnh v TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Gạo loại thực phẩm quan trọng nước ta số khu vực giới Việt Nam nước xuất gạo đứng thứ hai giới Vấn đề gặp phải lúa gạo Việt Nam tổn thất sau thu hoạch vào loại cao châu Á Tổn thất trình chế biến chiếm phần lớn tổng tổn thất sau thu hoạch Máy tách trấu thiết bị quan trọng dây chuyền chế biến lúa gạo Nhiệm vụ máy tách trấu khỏi hỗn hợp gạo lức, tấm, cám, thóc lép, sạn trấu Hiện máy tách trấu điều chỉnh hồn tồn thủ cơng phụ thuộc vào kinh nghiệm tay nghề người công nhân vận hành, sản phẩm đầu không giám sát, tỉ lệ lẫn trấu cịn cao Do việc nghiên cứu cải tiến máy tách trấu cần thiết để giảm tổn thất, cải thiện suất cho máy Nội dung luận văn trình bày kết nghiên cứu tổng quan tình hình nghiên cứu ứng dụng máy tách trấu Việt Nam giới Từ xác định mục tiêu phương pháp nghiên cứu Luận văn đề xuất phương án cải tiến để tự động hố q trình hoạt động máy, giải pháp để kiểm soát suất đầu vào, thông số đầu máy tách trấu giám sát điều chỉnh kịp thời nhằm giảm tổn thất Luận văn phân tích chất q trình tách trấu, xác định thơng số ảnh hưởng đến trình, đưa kế hoạch thực nghiệm để xác định mối liên hệ thông số ảnh hưởng yếu tố mục tiêu vi ABSTRACT Rice is an important food in Vietnam and some areas of the world Vietnam is the world’s second largest rice exporter A big problem of Vietnam rice is that postharvest losses are highest in Asia Loss in rice milling processes occupies a big part in total postharvest losses Husk separator is an important equipment in the rice milling system Its main function is separating husk out of the mixture: brown rice, broken rice, bran, immature paddy, stone and husk The current husk separator is manually operated and depends on experience and skills of the operator Output products are not supervised Broken rice is mixed with husk highly Thus, research to improve husk separator is necessary to automate operating process, to reduce losses, to improve productivity Contents of the thesis present an overview of research husk separator in the world as well as in Vietnam Since, the thesis determines objectives, contents and research methods This thesis offers a plan to automate operating process of this machine Input productivity is controlled by an automatic feeding system Output parameters is also supervised by a measuring equipment This thesis has analyzed the nature of husk separating process, defined the main parameters which affect the husk separating process, offered a design of experiments to find out an equation of relationship between input parameters and output parameters MỤC LỤC Chương 1: TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG MÁY TÁCH TRẤU 1.1 Tình hình chế biến lúa gạo Việt Nam 1.2 Tổng quan công nghệ thiết bị chế biến lúa gạo 1.3 Vai trò máy tách trấu dây chuyền chế biến lúa gạo 1.4 Tình hình nghiên cứu ứng dụng máy tách trấu giới 10 1.4.1 Tình hình nghiên cứu máy tách trấu giới 10 1.4.2 Tình hình ứng dụng máy tách trấu giới 14 1.5 Tình hình nghiên cứu ứng dụng máy tách trấu Việt Nam 23 1.5.1 Tình hình nghiên cứu máy tách trấu Việt Nam 23 1.5.2 Tình hình ứng dụng máy tách trấu Việt Nam 23 1.6 Tính cấp thiết đề tài 25 1.7 Mục tiêu đề tài 26 1.8 Giới hạn phạm vi nghiên cứu đề tài 26 1.9 Nội dung đề tài 26 1.10 Phương pháp nghiên cứu 26 Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CÚA QUÁ TRÌNH TÁCH TRẤU 2.1 Nguyên lý trình tách trấu 28 2.2 Phân tích lực q trình tách trấu 29 2.3 Phương trình chuyển động hạt 31 2.4 Tính tốn vị trí vận tốc hạt 34 2.5 Các yếu tố mục tiêu máy tách trấu 36 2.6 Phân tích thơng số ảnh hưởng đến yếu tố mục tiêu 37 2.6.1 Nhóm thơng số đầu vào ảnh hưởng đến yếu tố mục tiêu 38 2.6.1.1 Ảnh hưởng kích thước hạt 38 2.6.1.2 Ảnh hưởng vận tốc cân 39 2.6.1.3 Ảnh hưởng tỉ trọng hạt 40 2.6.1.4 Ảnh hưởng độ ẩm 41 2.6.2 Nhóm thơng số vận hành ảnh hưởng đến yếu tố mục tiêu 41 2.6.2.1 Ảnh hưởng vận tốc dịng khí 41 2.6.2.2 Ảnh hưởng góc nghiêng dịng khí 42 2.6.2.3 Ảnh hưởng góc nghiêng cánh phân vùng trấu (cánh 1) 43 2.6.2.4 Ảnh hưởng góc nghiêng cánh phân vùng gạo thóc lép (cánh 2) 44 2.6.3 Phân tích lựa chọn thơng số ảnh hưởng đến yếu tố mục tiêu 44 Chương 3: PHÂN TÍCH HIỆN TRẠNG CỦA MÁY TÁCH TRẤU TẠI CƠNG TY LAMICO 3.1 Phân tích trạng máy tách trấu công ty Lamico 49 3.1.1 Nguyên lý làm việc máy tách trấu công ty Lamico 49 3.1.2 Hiện trạng máy tách trấu công ty Lamico 50 3.2 Các vấn đề máy tách trấu Lamico cần cải tiến 52 3.3 Các phương án cải tiến lựa chọn phương án hợp lý 53 3.3.1 Phương án cải tiến để điều khiển tự động hai cánh phân vùng 53 3.3.2 Phương án kiểm soát suất đầu vào 54 3.3.4 Phương án kiểm soát tỉ lệ lẫn trấu tỉ lệ gạo lẫn thóc lép 54 Chương 4: THIẾT KẾ CẢI TIẾN MÁY TÁCH TRẤU 4.1 Sơ đồ nguyên lý máy tách trấu sau cải tiến 56 4.1.1 Yêu cầu kỹ thuật máy tách trấu cải tiến 56 4.1.2 Nguyên lý làm việc máy tách trấu cải tiến 56 4.2 Vận tốc dịng khí cần thiết cho trình tách trấu 58 4.3 Kích thước vùng phân bố 59 4.4 Giải pháp để điều khiển tự động hai cánh phân vùng 63 4.5 Giải pháp kiểm soát suất đầu vào 66 4.5.1 Sơ đồ kết cấu hệ thống cấp liệu tự động 67 4.5.2 Nguyên lý hoạt động hệ thống cấp liệu tự động 67 4.5.3 Sơ đồ kết cấu hệ thống cấp liệu tự động cho máy tách trấu 68 4.6 Giải pháp giám sát độ ẩm hỗn hợp nguyên liệu đầu vào 69 4.7 Thiết bị đo tỉ lệ lẫn trấu 69 4.7.1 Công dụng 69 4.7.2 Nguyên lý đo tỉ lệ lẫn trấu 69 4.7.3 Sơ đồ kết cấu nguyên lý hoạt động thiết bị đo lẫn trấu 71 4.7.4 Giải thuật điều khiển thiết bị đo tỉ lệ lẫn 72 4.8 Thiết bị đo tỉ lệ gạo lẫn thóc lép 74 4.8.1 Công dụng 74 4.8.2 Nguyên lý đo tỉ lệ gạo lẫn thóc lép 75 4.8.3 Sơ đồ kết cấu nguyên lý hoạt động thiết bị đo tỉ lệ gạo lẫn thóc lép 75 4.8.4 Giải thuật điều khiển thiết bị đo tỉ lệ gạo lẫn 76 4.8.5 Tính tốn lựa chọn thơng số 79 4.9 Sơ đồ phần tử cần điều khiển máy tách trấu 81 4.10 Cấu hình điều khiển máy tách trấu 82 4.11 Sơ đồ khối điều khiển thiết bị máy tách trấu 86 4.12 Giải thuật điều khiển cánh điều chỉnh phân vùng trấu (cánh 1) 87 4.13 Giải thuật điều khiển cánh điều chỉnh phân vùng thóc lép gạo (cánh 2) 89 4.14 Giải thuật điều khiển tự động máy tách trấu 91 Chương 5: THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM 5.1 Mục tiêu thí nghiệm 93 5.2 Các yếu tố mục tiêu 93 5.3 Vật liệu máy thiết bị đo 94 5.4 Những thông số ảnh hưởng đến trình nghiên cứu tỉ lệ lẫn trấu tỉ lệ gạo lẫn thóc lép 95 5.5 Giới hạn thông số nghiên cứu 96 5.5.1 Cơ sở để giới hạn thông số nghiên cứu 96 5.5.2 Xác định thông số ảnh hưởng đến tỉ lệ lẫn trấu 96 5.5.3 Xác định thông số ảnh hưởng đến tỉ lệ gạo lẫn thóc lép 96 5.6 Phát biểu toán hộp đen 97 5.6.1 Bài toán hộp đen thứ 97 5.6.2 Bài toán hộp đen thứ 98 5.7 Thực nghiệm theo phương án bậc 99 5.8 Thực nghiệm theo phương án bậc 103 5.9 Dự đoán kết đạt 106 5.10 Phương pháp xử lý số liệu thực nghiệm 106 Chương 6: KẾT LUẬN VÀ PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN 109 TÀI LIỆU THAM KHẢO 110 99 tính tỉ lệ gạo lẫn cách lấy khối lượng gạo thu sau phân loại chia cho tổng khối lượng hỗn hợp gạo thóc lép mẫu lấy Các thơng số đầu vào thực ảnh hưởng đến thông số đầu thơng số tiến hành thí nghiệm thăm dị đơn yếu tố theo phân tích phương sai gồm:  Độ ẩm hỗn hợp (gạo, thóc lép, tấm, cám, sạn trấu) sản phẩm máy bóc vỏ (ở dạng mã hóa ký hiệu x2) thơng số điều khiển cách phun sương vào hỗn hợp đem phơi theo dõi đo trực tiếp dụng cụ đo độ ẩm  Đường kính tương tương hạt (ở dạng mã hóa x3, dạng thực D – mm) thông số tính tốn thơng qua kích thước chiều hạt thóc  Góc nghiêng cánh điều chỉnh phân vùng gạo thóc lép (ở dạng mã hóa ký hiệu x4, dạng thực β - độ) Thông số điều khiển cách điều khiển góc quay động servo thiết kế để điều chỉnh góc nghiêng cánh 5.7 Thực nghiệm theo phương án bậc Quan hệ thông số ảnh hưởng đầu vào yếu tố mục tiêu theo phương trình bậc có dạng: Y = b0 + b1.x1 + b2 x2 + b3 x3 5.7.1 Nghiên cứu ảnh hưởng góc nghiêng cánh phân vùng trấu tấm, độ ẩm nguyên liệu đường kính hạt đến tỉ lệ lẫn (bậc 1) a) Xác định miền nghiên cứu Căn vào kết thí nghiệm thăm dị, vùng thí nghiệm xây dựng từ mức sở, sau chọn khoảng biến thiên Kết xác định miền nghiên cứu trình bày bảng 5.2 100 Bảng 5.2: Miền thực nghiệm theo phương án bậc Yếu tố Góc nghiêng cánh Độ ẩm Đường kính tương phân vùng trấu nguyên liệu đương hạt α (độ) W (%) D (mm) Mức +1 30 16 3.4 Mức sở 20 14 3.2 Mức -1 10 12 3.0 Khoảng biến thiên 10 0.2 Mức b) Lập ma trận thí nghiệm Ma trận thí nghiệm bậc có tính chất trực giao Số lượng thí nghiệm xác định theo cơng thức: N = 2k + n0 = 23 + = 14 Trong đó: k - yếu tố ảnh hưởng nghiên cứu, k = 2k - số lượng thí nghiệm mức mức dưới, 23 = n0 - số lượng thí nghiệm lặp lại mức sở, n0 = Bảng 5.3: Ma trận dạng mã hóa theo phương án bậc STT x1 x2 x3 0 +1 +1 -1 +1 -1 +1 +1 -1 -1 +1 +1 +1 -1 -1 +1 -1 +1 +1 0 0 10 -1 +1 -1 Y1 101 11 -1 -1 -1 12 0 13 0 14 0 Với kết thực nghiệm, điền kết vào bảng ma trận thí nghiệm thực phân tích kết thu 5.7.2 Nghiên cứu ảnh hưởng góc nghiêng cánh phân vùng gạo thóc lép, độ ẩm ngun liệu đường kính hạt đến tỉ lệ gạo lẫn (bậc 1) a) Xác định miền nghiên cứu Căn vào kết thí nghiệm thăm dị, vùng thí nghiệm xây dựng từ mức sở, sau chọn khoảng biến thiên Kết xác định miền nghiên cứu trình bày bảng 5.4 Bảng 5.4: Miền thực nghiệm theo phương án bậc Yếu tố Góc nghiêng cánh phân Độ ẩm Đường kính tương vùng gạo thóc lép nguyên liệu đương hạt Mức β (độ) W (%) D (mm) Mức +1 30 16 3.4 Mức sở 20 14 3.2 Mức -1 10 12 3.0 Khoảng biến thiên 10 0.2 b) Lập ma trận thí nghiệm Ma trận thí nghiệm bậc có tính chất trực giao Số lượng thí nghiệm xác định theo công thức: N = 2k + n0 = 23 + = 14 Trong đó: k - yếu tố ảnh hưởng nghiên cứu, k = 2k - số lượng thí nghiệm mức mức dưới, 23 = n0 - số lượng thí nghiệm lặp lại mức sở, n0 = 102 Bảng 5.5: Ma trận dạng mã hóa theo phương án bậc STT x2 x3 x4 0 +1 +1 -1 +1 -1 +1 +1 -1 -1 +1 +1 +1 -1 -1 +1 -1 +1 +1 0 0 10 -1 +1 -1 11 -1 -1 -1 12 0 13 0 14 0 Y2 Với kết thực nghiệm, điền kết vào bảng ma trận thí nghiệm thực phân tích kết thu c) Kết thực nghiệm xử lý kết thực nghiệm Phương trình hồi qui có dạng: Y = b0 + b1.x1 + b2 x2 + b3 x3 ( 5.2 ) Dựa theo kết thu ta có phương trình hồi qui tương ứng: Y1, Y2 Nếu kết tìm sau phân tích thảo luận khơng thỏa tiến hành nâng bậc với phương án bậc II 103 5.8 Thực nghiệm theo phương án bậc hai Quan hệ thông số ảnh hưởng đầu vào yếu tố mục tiêu theo phương trình bậc có dạng: Y = b0 + b1.x1 + b2 x2 + b3 x3 + b11.x12 + b22 x22 + b33 x32 + b12 x1.x2 + b23 x2 x3 + b13 x1.x3 5.8.1 Nghiên cứu ảnh hưởng góc nghiêng cánh phân vùng trấu thóc, độ ẩm nguyên liệu đường kính hạt đến tỉ lệ lẫn (bậc 2) a) Xác định miền nghiên cứu Bảng 5.4: Miền thực nghiệm theo phương án bậc II bất biến quay Yếu tố Góc nghiêng cánh phân vùng trấu Mức Độ ẩm nguyên liệu α (độ) W (%) Đường kính tương đương hạt D (mm) Mức +1,618 34 17 3.5 Mức +1 30 16 3.4 Mức sở 20 14 3.2 Mức -1 10 12 3.0 Mức -1,618 11 2.9 Khoảng biến thiên 10 0.2 b) Lập ma trận thí nghiệm Số thí nghiệm phương án bậc II bất biến quay xác định theo công thức: N = k + 2k + n0 = 23 + 2.3 + = 20 Trong đó: k số yếu tố ảnh hưởng cần nghiên cứu; k =3 2k số thí nghiệm mức sở; 23 = 2k số thí nghiệm mức điểm ±α; 2k = n0 số thí nghiệm lặp lại tâm phương án; n0 = 104 Bảng 5.5: Ma trận dạng mã hóa theo phương án bậc STT x1 x2 x3 -1 -1 -1 +1 -1 -1 -1 +1 -1 +1 +1 -1 -1 -1 +1 +1 -1 +1 -1 +1 +1 +1 +1 +1 -1.682 0 10 +1.682 0 11 -1.682 12 +1.682 13 0 -1.682 14 0 +1.682 15 0 16 0 17 0 18 0 19 0 20 0 Y1 105 5.8.2 Nghiên cứu ảnh hưởng góc nghiêng cánh phân vùng gạo thóc lép, độ ẩm nguyên liệu đường kính hạt đến tỉ lệ gạo lẫn (bậc 2) a) Xác định miền nghiên cứu Bảng 5.4: Miền thực nghiệm theo phương án bậc II bất biến quay Yếu tố Mức Góc nghiêng cánh Độ ẩm Đường kính phân vùng gạo nguyên liệu tương đương thóc lép W (%) hạt β (độ) D (mm) Mức +1,618 34 17 3.5 Mức +1 30 16 3.4 Mức sở 20 14 3.2 Mức -1 10 12 3.0 Mức -1,618 11 2.9 Khoảng biến thiên 10 0.2 b) Lập ma trận thí nghiệm Số thí nghiệm phương án bậc II bất biến quay xác định theo công thức: N = k + 2k + n0 = 23 + 2.3 + = 20 Trong đó: k số yếu tố ảnh hưởng cần nghiên cứu; k =3 2k số thí nghiệm mức sở; 23 = 2k số thí nghiệm mức điểm ±α; 2k = n0 số thí nghiệm lặp lại tâm phương án; n0 = Bảng 5.5: Ma trận dạng mã hóa theo phương án bậc STT x2 x3 x4 -1 -1 -1 +1 -1 -1 -1 +1 -1 +1 +1 -1 -1 -1 +1 Y2 106 +1 -1 +1 -1 +1 +1 +1 +1 +1 -1.682 0 10 +1.682 0 11 -1.682 12 +1.682 13 0 -1.682 14 0 +1.682 15 0 16 0 17 0 18 0 19 0 20 0 c) Kết thực nghiệm xử lý kết thực nghiệm Phương trình hồi qui có dạng: Y = b0 + b1.x1 + b2 x2 + b3 x3 + b11.x12 + b22 x22 + b33 x32 + b12 x1.x2 + b23 x2 x3 + b13 x1.x3 5.9 (5.3) Dự đoán kết đạt Từ phương trình hồi qui (5.2) (5.3) tiến hành phân tích kết đạt cách phân tích xem yếu tố mục tiêu ảnh hưởng nhiều đến lẫn tỉ lệ gạo lẫn nhiều Loại bỏ yếu tố không gây ảnh hưởng lớn để từ đưa phương pháp điều chỉnh hợp lý 5.10 Phương pháp sử dụng để xử lý số liệu thực nghiệm Các phương pháp xử lý số liệu áp dụng là: Phương pháp khử số liệu thơ phương pháp phân tích phương sai ANOVA (Analysis of Variance) Trong phần nghiên cứu thực nghiệm có nhiều giai đoạn cần đến phương pháp xử lý số liệu khác bao gồm: 107 Áp dụng phương pháp phân tích phương sai (ANOVA) để đánh giá mức độ ảnh hưởng thông số nghiên cứu đến trình nghiên cứu ngẫu nhiên hay thực có ảnh hưởng Phương pháp giúp loại bỏ yếu tố ảnh Ngồi ra, cịn giúp kiểm tra giả thiết đồng phương sai, độ tin cậy hệ số hồi qui mức độ phù hợp mơ hình lựa chọn theo tiêu chuẩn Fisher Áp dụng phương pháp khử sai số thô Aknazarova [32] thực thí nghiệm nhận thơng tin để loại bỏ sai số thô Sử dụng phần mềm STATGRAPHICS – Centurion để xây dựng kiểm tra mô hình hồi qui thực nghiệm Nội dung xử lý số liệu gồm bước: Bước 1: Xác định giá trị hệ số hồi qui dạng đầy đủ Bước 2: Phân tích phương sai để loại bỏ hệ số hồi qui không bảo đảm độ tin cậy với mức ý nghĩa α = 0.05 Bước 3: Xác định lại giá trị hệ số hồi qui theo hàm toán sau loại bỏ hệ số hồi qui không đủ độ tin cậy Bước 4: Phân tích phương sai hàm tốn Kiểm tra lại độ tin cậy hệ số hồi qui Nếu khơng bảo đảm tin cậy, cần thiết cải tiến mơ hình Bước 5: Kiểm tra độ tương thích mơ hình theo chuẩn Fisher: Ft = MSLf ≤ Fb MSEp Trong đó: MSLf - Phương sai khơng tương thích (Mean Square Lack-of-fit) MSEp – Phương sai sai số ngẫu nghiên đích thực (Mean Square Error-pure) Fb – Giá trị tra bảng phân bố chuẩn F với α= 0.05 Sau xây dựng mơ hình hồi qui thực nghiệm, tiếp tục dùng phân mềm Statgraphics Centurion để vẽ đồ thị hàm mục tiêu theo cặp hai thống số vào làm sở cho việc tìm cực trị miền thực nghiệm Từ phương trình hồi quy, sử dụng chương trình Statgraphics Centurion để tìm góc nghiêng cánh điều chỉnh phân vùng trấu thóc lép, góc nghiêng cánh phân vùng gạo lức thóc lép Lấy hai giá trị tối ưu làm giá trị điều chỉnh ban đầu cho máy 108 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN KẾT LUẬN: Qua trình nghiên cứu cải tiến máy tách trấu Công ty Lamico, luận văn thực nội dung sau: - Khảo sát tổng quan trình nghiên cứu ứng dụng máy tách trấu dây chuyền chế biến lúa gạo giới Việt Nam - Thiết kế sơ đồ nguyên lý xây dựng giải thuật để điều khiển cho thiết bị đo tỉ lệ lẫn trấu - Thiết kế sơ đồ nguyên lý xây dựng giải thuật để điều khiển cho thiết bị đo tỉ lệ gạo lẫn thóc lép - Thiết kế cấu điều khiển hai cánh phân vùng xây dựng giải thuật để điều khiển tự động hai cánh phân vùng này, tỉ lệ lẫn trấu tỉ lệ gạo lẫn thóc lép tính tốn từ tín hiệu thiết bị đo tỉ lệ lẫn thiết bị đo tỉ lệ gạo lẫn đưa vào điều khiển máy thông qua giải thuật điều khiển hai cánh điều khiển đưa giá trị điều khiển phù hợp Nhằm giảm tỉ lệ lẫn theo trấu tỉ lệ gạo lẫn thóc lép - Xây dựng giải thuật để điều khiển tự động máy tách trấu - Xây dựng phương án thiết kế thí nghiệm để tìm mối liên hệ tỉ lệ lẫn trấu với góc nghiêng cánh điều chỉnh phân vùng độ ẩm hỗn hợp nguyên liệu đầu vào máy Mối liên hệ tỉ lệ gạo lẫn thóc lép với góc nghiêng cánh điều chỉnh phân vùng độ ẩm hỗn hợp nguyên liệu đầu vào Để từ phương trình thể mối liên hệ tìm giá trị hai cánh điều chỉnh phù hợp để cài đặt cho giá trị điều chỉnh ban đầu máy bắt đầu vận hành 109 Ý nghĩa khoa học: Luận văn sử dụng tích hợp phương pháp, kỹ thuật liên ngành: học khí, toán học, tin học ứng dụng, điện – điện tử – tự động hóa để thiết kế cải tiến nhằm tự động hóa máy tách trấu Từ việc áp dụng phương pháp, kỹ thuật trên, luận văn thiết kế hệ thống điều khiển tự động cho máy tách trấu thích nghi với loại nguyên liệu đầu vào khác Ý nghĩa thực tiễn: Kết luận văn giải pháp cải tiến máy tách trấu suất 5– tấn/giờ chế tạo cơng ty Lamico Máy tự động hóa sở tín hiệu phản hồi từ thiết bị đo để giảm tỉ lệ lẫn, tỉ lệ gạo lẫn nhằm tăng lợi nhuận cho công ty Bên cạnh máy tách trấu sau cải tiến cịn làm giảm chi phí nhân cơng cho việc vận hành, cải thiện môi trường làm việc cho người công nhân PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI Đề tài giải số vấn đề hạn chế máy tách trấu Các giải pháp cải tiến sở điều khiển tự động ứng dụng rộng rãi cho loại máy tách trấu chế tạo thay dần máy tách trấu sử dụng dây chuyền chế biến lúa gạo Các phương hướng phát triển tương lai luận văn đề xuất sau: - Chế tạo máy tách trấu thiết kế cải tiến đưa vào vận hành thực tế - Tiến hành quy hoạch thực nghiệm để xây dựng mối liên hệ thông số ảnh hưởng đầu vào yếu tố mục tiêu từ tìm thông số tối ưu cho máy tách trấu - Triển khai ứng dụng rộng rãi máy tách trấu hệ nhà máy chế biến lúa gạo nước 110 TÀI LIỆU THAM KHẢO (Liệt kê theo thứ tự sử dụng) [1] Nitat Tangpinijkul, Rice milling system, Agricultural Engineering Research Institute, Thailand, 2008 [2] Nguyễn Hay, Máy chế biến lúa gạo, Nhà xuất Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh, 2004 [3] B Y Gorial and J R O’Callaghan, Separation of grain/straw mixtures in a horizontal air stream, Journal of Agricultural Engineering Research 1991 [4] Gorial, B Y.; O’Callaghan, J R Separation of grain/straw mixtures in a vertical air stream, Journal of Agricultural Engineering Research, 1991 [5] Kasbayap, M M.; Pandya, A C Air velocity requirement for winnowing operations Journal of Agricultural Engineering Research 1986 [6] B A Adewumi, A Ogunlowo and C Ademosun, Investigating Particle Trajectory as a Parameter for Selecting the Dimensions of Cross Flow Grain Classifier, 2006 [7] I.G Farran and R.H Macmillan, Grain_chaff separation in a vertical air stream, The British Society for Research in Agricultural Engineering, 1979 [8] Adewumi, Ogunlowo and Ademosun, Material classification in cross flow systems, Proceedings from The International Conference on Advances in Engineering and technology, 2006 [9] M M Kashayap and A C Pandya, A qualitative theoretical approach to the problem of winnowing, Indian Institute of Technology, Kharagpur, India, 1965 [10] C E Lapple and C B Shepherd, Calculation of particle trajectories, Ind Eng Chem., 1940 [11] R H Macmillan, The mechanics of Fluid_ Particle Systems (With special reference to agriculture), University of Melbourne, Autralia, 2007 111 [12] R H Macmillan, Trajectory Plotting System version 1.2 – User’s Manual for use with Windows – based personal computer, University of Melbourne, 2007 [13] Toshihiko Satake, US3701420 - Husker separator, Japan, 1970 [14] Toshihiko Satake, US3952645 – Grain hulling and sorting apparatus, Japan, 1974 [15] Soichi Yamamoto, US4577552 – Rice hulling apparatus, Japan, 1983 [16] Toshihiko Satake, US3835766 – Device for husking grains, Japan, 1972 [17] Minoru Koreda, US 2007/0193455 – Hulled rice distribution device in rice huller, Japan, 2005 [18] Chozaburo Ikuta, Seiji Yorioka, US D523025S – Rice huller, Japan, 2004 [19] Ryuichi Imamura, Kanzo Shimazaki, Satoru Yahashi, US 4441412 – Driving device of sorting cylinder for use in a rotary type rice hulling and sorting device, Japan, 1983 [20] Gorlitz, Frank – otto, WO/2005/068079 – Husk separator, Germany, 2004 [21] Gorlitz, Frank – otto, WO/2004/035214 – Husk separator comprising at least two parallel superimposed sorting zones, Germany, 2004 [22] Gorlitz, Frank – otto, WO/2006/002555 – Roll sheller, Germany, 2005 [23] Yumei Bao, Saijia Lin and Lijie Weng, Three dimensional computer aided design of a vertical winnower, Springer Boston, 2009 [24] B A Adewumi, O C Ademosun and A S Ogunlowo, Preliminary investigation on the distribution and spread pattern of cowpea in a cross flow grain separator, Federal University of Technology, 2006 [25] M Shapiro and V Galperin, Air classification of solid particles: a review, Technion – Israel Institute of Technology, Israel, 2004 [26] K J Simonyan and Y D Yiljep, Investigating grain separation and cleaning efficiency distribution of a conventional stationary rasp-bar sorghum thresher, Michael Okpara University of Agriculture, Nigeria, 2008 112 [27] K J Simonyan, Y D Yiljep and O J Mudiare, Modeling the grain cleaning Process of a Staitonary sorghum thresher, Agricultural engineering Technology programme, Ahmadu Bello University, Nigeria, 2006 [28] B A Adewumi, B V Sathyendra Rao, N L Kiran Kumar, V M Pratape and Srinivas, Grain classification using aerodynamic principles, Federal University of Technology, Nigeria, 2007 [29] B A Adewumi, A S Ogunlowo and O C Ademosun, Particle dynamics research initiatives at the Federal University of Technology, Nigeria, 2005 [30] Gorial B Y; O’Callaghan J R, Aerodynamic properties of grain/straw materials Journal of Agricultural Engineering Research, 1990 [31] Looi Yat Seong, Comparison of Fluidised bed and spouted bed for the combustion of rice husk, Phd Thesis, Universiti Teknologi Malaysia, 2005 [32] Phạm Văn Lang, Bạch Quốc Khang, Cơ sở lý thuyết quy hoạch thực nghiệm ứng dụng kỹ thuật nông nghiệp, Nhà xuất Nông Nghiệp Hà Nội, 1998 [33] Reza Farahmandfar, Esfandiyar Farahmandfar, Amir Ramezani, Physical properties of rough rice, Ferdowsi University of Mashhad (FUM), 2009 [34] Nguyễn Hữu Lộc, Bài giảng Quy hoạch thực nghiệm, Nhà xuất Đai học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh, 2006 [35] S.M.A Razavi and R Farahmandfar, Effect of hulling and milling on the physical properties of rice grains, Int Agrophysics, 2008 [36] S J Park, M H Kim, H M Shin, Physical properties of rice husk, Chonbuk National University, 2005 [37] Vũ Bá Minh, Hoàng Minh Nam, Q trình thiết bị cơng nghệ hóa học thực phẩm – Tập – Cơ học vật liệu rời, NXB Đại học Quốc gia TP.HCM, 2009 113 TĨM TẮT LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: PHẠM NGỌC THẠNH Ngày, tháng, năm sinh: 16/10/1981 Địa liên lạc: Nơi sinh: Phú Yên Số nhà 51/6 Đường 385, Phường Tăng Nhơn Phú A, Quận 9, Thành phố Hồ Chí Minh Điện thoại : 0908 929 236 Email: phamngocthanh1610@gmail.com QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: - Từ 2000 đến 2005: Sinh viên trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh - Từ 2008 đến nay: Học viên cao học ngành Công nghệ chế tạo máy Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc gia Thành Phố Hồ Chí Minh Q TRÌNH CƠNG TÁC: - Từ 2005 đến 2006: Công ty TNHH Microheli - Từ 2006 đến 2009: Công ty TNHH Juki Việt Nam - Từ 2009 đến nay: Công ty TNHH tư vấn thiết kế xây dựng An Đông ... hình nghiên cứu ứng dụng máy tách trấu Việt Nam 1.5.1 Tình hình nghiên cứu máy tách trấu Việt Nam Về cơng trình nghiên cứu máy tách trấu đề tài nghiên cứu máy tách trấu nước công bố Việc cải tiến. .. hình nghiên cứu ứng dụng máy tách trấu giới 10 1.4.1 Tình hình nghiên cứu máy tách trấu giới 10 1.4.2 Tình hình ứng dụng máy tách trấu giới 14 1.5 Tình hình nghiên cứu ứng dụng máy tách. .. lệ lẫn trấu tỉ lệ gạo lẫn thóc lép 54 Chương 4: THIẾT KẾ CẢI TIẾN MÁY TÁCH TRẤU 4.1 Sơ đồ nguyên lý máy tách trấu sau cải tiến 56 4.1.1 Yêu cầu kỹ thuật máy tách trấu cải tiến