Thiết kế và chế tạo máy bóc vỏ tỏi tự động

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY BÓC TỎI TỰ ĐỘNG Người hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: ThS TRẦN NGỌC HẢI TRẦN VĂN HIỆP NGUYỄN VĂN DƯƠNG Đà Nẵng, 2019 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TT Họ tên sinh viên 01 Trần Văn Hiệp Số thẻ SV 101140027 Lớp 14C1A Ngành Chế tạo máy 02 Nguyễn Văn Dương 101140020 14C1A Chế tạo máy Tên đề tài đồ án: Thiết kế, chế tạo máy bóc tỏi tự động Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Các số liệu liệu ban đầu: - Năng suất: 25-54 Kg/1h; - Các số liệu tự chọn yêu cầu thực tế Nội dung phần thuyết minh tính toán: a Phần chung: TT Họ tên sinh viên Nội dung 4.a1 Tổng quan vấn đề liên quan tính cấp thiết đề tài 4.a2 Thiết kế động lực học máy 01 Trần Văn Hiệp 4.a3 Tính tốn sức bền thiết kế chi tiết máy 4.a4 Thiết kế mạch điều khiển: - Chu trình hoạt động - Sơ đồ Grafcet 02 Nguyễn Văn Dương - Sơ đồ mạch điều khiển 4.a5 Chế tạo máy thiết kế b Phần riêng: TT Họ tên sinh viên Nội dung C C R L T DU 01 02 Trần Văn Hiệp Nguyễn Văn Dương Không Không Các vẽ, đồ thị ( ghi rõ loại kích thước vẽ ): a Phần chung: TT Họ tên sinh viên 01 Trần Văn Hiệp 02 Nguyễn Văn Dương Nội dung - Bản vẽ toàn máy: - Bản vẽ nguyên công: - Bản vẽ lắp: - Bản vẽ sơ đồ điều khiển: 1A0 1A0 4A0 1A0 b Phần riêng: TT Họ tên sinh viên 01 Trần Văn Hiệp 02 Nội dung Không Nguyễn Văn Dương Không Họ tên người hướng dẫn: Trần Ngọc Hải Ngày giao nhiệm vụ đồ án: Ngày hoàn thành đồ án: Phần/ Nội dung: 20/2/2019 25/5/2019 Trưởng Bộ môn Chế tạo máy Đà Nẵng, ngày 25 tháng năm 2019 Người hướng dẫn C C DU R L T LỜI NÓI ĐẦU Sau thời gian học tập nghiên cứu ghế giảng đường, nhận nhiều hướng dẫn dạy dỗ tận tình thầy giáo chuyên môn lẫn đạo đức Đề tài tốt nghiệp sản phẩm có ý nghĩa sinh viên Nó kết tinh tất kiến thức mà sinh viên lĩnh hội trình học tập trường kiến thức tự học tập sinh viên Với thời đại khoa học công nghệ phát triển mạnh mẽ ngày nay, người ln có khuynh hướng kết hợp nhiều lĩnh vực công nghệ vào sản phẩm Đặc biệt kết hợp mạnh mẽ khí, tự động hóa, điện – điện tử, tin học…nhằm đem lại hiệu thiết thực cao Chính đề tài “ Thiết kế chế tạo máy bóc vỏ tỏi tự động ” hình thành Thứ đề tài xem trải nghiệm thực để chúng em vận dụng học tập nghiên cứu nhằm cho sản phẩm thật hữu ích có giá trị sử dụng Thứ hai việc chọn thực đề tài nhằm mục đích giải phóng phần sức lao động người cơng việc chế biến tỏi thực phẩm Và lý mục đích đề để nhóm thực đề tài đạt Trong suốt trình học tập làm đề tài, em nhận hướng dẫn, giúp đỡ quý báu nhiều từ nhà trường, thầy cơ, gia đình bạn bè Để hoàn thành đề tài này, trước tiên em xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến thầy TRẦN NGỌC HẢI Thầy dành nhiều thời gian, tâm huyết, nhiệt tình hướng dẫn, góp ý động viên suốt thời gian thực đề tài C C R L T U D Em xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng tận tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức tảng chuyên môn thời gian qua Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn đến q thầy khoa Cơ Khí tạo điều kiện thuận lợi cho em trình làm đề tài Trong trình thực đề tài này, cố gắng thời gian, trình độ hiểu biết kinh nghiệm thực tế hạn chế cộng với việc lần thiết kế chế tạo loại máy công nghiệp phức tạp nên khơng tránh khỏi thiếu sót Nhưng em hy vọng với dìu dắt thầy cô nổ lực thân, tương lai gần sản xuất loại máy đáp ứng địi hỏi thị trường Kính mong thầy cơ, bạn cảm thơng góp ý để đề tài hoàn thiện tốt Xin chân thành cảm ơn! i CAM ĐOAN Tên đề tài :“Thiết kế chế tạo máy bóc tỏi tự động” GVHD : Th.S Trần Ngọc Hải SVTH : Trần Văn Hiệp Nguyễn Văn Dương Lớp : 14C1A Lời cam kết: “ Tôi xin cam đoan đề tài tốt nghiệp cơng trình nhóm chúng C C gồm Trần Văn Hiệp Nguyễn Văn Dương nghiên cứu thực Chúng không chép lấy ý tưởng mà không cho phép trích dẫn R L T nguồn gốc Nếu có sai phạm nào, chúng tơi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm.” U D Sinh viên thực Trần Văn Hiệp Nguyễn Văn Dương ii MỤC LỤC Lời nói đầu i Cam đoan ii Mục lục iii MỞ ĐẦU 1 Đặt vấn đề Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Mục tiêu nghiên cứu đề tài Đối tượng phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Kết cấu đề tài CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu tỏi 1.2 Phân bố 1.3 Cơ sở lý thuyết 13 1.3.1 Phương trình trạng thái 13 1.3.2 Phương trình lưu lượng 14 1.3.3 Phương trình Becnili 14 1.3.4 Phương trình Entanpi 15 1.3.5 Vận tốc âm 16 1.3.6 Tính tốn dịng khí hàm khí động biểu đồ 16 1.3.7 Lưu lượng khí nén qua đầu phun 17 1.4 Các phần tử điện sử dụng máy 17 1.5 Nhận xét 23 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ DỘNG HỌC CỦA MÁY 24 2.1 Phân tích phương án thiết kế 24 2.1.1 Các phương pháp bóc vỏ tỏi 24 2.1.2 Máy bóc tỏi khơ dùng ma sát 28 2.1.3 Máy bóc tỏi khơ dùng khí nén 30 2.1.4 Các yêu cầu thiết kế 33 2.1.5 Các phương án thiết kế 33 2.2 Chọn phương án thiết kế 36 2.3 Thiết kế động học máy 36 2.3.1 Tính chọn động 36 2.3.2 Tính toán đầu phun 37 2.4 Nhận xét 40 C C R L T U D iii CHƯƠNG 3:TÍNH TỐN SỨC BỀN VÀ THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT MÁY CỦA MÁY BÓC TỎI TỰ ĐỘNG 41 3.1 Tính tốn sức bền 41 3.1.1 Tính thiết kế trục 41 3.1.2 Tính chọn khớp nối 43 3.2 Thiết kế chi tiết máy 44 3.2.1 Thiết kế phễu cấp liệu 44 3.2.2 Thiết kế mân quay 45 3.2.3 Thiết kế khung máy 46 3.2.4 Thiết kế buồng bóc 47 3.2.5 Thiết kế cụm van cấp liệu 52 3.2.6 Thiết kế cụm van xã liệu 53 3.2.7 Thiết kế quy trình cơng nghệ chế tạo chi tiết mâm quay 55 3.3 Nhận xét 66 CHƯƠNG 4:THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN 67 4.1 Yêu cầu thiết kế 67 4.2 Thiết kế mạch điều khiển 67 4.2.1 Sơ lượt ARDUINO 67 4.2.2 Phần mềm viết chương trình cho bo mạch ARDUINO 70 4.3 Thiết lập chu trình viết chương trình điều khiển 72 4.4 Nhận xét 75 CHƯƠNG 5: CHẾ TẠO MÁY THIẾT KẾ 76 5.1 Chế tạo máy thiết kế 76 5.2 Kết thực nghiệm 79 5.3 Vận hành bảo dưỡng máy 79 5.3.1 An toàn sử dụng máy 79 5.3.2 Hướng dẫn sử dụng máy 80 5.3.3 Bảo dưỡng 81 5.4 Nhận xét 81 KẾT LUẬN 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO 83 PHỤ LỤC C C R L T U D iv ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế chế tạo máy bóc tỏi tự động MỞ ĐẦU Đặt vấn đề: Việt Nam nước có truyền thống sản xuất nơng nghiệp, xuất phát từ thực tế đất nước ta thiên nhiên ưu đãi thời tiết, khí hậu nhiệt đới, đất đai phì nhiêu, phong phú đa dạng loại nông sản Sản xuất sản phẩm nông nghiệp ngành hàng có tính chiến lược quan trọng kế hoạch phát triển kinh tế Để nâng cao giá trị sản phẩm nông sản nhằm tăng giá trị tiêu thụ nước xuất loại sản phẩm này, việc thay đổi giống trồng kỹ thuật canh tác việc chế biến góp phần quan trọng Một quy trình chế biến hỗ trợ loại máy móc thiết bị hợp lý làm tăng giá trị chất lượng loại sản phẩm, làm tăng suất, tỉ lệ thành phẩm cao, giảm phế phẩm Trong vấn đề nâng cao khả cạnh tranh chất lượng giá phải đặt lên hàng đầu Chế biến nông sản ngành sản xuất nhiều nước giới quan tâm Hiện nhiều nước giới không ngừng đầu tư công sức cho lĩnh vực nghiên cứu, chế tạo thiết bị phục vụ cho việc bảo quản chế biến nông sản Đây không ngành sản xuất mang lại nhiều lợi nhuận cho nhà đầu tư mà góp phần tạo việc làm tăng thu nhập cho người nông dân giải số vấn đề xã hội Hiện nay, điều kiện nước ta việc bảo quản chế biến nơng sản cịn gặp nhiều hạn chế khó khăn thiếu máy móc thiết bị chưa có hiệu cao Phần lớn, thiết bị máy móc nước chưa đáp ứng yêu cầu thực tế Nó làm giảm suất chất lượng sản phẩm gây lãng phí lớn nguyên vật liệu, dẫn tới chi phí giá thành cao khó cạnh tranh Vì vậy, việc áp dụng khoa học kỹ thuật vào lĩnh vực chế biến nông sản phải trọng.Tuy nhiên, vấn đề gặp nhiều hạn chế, khó khăn chưa đầu tư mức Đặc biệt, lĩnh vực chế tạo loại máy bóc tách vỏ loại nơng sản Đó khâu ban đầu công đoạn chế biến nông sản, khâu quan trọng, định đến chất lượng giá thành sản phẩm Quá trình chế biến, khâu bóc vỏ khâu tốn nhiều cơng sức thời gian Đa số việc bóc tách vỏ tay chưa đem lại hiệu cao không phù hợp với quy mô sản xuất Thực tế, nước ta chế tạo thành công loại máy tách vỏ tự động loại hạt củ như: máy tách hạt điều, hạt đậu, máy gọt vỏ khoai lang…giải phóng phần sức lao động cho nơng dân công nhân xưởng chế biến Tuy nhiên, loại vỏ nông sản bóc máy chúng có cấu tạo hình dáng tính chất khác nhau: có loại vỏ dày, loại vỏ mỏng, biên dạng khác Trong q trình bóc tách vỏ nảy sinh nhiều phế phẩm gây khó khăn cho nhà chế tạo Vì vậy, cần phải nghiên cứu kỹ, cải tiến liên tục để tìm cấu phù hợp tối ưu nhất, thông qua việc áp dụng C C R L T DU SVTH: Trần Văn Hiệp- Nguyễn Văn Dương GVHD:Th.S Trần Ngọc Hải Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế chế tạo máy bóc tỏi tự động phần mềm thiết kế, phần mềm mô phỏng, công nghệ gia công tiên tiến, vật liệu… Bên cạnh cần xem xét giá thành, mẫu mã, chất lượng để cạnh tranh loại máy móc nước ngồi có trình độ khoa học phát triển ta Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài: Hiện nay, nước ta có nhiều địa phương trồng tỏi chuyên canh với quy mô lớn cần chế biến, tiêu thụ để thúc đẩy phát triển sản xuất hướng tới xuất Các địa phương trồng tỏi như: tỉnh phía Bắc tỉnh Duyên hải miền Trung Tỏi gia vị thiếu để chế biến thức ăn Nhu cầu tiêu thụ tỏi cao.Vì cần số lượng lớn để cung ứng cho thị trường ngồi nước Tuy nhiên, q trình chế biến, đa phần tỏi bóc tay gặp nhiều khó khăn tỏi có mùi cay nồng Do đó, việc bóc vỏ tay với suất chưa cao, cần số lượng lớn nhân cơng cho việc bóc vỏ dẫn đến tăng giá thành khó cạnh tranh thị trường Hơn nữa, sở chế biến tỏi, nhà hàng, quán ăn việc bóc vỏ để làm gia vị tốn nhiều thời gian khơng vệ sinh Vì vậy, việc áp dụng khí tự động hóa đem lại hiệu cao kinh tế, giải phóng sức lao động, giảm thời gian để bóc vỏ an tồn vệ sinh thực phẩm Một số khó khăn cần giải vấn đề bóc vỏ tỏi là: + Tỏi bóc vỏ khơng bị trầy xước khơng bị dập nát + Tỏi bóc + Tỷ lệ phế phẩm thấp C C R L T DU Vì vậy, cần phải nghiên cứu kỹ lưỡng cấu khí cho hợp lý thơng qua việc khảo sát thực tế, tìm kiếm tài liệu tham khảo có liên quan vận dụng kiến thức học để thiết kế, chế tạo để thành cơng Bóc vỏ cơng đoạn q trình chế biến, có nhiệm vụ tách lớp vỏ mỏng bao quanh khỏi tép tỏi Hiện nay, thị trường Việt Nam có nhiều loại máy bóc vỏ tỏi mà chủ yếu xuất xứ từ Trung Quốc, Hàn Quốc, Nhật Bản Hầu hết, máy bóc vỏ hoạt động theo ngun lý: ma sát, khí động lực học hay chuyển động quay ma sát kết hợp với nước Do đó, việc làm cho lớp vỏ bóc tróc ngồi có vai trị quan trọng trình Tuy nhiên, nguyên lý vận hành máy bóc vỏ cịn tồn số nhược điểm: tỏi dễ bị dập nát kích thước loại tỏi khác gây khó khăn việc bóc vỏ Làm máy bóc vỏ tự động bóc tất kích cỡ tép tỏi mà khơng bị dập nát tỷ lệ bóc vỏ cao Vì vậy, việc tính tốn thiết kế máy bóc vỏ tỏi tự động có cấu bóc vỏ phải đồng tối ưu hoạt động nhịp nhàn để đảm bảo suất chất lượng sản phẩm tốt đầu Máy bóc vỏ tỏi tự động đưa vào ứng dụng dây chuyền chế biến tỏi mang lại hiệu to lớn suất, chất lượng sản phẩm, tiết kiệm thời gian, chi phí mang lại kinh tế cho nhà sản xuất Việc thực chế tạo máy SVTH: Trần Văn Hiệp- Nguyễn Văn Dương GVHD:Th.S Trần Ngọc Hải Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế chế tạo máy bóc tỏi tự động bóc vỏ tỏi làm phong phú thêm chủng loại máy chế biến nông sản Đây hướng thích hợp việc áp dụng kỹ thuật khí hóa vào ngành chế biến nơng sản Việt Nam Mỗi phận hệ thống máy, có chức năng, nhiệm vụ định phải bố trí đồng với tổng thể thống hợp lý không gian thời gian Tuy vậy, phải thấy không thiết lúc có đầy đủ thành phần mà tùy thuộc vào trường hợp cụ thể Chúng ta kết hợp với số thành phần lại với nhau, tùy theo đặc điểm hình dáng để giảm kích thước hệ thống thuận lợi cho việc thiết kế, chế tạo lắp ráp đơn giản Trong trình thiết kế chế tạo máy bóc vỏ tỏi có nhiều hình dạng kết cấu nguyên lý bóc vỏ khác ứng dụng Để đảm bảo cấu làm việc đồng bộ, chức hiệu Mục đích cuối máy móc phải đảm bảo u cầu kỹ thuật dựa phân tích mơ hình hóa động lực học cấu cho phù hợp, lựa chọn vật liệu cho chức làm việc cấu.Hơn phải phân tích đánh giá hình học tính chất thành phần hóa học, học củ tỏi Trên sở đó, người thiết kế, tính tốn đưa giải pháp hợp lý Do vậy, đề tài “Thiết kế chế tạo máy bóc vỏ tỏi tự động ” cho quy mô nhỏ cần thiết C C R L T DU Mục tiêu nghiên cứu đề tài: - Nghiên cứu bóc tách vỏ tỏi động khí nén - Thiết kế, chế tạo hồn chỉnh máy bóc vỏ tỏi tự động qui mơ nhỏ Đối tượng phạm vi nghiên cứu: ❖ Đối tượng nghiên cứu: - Tỏi thực phẩm - Cách thức bóc vỏ tỏi - Qui trình bóc vỏ - Máy bóc vỏ tỏi ❖ Phạm vi nghiên cứu - Đề tài tập trung nghiên cứu thiết kế, chế tạo máy bóc vỏ tỏi tự động cho tỏi thực phẩm tách thành tép - Máy cấp liệu thu liệu tay để cung cấp cho sở chế biến tỏi, sở chế biến thực phẩm quy mơ nhỏ nhà hàng có nhu cầu sử dụng tỏi SVTH: Trần Văn Hiệp- Nguyễn Văn Dương GVHD:Th.S Trần Ngọc Hải Trang ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế chế tạo máy bóc tỏi tự động 4.2.2 Phần mềm viết chương trình cho bo mạch ARDUINO: Arduino mơi trường phát triển tích hợp mã nguồn mở, cho phép người dùng dễ dàng viết code tải lên bo mạch Mơi trường phát triển viết Java dựa ngơn ngữ lập trình xử lý phần mềm mã nguồn mở khác Phần mềm sử dụng với bo mạch Arduino C C R L T DU Hình 4.3 Giao diện phần mềm viết code cho bo mạch Arduino Arduino môi trường phát triển tích hợp đa tảng, làm việc với điều khiển Arduino để viết, biên dịch tải code lên bo mạch Phần mềm cung cấp hỗ trợ cho loạt bo mạch Arduino Arduino Uno, Nano, Mega, Esplora, Ethernet, Fio, Pro hay Pro Mini LilyPad Arduino Ngôn ngữ phổ quát cho Arduino C C++, phần mềm phù hợp cho lập trình viên quen thuộc với ngơn ngữ Các tính làm bật cú pháp, thụt đầu dòng tự động, làm cho trở thành thay đại cho IDE khác SVTH: Trần Văn Hiệp- Nguyễn Văn Dương GVHD:Th.S Trần Ngọc Hải Trang 70 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế chế tạo máy bóc tỏi tự động Bọc bên giao diện đồ họa xếp hợp lý, Arduino sở hữu chức để thu hút nhà phát triển Arduino, mở đường đến đầu thành công thông qua mô-đun gỡ lỗi Tất tính lưu trữ bên vài nút bấm, menu, giúp dễ dàng hiểu điều hướng, đặc biệt với lập trình viên chun nghiệp Ngồi ra, việc tích hợp sưu tập ví dụ mẫu giúp cho người lần đầu tiếp xúc với Arduino làm quen nắm bắt ứng dụng nhanh Trong điều kiện kết nối bo mạch Arduino với máy tính cài đặt driver cần thiết, bạn lựa chọn mơ hình để làm việc nhờ sử dụng menu Tools ứng dụng Sau đó, bắt đầu viết chương trình cách sử dụng mơi trường làm việc thoải mái mà Arduino cung cấp Chương trình bao gồm mảng thư viện phong phú EEPROM, Firmata, GSM, Servo, TFT, WiFi, Tất nhiên, bạn thêm vào thư viện riêng C C R L T DU Hình 4.4 Thư viện tích hợp phần mềm lập trình Arduino Các thiết kế kiểm tra, biên dịch với ghi lỗi hiển thị phần giao diện người dùng, cho phép bạn xem lại code Nếu q trình gỡ lỗi trả kết khơng có lỗi bắt đầu q trình tải code lên bo mạch thử nghiệm thêm SVTH: Trần Văn Hiệp- Nguyễn Văn Dương GVHD:Th.S Trần Ngọc Hải Trang 71 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế chế tạo máy bóc tỏi tự động 4.3 Thiết lập chu trình viết chương trình điều khiển: Từ yêu cầu thiết kế trên, ta có sơ đồ trạng thái sau: C C R L T DU Hình 4.5 Sơ đồ trạng thái - Sơ đồ mạch khí nén Xilanh cấp liệu Buồng bóc Xilanh xả liệu ĐC Hình 4.6 Sơ đồ nguyên lý SVTH: Trần Văn Hiệp- Nguyễn Văn Dương GVHD:Th.S Trần Ngọc Hải Trang 72 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế chế tạo máy bóc tỏi tự động - Sơ đồ grafcet C C R L T Hình 4.7 Sơ đồ Grafcet Sơ đồ lắp ráp DU Hình 4.8 Sơ đồ lắp mạch điện điều khiển SVTH: Trần Văn Hiệp- Nguyễn Văn Dương GVHD:Th.S Trần Ngọc Hải Trang 73 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế chế tạo máy bóc tỏi tự động C C R L T DU Hình 4.9 Sơ đồ logic c ❖ Nguyên lý hoạt động mạch điện điều khiển: Trước hoạt động ta nhấn nút RESET để ARDUINO trở trạng thái ban đầu, trạng thái ban đầu xilanh cấp liệu trạng thái lùi về, xilanh nạp liệu trạng thái duỗi thẳng, van cấp khí động trạng thái thường mở Nhấn nút START để chương trình bắt đầu hoạt động, ấn START ARDUINO điều khiển cho tín hiệu vào rơle đổi từ thường mở sang thường đóng kích dịng điện làm cho đầu B van 5/2 có điện, khí thơng qua làm cho xilanh cấp liệu duỗi thẳng để đẩy tỏi vào thùng chứa, sau thời gian delay khoảng 10s ARDUINO điều SVTH: Trần Văn Hiệp- Nguyễn Văn Dương GVHD:Th.S Trần Ngọc Hải Trang 74 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế chế tạo máy bóc tỏi tự động khiển cung cấp tín hiệu cho rơle đổi từ thường mở sang thường đóng kích dịng điện làm đầu A van 5/2 mở khí thơng vào làm cho xilanh cấp liệu lùi đóng cửa cấp liệu đồng thời lúc ARDUINO cung cấp tín hiệu cho rơle đổi từ thường mở sang thường đóng lúc làm cho động quay sau 50s có tín hiệu cho rơle đổi thường mở sang thường đóng kích van 3/2 làm cho khí thơng vào buồng bóc ARDUINO delay khoảng 15s ngắt dòng điện rơle lúc lò xo van 3/2 kéo ngắt khí cung cấp vào bình đồng thời lúc ARDUINO cung cấp tín hiệu cho rơle đổi từ thường mở sang thường đóng kích đầu A van 5/2 van xã liệu xilanh xã liệu lùi mở cửa cho tỏi ARDUINO delay khoảng 10s cung cấp tín hiệu cho rơle đổi từ thường mở sang thường đóng kích đầu B van 5/2 van xã liệu xilanh xã liệu duỗi thẳng đóng cửa buồng bóc đồng thời lúc ARDUINO cung cấp tín hiệu làm động ngừng quay Sau chu trình lặp lại ban đầu Khi ta muốn dừng máy lúc ta bấm nút STOP để dừng C C 4.4 Nhận xét: - Đưa yêu cầu thiết kế mạch điện - Giới thiệu phần mềm viết chương trình arduino - Thiết lập chu trình viết chương trình điều khiển cho máy hoạt động R L T DU SVTH: Trần Văn Hiệp- Nguyễn Văn Dương GVHD:Th.S Trần Ngọc Hải Trang 75 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế chế tạo máy bóc tỏi tự động CHƯƠNG 5: CHẾ TẠO MÁY THIẾT KẾ 5.1 Chế tạo máy thiết kế: Hình ảnh thực tế máy kết cấu máy sau chế tạo: C C R L T DU Hình 5.1: Máy bóc tỏi tự động SVTH: Trần Văn Hiệp- Nguyễn Văn Dương GVHD:Th.S Trần Ngọc Hải Trang 76 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế chế tạo máy bóc tỏi tự động C C Hình 5.2 Van khí mạch arduino R L T DU Hình 5.3 Cụm van cấp liệu SVTH: Trần Văn Hiệp- Nguyễn Văn Dương GVHD:Th.S Trần Ngọc Hải Trang 77 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế chế tạo máy bóc tỏi tự động C C Hình 5.4 Tủ điện nút điều khiển R L T DU Hình 5.5 Cụm van xả liệu SVTH: Trần Văn Hiệp- Nguyễn Văn Dương GVHD:Th.S Trần Ngọc Hải Trang 78 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế chế tạo máy bóc tỏi tự động 5.2 Kết thực nghiệm: Sản phẩm tỏi trước sau bóc máy bóc tỏi tự động Hình 5.6 Tỏi trước bóc C C R L T DU Hình 5.7 Tỏi sau bóc ➢ Nhận xét: Tỏi sau bóc vỏ tỏi tách khỏi tép tỏi, tỏi khơng bị dập khơng bị nứt q trình bóc 5.3 An toàn, hướng dẫn sử dụng: 5.3.1 An toàn sử dụng máy: Mục đích an tồn sử dụng máy Trong trình sử dụng máy, sử chữa vận hành máy vấn đề an toàn cần quan tâm hàng đầu máy hoạt động nguy hiểm xảy lúc Trên thực tế, tai nạn sử dụng máy xảy ra, không nhiều phần lớn suất phát từ sơ suất người lao động Theo thống kê việc sử dụng máy an toàn, cách nâng cao tuổi thọ máy khoảng 25-30% tổng thời gian sử dụng máy Việc sử dụng máy ln ln tiếp xúc với nguy hiểm, an toàn lao động nhiệm vụ hàng đầu người lao động SVTH: Trần Văn Hiệp- Nguyễn Văn Dương GVHD:Th.S Trần Ngọc Hải Trang 79 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế chế tạo máy bóc tỏi tự động An toàn sử dụng máy Chấp hành quy tắc an toàn lao động chung sản suất Trước vận hành máy cần kiểm tra phận máy, kiểm tra vị trí thường xảy tai nạn lao động ổ cắm điện, tủ điện Tìm hiểu kỹ hướng dẫn sử dụng trước đưa máy vào hoạt động.Khi làm việc với máy người phải tuân thủ điều sau: + Các nội qui an toàn, vệ sinh lao động + Qui trình vận hành thiết bị + Khơng dùng rượu bia, chất kích thích vào vận hành máy Những điều cần ý lại xung quanh máy: + Không qua nơi nguy hiểm máy vận hành, quy định + Khi xung quanh vận hành máy phải mang dép có quai sau + Chú ý tránh hệ thống điện, vật sắc nhọn + An toàn xếp nguyên liệu + Chuẩn bị vật liệu xếp ngăn nắp để dễ lấy sử dụng + Dùng dụng cụ phụ để việc đưa vật liệu lên dễ dàng An toàn điện cần đề phịng: + Khơng vận hành thiết bị tay ướt + Máy phải có nguồn vào riêng khơng chung với thiết bị nhà + Tất thiết bị điện phải có nắp đậy (như cầu dao…) + Không phun, để rơi chất lỏng lên thiết bị điện Kiểm tra: + Phải thường xuyên kiểm tra thiết bị điện, dây dẫn + Đặc biệt phải kiểm tra kỹ mối nối đường dây( có) Bảo quản: + Người sửa chữa phải có cấp lĩnh vực điện phép sửa chữa + Không để vật sắc nhọn mũi khoan, mũi khoét, vật nóng mỏ hàn chạm vào dây dẫn điện + Không đặt thiết điện nơi ẩm ướt 5.3.2 Hướng dẫn sử dụng máy Trước vận hành + Chuẩn bị kiểm tra công việc phải làm trước máy hoạt động + Từng phận máy phải lắp theo yêu cầu kỹ thuật, tất bulông phải siết chặt + Đảm bảo nguồn khí cung cấp phải dao động mức 6-7 bar + Kiểm tra kỹ cụm cấu: cụm van cấp liệu, cụm van xả tỏi, đầu nối ống khí + Kiểm tra an tồn nguồn điện dây dẫn + Tra dầu mỡ vào ổ bi đỡ cụm van xả tỏi + Mọi phần tử máy phải lắp đặt xác C C R L T DU SVTH: Trần Văn Hiệp- Nguyễn Văn Dương GVHD:Th.S Trần Ngọc Hải Trang 80 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế chế tạo máy bóc tỏi tự động + Chuẩn bị nguyên liệu sẵn sàng để cung cấp liên tục trình làm việc máy Các bước vận hành + Chạy thử không tải, phần tải đủ tải tiến hành sau lắp đặt xong + Việc vận hành, bảo quản kiểm tra an toàn phải quan tâm thường xuyên, máy hoạt động tốt tăng tuổi thọ Chạy thử + Chạy thử không tải + Chạy thử nửa tải + Chạy thử toàn tải 5.3.3 Bảo dưỡng máy: Dầu mỡ bôi trơn phải chủng loại, việc bôi trơn phải thực thường xuyên, đầy đủ tiến hành thay định kỳ thời gian quy định Tiến hành vệ sinh phễucấp liệu, thân máy, ổ lăn, lấy phần vỏ, nguyên liệu bị chẹt vào khe hở hệ thống bóc sau dừng máy để vận hành lần sau, nghe máy xem có tiếng động lạ khơng Bulơng gối đỡ xylanh, khung máy bị long kiểm tra định kỳ siết chặt chúng lại Kiểm tra đường ống dẫn khí, đầu nối bị bung q trình đóng ngắt đột ngột van điện từ Kiểm tra cổng vào, cổng thiết bị điện sau dừng máy Vệ sinh thân pittong xylanh thường xuyên, tránh tình trạng tạp chất như: bụi, cát bám thân pittong làm giảm khả vận hành xylanh Cần kiểm tra tổng quát máy theo thời gian định kỳ đặt để nâng cao suất tăng tuổi thọ máy 5.4 Nhận xét: - Đã chế tạo máy, thiết kế kết cấu máy - Kết thực nghiệm cho thấy + Sản phẩm đạt theo yêu cầu + Đảm bảo suất: 25-43kg/h + Cải thiện nhanh gấp 10 lần + Đảm bảo tính tự động chun mơn hóa, thời gian tối ưu máy chuyên dụng C C R L T DU SVTH: Trần Văn Hiệp- Nguyễn Văn Dương GVHD:Th.S Trần Ngọc Hải Trang 81 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế chế tạo máy bóc tỏi tự động KẾT LUẬN Kết đạt đề tài: Sau gần tháng để hoàn thành đề tài, với giúp đỡ tận tình Thầy hướng dẫn đề tài đạt kết sau: - Tìm hiểu nhu cầu tính cấp thiết đề tài - Thiết kế nguyên lý tính tốn động học - Đã chế tạo máy, thiết kế kết cấu xây dựng vẽ kĩ thuật - Kết thực nghiệm cho thấy + Sản phẩm đạt theo yêu cầu + Đảm bảo suất: 25-43kg/h + Cải thiện nhanh gấp 10 lần + Đảm bảo tính tự động chun mơn hóa, thời gian tối ưu máy chuyên dụng Kiến nghị: Do thời gian có hạn, đề tài có số hạn chế sau: - Máy bóc tỏi chưa bóc tỏi hoàn toàn cần cải thiện để máy đạt hiệu tốt - Củ tỏi tách thành tép tay chưa tách tự động Vì hướng nghiên cứu đề tài: - Máy bóc vỏ tỏi cho tất loại tỏi - Tổ hợp chức bóc tách máy C C R L T DU SVTH: Trần Văn Hiệp- Nguyễn Văn Dương GVHD:Th.S Trần Ngọc Hải Trang 82 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế chế tạo máy bóc tỏi tự động TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trần Ngọc Hải, Giáo trình Truyền Động Thủy Lực Khí Nén, Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng [2] Trần Ngọc Hải, Ðiều khiển thuỷ khí & lập trình PLC, Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng [3] Lưu Đức Bình, Công nghệ chế tạo máy 1,2, Đại học BK Đà Đẵng [4] Trần Xuân Tùy, Kỹ thuật điều khiển tự động, Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng [5] Nguyễn Đắc Lực, TBCN & cấp phôi tự động, Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng [6] Đồn Dụ, Cơng nghệ máy chế biến lượng thực, NXB KH vàKT [7] Nguyễn Trọng Hiệp, Nguyễn Văn Lẫm, Thiết kế chi tiết máy, NXB GD, 2003 [8] Lê Cung, Cơ sở thiết kế máy, Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng [9] Trịnh Chất- Lê Văn Uyển, Tính tốn thiết kế hệ dẫn đơng khí- tập, NXB GD, 2006 [10] Đinh Vương Hùng, Phạm Xuân Phương, Nguyễn Xuân Trung,Nghiên cứu trình sấy tỏi hệ thống sấy dùng lượng mặt trơi kiểu hỗn hợp đối lưu tự nhiên, Tạp chí Khoa học, Đại học Huế, tập 71, số 2, năm 2012 [11] Văn Minh Nhựt, Giáo trình máy chế biến lương thực thực phẩm, Ebook.moet.gov.vn, năm 2007 [12] GS Nguyễn Đắc Lộc, SỔ TAY CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY - TẬP, NXB Khoa học kỹ thuật, năm 2007 [13] Các trang Web: http://www.vatgia.com/5818/973151/m%C3%A1y-b%C3%B3cv%E1%BB%8F-t%E1%BB%8Fi-%C6%B0%E1%BB%9Bt-maoyuan-tp-500.html https://sites.google.com/site/raurungvietnam/rau-than-thao-dhung/cay-toi http://nld.com.vn/20110426110326997p0c1201/toi-ly-son-sap-mat-thuonghieu.htm http://nongnghiep.vn/nongnghiepvn/72/45/45/39158/Nghien-cuu-cac-bienphap-phong-tru-benh-thoi-hanh-toi-.aspx,8/9/2009 http://vinastar.vn/may-boc-vo-toi-hanh-vn-2015-21627.html 6http://doantotnghiep.vn/tinh-toan-thiet-ke-may-lot-tep-toi.html C C R L T DU SVTH: Trần Văn Hiệp- Nguyễn Văn Dương GVHD:Th.S Trần Ngọc Hải Trang 83 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế chế tạo máy bóc tỏi tự động C C R L T DU SVTH: Trần Văn Hiệp- Nguyễn Văn Dương GVHD:Th.S Trần Ngọc Hải Trang 84 ... NGHIỆP Thiết kế chế tạo máy bóc tỏi tự động 2.1.3 Máy bóc tỏi khơ dùng khí nén: Máy bóc vỏ tỏi VN2015 Việt Nam chế tạo: C C R L T DU Hình 2.10 Máy bóc vỏ tỏi VN2015 Nguyên lý hoạt động: Loại máy. .. tỏi tự động CHƯƠNG 2:THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC MÁY 2.1 Phân tích phương án thiết kế: 2.1.1 Các phương pháp bóc vỏ tỏi: Q trình bóc vỏ có phương pháp: bóc vỏ tỏi thủ cơng bóc vỏ tỏi máy Bóc vỏ tỏi thủ... ? ?Thiết kế chế tạo máy bóc vỏ tỏi tự động ” cho quy mô nhỏ cần thiết C C R L T DU Mục tiêu nghiên cứu đề tài: - Nghiên cứu bóc tách vỏ tỏi động khí nén - Thiết kế, chế tạo hồn chỉnh máy bóc vỏ