Tính toán, thiết kế và chế tạo máy nghiền hạt cacao

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY NGHIỀN HẠT CA CAO Người hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: ThS TRẦN MINH CHÍNH TRƯƠNG XUÂN PHÚC ĐẶNG BÁ QUANG Đà Nẵng, 2018 TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠ KHÍ Bộ mơn: CHẾ TẠO MÁY Độc lập - Tự – Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giảng viên hƣớng dẫn: ThS Trần Minh Chính Sinh viên thực hiện: Trƣơng Xuân Phúc Đặng Bá Quang MSSV: 101130120 MSSV: 101130121 Tên đề tài: “TÍNH TỐN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY NGHIỀN HẠT CACAO” Các số liệu, tài liệu ban đầu: Năng suất dự kiến: 8kg/mẻ nghiền  Công suất máy: 1KW C  LR C  Điện áp sử dụng 220 VAC Nội dung đồ án: Chọn phƣơng án thiết kế máy theo nguyên lý nghiền ƣớt  Tính tốn thiết kế ngun lý hoạt động máy  Tính tốn hệ thống truyền động  Tính toán độ bền trục cấu truyền động  Thiết kế mạch điện điều khiển máy U T-  D Các sản phẩm dự kiến  Tập thuyết minh  Tập vẽ chế tạo  Sản phẩm thật (máy nghiền ƣớt hat ca cao) Ngày giao đồ án: Ngày nộp đồ án: TRƢỞNG BỘ MÔN (Ký, ghi rõ họ tên) GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) LỜI CAM ĐOAN : ―Tôi xin cam đoan khoá luận tốt nghiệp (ĐATN) cơng trình tơi nghiên cứu thực Tôi không chép từ viết cơng bố mà khơng trích dẫn nguồn gốc Nếu có vi phạm nào, tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm‖ D U T- LR C C Đà Nẵng , ngày … tháng … năm 20… Ký tên i LỜI CAM ĐOAN : ―Tôi xin cam đoan khoá luận tốt nghiệp (ĐATN) cơng trình tơi nghiên cứu thực Tôi không chép từ viết cơng bố mà khơng trích dẫn nguồn gốc Nếu có vi phạm nào, tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm‖ D U T- LR C C Đà Nẵng, ngày … tháng … năm 20… Ký tên ii LỜI CẢM ƠN D U T- LR C C Đồ án tốt nghiệp sinh viên năm cuối quan trọng, nhằm tổng hợp lại kiến thức chuyên ngành khí chế tạo máy môn học khác mà chúng em học suốt năm giảng đường đại học, kinh nghiệm từ thực tế Đồ án tốt nghiệp giúp chúng em từ lý thuyết vào thực tế nghiên cứu chế tạo mơ hình thực tế Qua chúng em củng cố vững kiến thức chuyên ngành kỹ làm việc thực tế làm vệc nhóm cho hiệu hơn, kỹ cần thiết cho kỹ sư sau trường Đề tài đồ án tốt nghiệp chúng em „Tính toán, thiết kế chế tạo máy nghiền hạt Cacao’ Đồ án gồm có chương, chương sâu vào việc tìm hiểu, nghiên cứu tính tốn mô đun nhỏ thành phần Với kiến thức học, với nỗ lực thành viên nhóm, sau thời gian nghiên cứu, với giúp đỡ hướng dẫn thầy cô giáo môn, đặc biệt thầy Trần Minh Chính, người hướng dẫn, bảo tận tình tạo điều kiện thuận lợi để chúng em hoàn thành tốt Đồ án Bên cạnh chúng em muốn gửi lời cảm ơn đến thầy cô giáo Khoa Cơ khí Chế Tạo máy, trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm quý báu tạo điều kiện cho nhóm hồn thành đề tài Mặc dù cố gắng, khoảng thời gian cho phép, hạn chế mặt kiến thức thân, đồ án tránh khỏi nhiều thiếu sót Chính vậy, chúng em mong nhận góp ý thầy giáo, cô giáo bạn bè người có quan tâm đến lĩnh vực mà đồ án trình bày Cuối kính chúc q thầy, khoa Cơ khí Chế Tạo Máy lời chúc sức khỏe, hạnh phúc, công tác tốt Chúng em xin chân thành cảm ơn! Tp Đà Nẵng, Ngày 18 tháng 05 năm 2018 Nhóm sinh viên thực Trương Xuân Phúc Đặng Bá Quang iii TÓM TẮT ĐỒ ÁN TÍNH TỐN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY NGHIỀN CACAO D U T- LR C C Đất nƣớc ta đà phát triển việc áp dụng khoa học kỹ thuật vào đời sống đóng vai trò quan trọng ngƣời Việc áp dụng khoa học kỹ thuật vệc đƣa nghiên cứu từ lý thuyết vào đời sống thực tiễn nhằm thay sức lao động ngƣời cách có hiệu nhất, đảm bảo an tồn q trình làm việc Đề tài đồ án tốt nghiệp “Tính tốn, thiết kế chế tạo máy nghiền Cacao” đƣợc đề nhằm giúp cho doanh nghiệp vừa nhỏ tận dụng nguồn nguyên liệu từ ngành công nghiệp cacao cung cấp, chế biến sản phẩm từ Cacao đảm bảo chất lƣợng cạnh tranh với doanh nghiệp nƣớc ngoài, giảm giá thành sản phẩm Sau tìm hiểu, tham khảo tài liệu để tính tốn thơng số kỹ thuật máy nghiền Cacao, với giúp đỡ tận tình thầy Trần Minh Chính, chúng em có đƣợc kết sơ máy nghiền Cacao Nguyên liệu ban đầu hạt Cacao thô đƣợc lên men sấy khơ đƣợc rang chín trƣớc hạt đƣợc nghiền sơ qua Hạt Cacao đƣợc đƣa vào máy nghiền Máy có nhiệm vụ nghiền nát mảnh vỡ từ kích thƣớc lớn đến nhỏ, đảm bảo cho sau nghiền, kích thƣớc hạt hỗn hợp đồng nhỏ mịn đạt yêu cầu Máy có nhiệm vụ khuấy trộn phụ gia cho vào hỗn hợp trình nghiền, làm bốc thành phần axit có hạt Cacao, đảm bảo mùi vị sản phẩm Sau nghiền xong, hỗn hợp chảy lỏng đƣợc rót từ bên cách rút chốt cố định khung máy, nghiêng máy để rót Cacao lỏng Trong trình thực đồ án, có đầu tƣ thời gian cơng sức nên nhóm đạt đƣợc số thành định nhƣ: chạy thành công máy, cho sản phẩm hỗn hợp Cacao lỏng với độ mịn cao…Bên cạnh đó, thiếu sót kinh nghiệm thƣc tế kiến thức cịn hẹp nên khơng thể tránh khỏi ván đề nhƣ: Kích thƣớc đá granit nồi chƣa đảm bảo độ xác cần thiết, hiệu suất máy chƣa cao, tiếng ồn phát lớn, hỗn hợp Cacao lỏng dễ bị chảy xuống đáy nồi, sau lần chạy máy phải lấy đá granit khỏi nồi, kích thƣớc bạc lót cịn thiếu xác, thiết kế nồi chƣa đƣợc tối ƣu…vv Vì cần phải cố gắng khắc phục nhƣợc điểm máy từ thiết kế ban đầu sai sót q trình gia cơng để máy thêm hồn thiện iv MỤC LỤC Trang C C NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN iii TÓM TẮT ĐỒ ÁN iv MỤC LỤC v DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ x CHƢƠNG I: GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Tầm quan trọng vấn đề 1.3 Mục tiêu nghiên cứu 1.4 Đối tƣợng nghiên cứu 1.5 Kết cấu đồ án tốt nghiệp CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ CACAO 2.1 Lịch sử nguồn gốc 2.2 Tình hình sản xuất cacao giới 2.2.1 Tình hình sản suất LR 2.2.2 Tình hình tiêu thụ 2.3 Tình hình sản xuất cacao Việt Nam 2.3.1 Tình hình sản xuất T- 2.3.2 Tình hình tiêu thụ D U 2.4 Đặc điểm hạt cacao 2.5 Hàm lƣợng dinh dƣỡng hạt cacao CHƢƠNG III: NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CHẾ BIẾN HẠT CACAO LÀM CHOCOLATE 3.1 Phƣơng pháp tách hạt cacao 10 3.2 Phƣơng pháp sấy hạt 11 3.3 Phƣơng pháp ủ 12 3.3.1 Dụng cụ ủ 12 3.3.2 Cách ủ 12 3.4 Đảo trộn khối hạt: 13 3.4.1 Thời gian đảo trộn 13 3.4.2 Thời gian ủ: 13 3.5 Các công đoạn sau ủ 13 3.5.1 Nghiền thô 13 3.5.2 Sàng phân loại 14 3.5.3 Tách vỏ 14 3.5.4 Kiềm hóa 14 v 3.5.5 Phối trộn 15 3.5.6 Nghiền tinh 15 3.5.7 Ủ đảo trộn 16 3.5.8 Ổn định nhiệt 16 3.5.9 Rót khn 16 3.5.10 Làm lạnh 16 3.5.11 Bao gói 16 3.5.12 Bảo quản 17 CHƢƠNG IV: ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG 18 4.1 Nguyên lý hoạt động 18 4.2 Phân loại kiểu máy nghiền lăn 18 4.2.1 Dựa vào cách thức hoạt động 18 4.2.2 Dƣa vào cấu tạo lăn 19 4.2.3 Dựa vào phƣơng thức truyền động 20 LR C C CHƢƠNG V: THIẾT KẾ MÁY NGHIỀN HẠT CACAO 22 5.1 Sơ đồ động học máy nghiền 22 5.2 Tính tốn cơng suất nghiền chọn động 22 5.2.1 Xác định góc kẹp, hệ số ma sát kích thƣớc nguyên liệu 22 5.2.2 Lựa chọn động tính cơng suất máy 25 U T- 5.3 Tính tốn truyền 27 5.3.1 Ƣu, nhƣợc điểm phạm vi sử dụng truyền đai 27 5.3.2 Ƣu, nhƣợc điểm phạm vi sử dụng truyền xích 28 D 5.3.3 Chọn đai 28 5.3.4 Thiết kế truyền đai thang 29 5.4 Tính tốn thiết kế trục truyền động 31 5.4.1 Chọn vật liệu 31 5.4.2 Xác định sơ đƣờng kính trục 32 5.4.3 Xác định chiều độ lớn lực từ chi tiết quay tác dụng lên trục 32 5.5 Tính tốn thiết kế trục lăn 38 5.5.1 Tính bền trục máy 38 5.5.2 Chọn vật liệu 38 5.5.3 Xác định đƣờng kính sơ trục 39 5.5.4 Tính góc xoay 39 5.6 Chọn ổ lăn 39 5.6.1 Sơ ổ lăn 39 5.6.2 Chọn loại ổ lăn 40 vi 5.5.3 Chọn kích thƣớc ổ lăn 40 5.5.4 Chọn kích thƣớc ổ lăn kiểm nghiệm 40 5.7 Chế độ lắp 42 CHƢƠNG VI THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN CHO MÁY 43 6.1 Chọn phƣơng án khởi động 43 6.2 Thiết kế mạch động lực mạch điều khiển động 44 6.2.1 Mạch điều khiển cấp tốc độ 44 6.2.2 Mạch điều khiển với cấp tốc độ 45 6.3 Thiết lập cơng thức tính số vịng quay trục truyền lăn 46 6.3.1 Tính tốc độ quay trục truyền 46 6.3.2 Tính tốc độ quay lăn 47 CHƢƠNG VII: LỰA CHỌN VẬT LIỆU VÀ CHẾ TẠO CÁC CHI TIẾT MÁY 49 7.1 Tìm hiểu vể Inox 304 49 7.1.1 Thành phần hóa học tính chất 50 C 7.1.2 Lựa chọn vật liệu cho chi tiết 52 C 7.2 Tìm hiểu vể inox 201 53 7.2.1 Giới thiệu 53 LR 7.2.2 Thành phần hóa học tính chất inox 201 53 7.2.3 Các chi tiết làm vật liệu inox 201 55 T- 7.3 Tìm hiểu vể đá granit xanh 57 7.3.1 Nguồn gốc 57 U 7.3.2 Thành phần hóa học tính chất 57 D 7.3.3 Đặc tính đá granite 59 7.3.4 Chi tiết dụng vật liệu đá granite xanh 59 7.4 Tìm hiểu thép C45 60 7.4.1 Khái niệm chung thép 60 7.4.2 Phân loại 60 7.4.3 Tính chất chung thép 60 7.4.4 Thành phần hóa học tính thép C45 60 7.4.5 Chi tiết sử dụng vật liệu thép C45 61 7.5.5 Chi tiết sử dụng vật liệu thép CT3 61 7.5 Tìm hiểu nhựa TEFLON 62 7.5.1 giới thiệu 62 7.5.2 Đặc tính kỹ thuật thơng tin cần biết nhựa Teflon: 62 7.5.3 Đặc tính nhựa PTFE 63 7.5.4 Một số đặc tính TEFLON CÂY, PTFE ROD, TEFLON TẤM, PTFE SHEET 63 vii 7.5.5 Ứng dụng nhựa PTPE 63 7.5.6 Chi tiết làm TEFLON 64 D U T- LR C C KẾT LUẬN 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO 66 viii Thiết kế, chế tạo máy nghiền xa luân 7.1.2 Lựa chọn vật liệu cho chi tiết Chi tiết sử dụng vật liệu inox 304 Nồi inox U Thanh ngang D Trục T- LR C C Thanh gạt Hình 7.4 Hình ảnh chi tiết sử dụng vật liệu inox 304 _ Lý sử dụng inox 304: có khả chống ăn mịn đƣợc tiếp xúc với nhiều loại hóa chất khác Ngồi inox 304 cịn có khả chống rỉ hầu hết mơi trƣờng q trình chế biến thực phẩm dễ vệ sinh _ Địa mua vật liệu inox: đƣờng Nguyễn Trãi, Q Hải Châu, Tp Đà Nẵng,Việt Nam SVTH: Đặng Bá Quang Trương Xuân Phúc - Lớp 13C1B Hướng dẫn: ThS Trần Minh Chính 52 Thiết kế, chế tạo máy nghiền xa luân U T- LR C C 7.2 Tìm hiểu vể inox 201 7.2.1 Giới thiệu Trong tình hình giá Niken tăng liên tục dịng Inox chứa hàm lƣợng Niken thấp, giá thấp ổn định mang lại hấp dẫn thực Inox 201 lựa chọn phù hợp, mác Inox ngày đƣợc dần chiếm đƣợc nhiều thị trƣờng, nơi mà Inox 304 Inox 201 lựa chọn chủ yếu Inox 201 có giá thấp ổn định dùng Magan để thay cho Niken Chính điều làm cho Inox 201 có nhiều tính chất tƣơng tự Inox 304 có đƣợc bề ngồi giống nhƣ Inox 304 Nhƣ biết, Inox loại thép có chứa 11% Chrom, điều tạo cho Inox lớp màng tự bảo vệ chống lại ăn mòn Còn Niken đƣợc biết đến nhƣ yếu tố mang lại ổn định cho pha Austenitic khả gia công tuyệt vời cho Inox Inox 201 thép khơng gỉ đƣợc hình thành cách sử dụng tất phƣơng pháp hình thành thƣờng đƣợc sử dụng áp lực tƣơng tự nhƣ series 300 thép không gỉ Trong Inox 201, ngƣời ta sử dụng Magan nhƣ nguyên tố để thay Niken theo tỉ lệ 2:1 Chúng ta thấy theo thành phần hóa học nhƣ sau: + Inox 201: 4.5% Niken 7.1% Mangan + Inox 304: 8.1% Niken 1% Mangan => Với thành phần nhƣ góp phần làm cho chi phí ngun liệu thơ Inox 201 xuống thấp Đây lợi 201 7.2.2 Thành phần hóa học tính chất inox 201  Thành phần hóa học Bảng dƣới cho thấy thành phần hóa học lớp 201 thép khơng gỉ Content (%) Iron, Fe 72 D Element Chromium, Cr 16.0 – 18.0 Manganese, Mn 5.50 – 7.50 Nickel, Ni 3.50 – 5.50 Silicon, Si 1.0 Nitrogen, N 0.25 Carbon, C 0.15 Nguồn: Công ty TNHH thương mại Việt Na Bảng 7.5 Thành phần hóa học Inox 201 SVTH: Đặng Bá Quang Trương Xuân Phúc - Lớp 13C1B Hướng dẫn: ThS Trần Minh Chính 53 Thiết kế, chế tạo máy nghiền xa luân  Các tính chất inox 201 - Hàn: Lớp 201 thép khơng gỉ đƣợc hàn sử dụng tất kỹ thuật hàn thông thƣờng - Độ bền khả gia công: Khối lƣợng riêng Inox 201 thấp nhƣng độ bền Inox 201 cao 10% so với Inox 304 C C - Do khả dãn dài so với Inox 304, nên Inox thể đƣợc tính chất tƣơng tự nhƣ 304 trình uốn, tạo hình dát mịng Nhƣng chừng mực Inox 304 dễ dát mỏng dát mỏng tiết kiệm lƣợng Inox 201 (điều ảnh hƣởng nguyên tố Mangan lên Inox 201, làm Inox 201 cứng so với Inox 304) - Nhiệt độ làm việc: Lớp 201 thép không gỉ đƣợc nóng làm việc 1.149-1.232 ° C (2100-2250 ° F) - Luyện kim: Inox 201 thép không gỉ đƣợc luyện 1010-1093 ° C (1850-2000 ° F) Nhiệt độ không nên vƣợt 2000 ° F để tránh rộng Nó đƣợc làm mát nhanh chóng để ngăn chặn tinh cacbua D U T- LR  Ứng dụng Inox 201 + Lớp 201 thép không gỉ đƣợc sử dụng thành phần cấu trúc, loại khác phận hình thành nghiêm trọng, tƣờng lợp mái cho xe ô tô đƣờng sắt xe kéo + Thiết bị bếp nhƣ chảo, nồi => Phủ hợp + Máy giặt, máy rửa chén => Không phù hợp, tồn khả có ăn mịn kẽ hở) + Thiết bị chế biến thực phẩm => Khơng dùng cho nơi có độ PH < + Ngành hóa chất, dầu khí, lƣợng hạt nhân => Khơng thể + Trang trí nội thất => phù hợp + Trong trí ngoại thất => Khơng phù hợp, dùng phải bảo trì thƣờng xuyên SVTH: Đặng Bá Quang Trương Xuân Phúc - Lớp 13C1B Hướng dẫn: ThS Trần Minh Chính 54 Thiết kế, chế tạo máy nghiền xa luân 7.2.3 Các chi tiết làm vật liệu inox 201 Khung Thân cữ D U T- LR C C Khung đứng SVTH: Đặng Bá Quang Trương Xuân Phúc - Lớp 13C1B Hướng dẫn: ThS Trần Minh Chính 55 Thiết kế, chế tạo máy nghiền xa luân D U T- LR C C Vỏ máy Tấm đỡ Hình 7.6 Hình ảnh chi tiết sử dụng vật liệu inox 201 - Lý sử dụng inox 20: có số tính chất tƣơng tụ nhƣ inox 304, có độ bền cao inox 304 thích hợp chọn làm khung máy Ngoài giá thành rẻ nhiều so với inox 301 SVTH: Đặng Bá Quang Trương Xuân Phúc - Lớp 13C1B Hướng dẫn: ThS Trần Minh Chính 56 Thiết kế, chế tạo máy nghiền xa luân 7.3 Tìm hiểu vể đá granit xanh Hình 7.7 Đá granite D U T- LR C C 7.3.1 Nguồn gốc Granite loại đá đƣợc hình thành từ mắc ma Mắc ma Granite có nhiều nguồn gốc tiềm nhƣng phải thực xâm nhập vào loại đá khác Hầu hết xâm nhập Granite có địa điểm độ sâu bên lớp vỏ, thƣờng lớn 1,5 km độ sâu lên đến 50 km lớp vỏ lục địa dày Nguồn gốc đá Granit đề tài gây tranh cãi dẫn đến đa dạng đề án phân loại Những đề án phân loại mang tính khu vực bao gồm tiếng Pháp hệ thống Anh Mỹ Tên gọi Granite mà phổ biến giới có nguồn gốc từ tiếng Latin “ Granum” có nghĩa hạt, ám đến cấu trúc hạt thô đá kết tinh (crystalline) Granit đƣợc phân loại dựa biểu đồ QAPF dung cho đá granitoit hạt thô đƣợc đặt tên dựa phần trăm thạch anh, fenspat kiềm (orthocla, sanidin, microclin) plagiocla 1/2 biểu đồ A-Q-P Granit thực thụ theo khái niệm thạch học đại chứa plagiocla fenspat kiềm Khi khối granitoit có plagiocla đá đƣợc gọi granit kiềm Khi granitoit chứa nhỏ 10% orthocla đƣợc gọi tonalit; pyroxen amphibol khoáng vật phổ biến tonalit Granit chứa muscovit biotit đƣợc gọi granit hai mica Granit hai mica thƣờng có nhiều fenspat kali plagiocla, thƣờng gọi granit kiểu S granit kiểu A Dạng phun trào có thành phần hóa học với granit gọi ryolit Granit nguyên thủy có độ thấm sơ cấp thấp nhƣng có độ thấm thứ cấp cao 7.3.2 Thành phần hóa học tính chất  Thành phần cấu tạo nên đá granite Tỷ lệ trung bình thành phần khoáng vật granit giới đƣợc xếp loại theo phần trăm khối lƣợng theo thứ tự giảm dần nhƣ sau: SiO2 — 72.04% Al2O3 — 14.42% SVTH: Đặng Bá Quang Trương Xuân Phúc - Lớp 13C1B Hướng dẫn: ThS Trần Minh Chính 57 Thiết kế, chế tạo máy nghiền xa luân K2O — 4.12% Na2O — 3.69% CaO — 1.82% FeO — 1.68% Fe2O3 — 1.22% MgO — 0.71% TiO2 — 0.30% P2O5 — 0.12% MnO — 0.05% Dựa phân tích số bình quân 2485 mẫu Nguồn: https://vi.wikipedia.org/wiki/ D U T- LR C C  Phân bố - Granit đƣợc biết nhƣ loại đá cấu tạo nên phần lớn vỏ lục địa Trái đất Granit thƣờng xuất dạng khối tƣơng đối nhỏ, nhỏ 100 km² thể batholith, chúng thƣờng với đai tạo núi Các mạch nhỏ có thành phần giống granit đƣợc gọi mạch aplit chúng thƣờng phân bố rìa khối xâm nhập granit Ở vài nơi, khối pegmatit hạt thô với granit Granit xâm nhập vào lớp vỏ Trái đất suốt giai đoạn địa chất, đa số chúng có tuổi tiền Cambri - Vì kết cấu tinh thể, đá Granite có độ cứng cao, thấm nƣớc thƣờng giá thành thấp marble, dễ thi cơng gãy, mẻ nên nhìn chung đá Granite thƣờng đƣợc dùng rộng rãi Việt Nam tiếng với mỏ đá miền Trung Khí hậu nóng nên đá granite có độ bền học, màu sắc cao với cơng trình chịu nắng gió So với loại đá Granite nƣớc khác, điển hình Trung Quốc chất lƣợng vƣợt trội độ cứng, bền màu đƣợc nƣớc giới đánh giá cao - Khi nhiệt độ cao nguội đi, chúng tạo thành cấu trúc tinh thể hạt (granite) Hầu hết đá granite có cấu tạo khối, cứng xù xì - Gáy đá Granite tự nhiên không đƣợc mịn đá nhân tạo - Kết cấu đá Granite tự nhiên thƣờng có độ rỗng - Hạt màu đá Granite nhân tạo không đá tự nhiên  Ƣu điểm đá Granite Tính chất bật đá Granite độ cứng tính bền Là loại đá tự nhiên độc đáo Là loại đá đƣợc hình thành cổ xƣa nhất, cứng nhất, nặng loại đá SVTH: Đặng Bá Quang Trương Xuân Phúc - Lớp 13C1B Hướng dẫn: ThS Trần Minh Chính 58 Thiết kế, chế tạo máy nghiền xa luân Granite loại đá có độ bền cao, chịu đƣợc ăn mịn chất axit có chanh, giấm…đây loại đá dễ sử dụng bảo dƣỡng Đặc tính đá granite làm cho hầu nhƣ khơng bị trầy C C 7.3.3 Đặc tính đá granite - Độ cứng sau kim cƣơng, đá granite sản phẩm tự nhiên cứng trái đất sau đƣợc đánh bóng, đá granite trì độ bóng cao cấp hầu nhƣ vĩnh viễn.Vì kết cấu tinh thể, đá Granite có độ cứng cao, thấm nƣớc thƣờng giá thành thấp marble, dễ thi cơng gãy, mẻ nên nhìn chung đá Granite thƣờng đƣợc dùng rộng rãi Việt Nam tiếng với mỏ đá miền Trung Khí hậu nóng nên đá granite có độ bền học, màu sắc cao với cơng trình chịu nắng gió So với loại đá Granite nƣớc khác, điển hình Trung Quốc chất lƣợng vƣợt trội độ cứng, bền màu đƣợc nƣớc giới đánh giá cao - Đá Granite gần nhƣ ln ln có khối thể lớn (thiếu cấu trúc nội bộ), cứng dai chắc, đƣợc sử dụng rộng rãi nhƣ loại đá dành cho xây dựng Tỷ trọng trung bình Granite 2,65 đến 2,75g/cm3, cƣờng độ nén thƣờng nằm 200 MPa, độ dẻo nhiệt độ áp suất tiêu chuẩn 3-6 • 10 19 Pa · s LR 7.3.4 Chi tiết dụng vật liệu đá granite xanh D U T- Mâm đá Con lăn Hinh 7.8 Chi tiết làm đá granite Lý chọn đá granit xanh : Bởi đá granite xanh phù hợp với tính chất loại máy nghiền chậu lăn Ngoài ra, đá granite xanh loại đá tự nhiên phù hợp sản xuất qui trình cơng nghệ chế biến thực phẩm độ bền đá rât cao Địa mua đá: Đƣờng huỳnh văn nghệ, Q Ngũ Hành Sơn, Tp Đà Nẵng SVTH: Đặng Bá Quang Trương Xuân Phúc - Lớp 13C1B Hướng dẫn: ThS Trần Minh Chính 59 Thiết kế, chế tạo máy nghiền xa luân D U T- LR C C 7.4 Tìm hiểu thép C45 7.4.1 Khái niệm chung thép - Thép hợp kim sắt cacbon số nguyên tố khác nhƣ Si, Mn, P, S, Cr, Ni, Mo, Mg, Cu hàm lƣợng cacbon thép nhỏ 2,14% 7.4.2 Phân loại - Tùy theo thành phần hóa học nguyên tố thép mà ngƣời ta phân thép thành hai nhóm thép cacbon thép hợp kim Trong đó: - Thép cacbon: ngồi sắt cacbon cịn số ngun tố khác gọi tạp chất thành phần thép nhƣ: Mn, Si, P, S… - Thép hợp kim: sắt cacbon tạp chất, ngƣời ta cố tình đƣa thêm vào nguyên tố đặc biệt với hàm lƣợng định để làm thay đổi tổ chức tính chất thép cho phù hợp với yêu cầu sử dụng Các nguyên tố đƣợc đƣa vào thƣờng Cr, Ni, Mn, W, V, Mo, Ti, Cu, Ta, B, N… 7.4.3 Tính chất chung thép - Thép có tính tổng hợp cao, có tính cơng nghệ tốt, có nhiều chủng loại với nhiều cơng dụng khác nên vật liệu đƣợc sử dụng nhiều khí chế tạo, xây dựng, đóng tàu… - Theo %C chia thép làm nhóm có tính cơng dụng khác nhau: - Thép cacbon thấp (%C ≤ 0,25%): dẻo, dai nhƣng có độ bền độ cứng thấp - Thép cacbon trung bình (%C từ 0,3 - 0,5%): chi tiết máy chịu tải trọng tĩnh va đập cao - Thép cacbon tƣơng đối cao (%C từ 0,55 - 0,65%): có tính đàn hồi cao, dùng làm lò xo - Thép cacbon cao (%C ≥ 0,7%): có độ cứng cao nên đƣợc dùng làm dụng cụ đo, dao cắt, khuôn dập 7.4.4 Thành phần hóa học tính thép C45 Đơn vị tính: % Mác thép 45 Mác thép 45 C Si P Mn S Cr  0,25 Thành phần hóa học thép C45 0,420,50 0,170,37 0,500,80 0,035 0,04 Trạng thái nhiệt b/MPa luyện Thƣờng hoá 598 Ni Cu Thành phần khác  0,25  0,25 - Cơ tính,  st/Mpa 353 5 ,% , % 16 40 ak/J*cm2 49 Độ cứng (HBS) Ủ Cán rấm nhiệt nóng độ cao 229 197 Bảng 7.9 Cơ tính thép Các bon C45 Nguồn: https://sites.google.com/site/vlckcnkl/chuong-3/3-2-thep-cacbon SVTH: Đặng Bá Quang Trương Xuân Phúc - Lớp 13C1B Hướng dẫn: ThS Trần Minh Chính 60 Thiết kế, chế tạo máy nghiền xa luân 7.4.5 Chi tiết sử dụng vật liệu thép C45 Hình 7.6 Trục truyền động 7.5.5 Chi tiết sử dụng vật liệu thép CT3 Khun Tấm đế D U T- LR C C g Hình 7.10 Một số chi tiêt làm thép CT3 SVTH: Đặng Bá Quang Trương Xuân Phúc - Lớp 13C1B Hướng dẫn: ThS Trần Minh Chính 61 Thiết kế, chế tạo máy nghiền xa luân - Lý chọn vật liệu thép C45 cho trục truyền: vật làm việc điều kiện chịu momen xoắn nhiều, không trực tiếp tham gia vào vật liệu chế biến thực phẩm nên khơng u cầu cao tính chất giống inox 201 304 mà yêu cầu độ bền khả chịu tải máy - Địa mua thép C45: C C 7.5 Tìm hiểu nhựa TEFLON 7.5.1 giới thiệu D U T- LR Hình 7.8 Nhựa TEFLON - Teflon đƣợc phát lần Roy J Plunkett (1910-1994) vào năm 1938 đƣợc biết đến nhƣ sản phẩm thƣơng mại đƣợc hãng DuPont tung thị trƣờng từ năm 1946 - Đây hóa chất hữu chứa fluor, có tính chất chịu nhiệt khơng kết dính Nó tạo polymer có nhiều đặc tính tốt mà loại chất dẻo khác khơng có đƣợc nhƣ: Độ bền nhiệt cao, tính cách điện cao, khơng bắt cháy, hệ số ma sát nhỏ, độ chống mài mòn cao… 7.5.2 Đặc tính kỹ thuật thơng tin cần biết nhựa Teflon: - Khơng bị giịn khơng khí lỏng, khơng mềm nƣớc đun sơi, không biến đổi trạng thái khoảng từ -190 °C đến 300 °C - Rất bền với tác nhân hố học (khơng tác dụng với dung dịch axit, kiềm đậm đặc, với tác nhân oxi hoá mạnh (nƣớc cƣờng thuỷ) - Khơng độc hại, PTFE đƣợc sử dụng nhiều công nghiệp thực phẩm nhƣ dƣợc phẩm - Chống ăn mịn từ tính bơi trơn - Mang kháng hóa chất kháng ( khơng độc hại ) - Thiết bị y tế chất bán dẫn hàng dệt may SVTH: Đặng Bá Quang Trương Xuân Phúc - Lớp 13C1B Hướng dẫn: ThS Trần Minh Chính 62 Thiết kế, chế tạo máy nghiền xa luân 7.5.3 Đặc tính nhựa PTFE - Nhựa PTFE có đặc điểm mềm có khả định hình cao, thƣờng đƣợc sử dụng làm gioăng chịu hóa chất đệm Với đặc tính điện lớn nên PTFE đƣợc sử dụng ngành hàng không công nghệ máy tính Nhựa PTFE bổ xung thủy tinh tăng cƣờng đặc chịu lực độ cứng  Bảng đặc tính nhựa PTFE Đặc tính Giá trị Trọng lƣợng riêng 2.15-2.30 Độ dãn dài phá hủy 75~200% Độ bền kéo 1500~2400 Hấp thụ độ ẩm < 0,01% Hằng số điện môi (1K) 2,26 Cƣờng độ điện môi (volts/mil) 450 C Nhiệt độ cao làm việc: 200°C C Nhiệt độ cao chịu đựng 260°C T- LR Bảng 7.11 Đặc tính nhựa TEFLON Nguồn: http://teflonducvuong.com/tin-tuc/dac-tinh-va-nhung-ung-dung-cua-nhuateflon-51.html D U 7.5.4 Một số đặc tính TEFLON CÂY, PTFE ROD, TEFLON TẤM, PTFE SHEET - Khả chịu nhiệt cao, nhiệt độ làm việc nhiệt độ nóng chảy cao - Chịu hóa chất tốt, Teflon ống khơng phản ứng với hóa chất nào, khơng độc hại Nhiệt độ tối đa: 572 ° F 300 ° C Nhiệt độ tối thiểu: 392 ° F -200 ° C Điểm nóng chảy: 626 ° F 330 ° C Độ bền kéo: 6.240 psi Độ cứng: R58 Trọng lƣợng riêng: 2,2 g/cm3 Do PTFE Sheet đƣợc sử dụng nhiều công nghiệp thực phẩm nhƣ dƣợc phẩm Teflon có phạm vi rộng nhiệt độ thực tế từ -180C ~ 260 C Teflon đúc có hệ số ma sát thấp tất vật liệu rắn đƣợc biết đến 7.5.5 Ứng dụng nhựa PTPE - Ổ bi bạc lót - Bánh - Bề mặt trƣợt SVTH: Đặng Bá Quang Trương Xuân Phúc - Lớp 13C1B Hướng dẫn: ThS Trần Minh Chính 63 Thiết kế, chế tạo máy nghiền xa luân - Gioăng làm kín - Hệ thống gioăng làm kín van, phớt làm kín U T- LR C C - Phụ kiện bơm - Cách điện cho cáp - Cụm liên kết - Thiết bị bán dẫn - Thiết bị y tế - Ống chịu hóa chất - Tấm chịu nhiệt - Phủ chống dính Các ứng dụng khác Teflon: - Trong kỹ nghệ vải: Dùng PTFE tráng lên mặt vải chúng có đặc tính khơng thấm nƣớc, không bị dơ Nƣớc gặp lớp tráng không thấm vào vải vật chất khác đƣợc mà trƣợt đi, không để lại vết lem làm ố mặt vải - Trong kỹ nghệ thảm bàn ghế: Phun lớp PTFE mặt thảm tráng mặt bàn ghế nhà, sàn gỗ, sàn plastic… ngăn khơng cho nƣớc loại chất dơ có dầu, bụi bặm, chất ẩm… bám đƣợc vào mặt thảm, mặt sàn bàn ghế - Trong kỹ nghệ xe hơi: PTFE đƣợc ứng dụng nhiều cách: Đƣợc tráng lớp PTFE: D 7.5.6 Chi tiết làm TEFLON Hình 7.9 Bạc lót Lý chọn vật liệu Teflon: Teflon có hệ số ma sát nhỏ nên tốt để sử trong q trình chế biến thực phẩm ngồi Teflon cịn khơng bám dính bề mặt với loại vật liệu nào, độ cách điện đạt mức lý tƣởng, khả chịu nhiệt cao, nhiệt độ làm việc nhiệt độ nóng chảy cao, chịu tia cực tím khơng thấm nƣớc, dầu nên dễ dàng làm sạch, không độc hại, PTFE đƣợc sử dụng nhiều cơng nghiệp thực phẩm nhƣ dƣợc phẩm SVTH: Đặng Bá Quang Trương Xuân Phúc - Lớp 13C1B Hướng dẫn: ThS Trần Minh Chính 64 Thiết kế, chế tạo máy nghiền xa luân KẾT LUẬN D U T- LR C C Việc chế tạo máy nghiền Cacao mang ý nghĩ quan trong việc tạo nguồn nguyên liệu cho việc chế biến sản phẩm khác từ Cacao dạng lỏng nhƣ Socola, sữa Cacao, bơ Cacao…Trong trình chế tạo máy, nhóm vận dụng tất kiến thức đƣợc học trƣờng, từ bạn bè thầy cô Tuy nhiên thiếu kinh nghiệm thực tiễn nên q trình chế tạo khơng thể tránh khỏi sai sót mặt cơng nghệ, kết cấu Sau bảo vệ thành cơng đề tài này, nhóm tiếp tục nghiên cứu để hồn thiện máy Nhóm xin chân thành cảm ơn lời nhận xét chân thành lời gớp ý quý báu thầy cô hi vọng quý thầy cô tiếp tục giúp đỡ nhóm việc hồn thiện máy lần sau SVTH: Đặng Bá Quang Trương Xuân Phúc - Lớp 13C1B Hướng dẫn: ThS Trần Minh Chính 65 Thiết kế, chế tạo máy nghiền xa luân TÀI LIỆU THAM KHẢO [3] [4] [5] Lưu Đức Bình, Kỹ thuật đo, trường đại học Bách khoa Đà Nẵng Lê Cung- Cơ sở thiết kế máy, trường đại học Bách khoa Đà Nẵng D U T- LR [6] [7] C [2] Trịnh Chất, Lê Văn Uyển, Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí, tập một, tái lần thứ 5, Nhà Xuất Bản Giáo Dục Việt Nam - 2010 Trịnh Chất, Lê Văn Uyển, Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí, tập hai, tái lần thứ 10, Nhà Xuất Bản Giáo Dục Việt Nam - 2010 Công nghệ chế biến thực phẩm, Nhà Xuất Bản Giáo Dục Việt Nam, Hà Nội Lê Văn Việt Mẫn , Công Nghệ Chế Biến Thực Phẩm, NXB Đại Học Quốc Gia 2010 Đặng Thiện Ngôn, Giáo trình trang bị điện – Điện tử máy công nghiệp, Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh, Thành Phố Hồ Chí Minh 2013 C [1] SVTH: Đặng Bá Quang Trương Xuân Phúc - Lớp 13C1B Hướng dẫn: ThS Trần Minh Chính 66 ... việc chế tạo máy nghiền hạt cacao cần thiết cho nhu cầu thị trƣờng cacao nƣớc ta 1.3 Mục tiêu nghiên cứu - Phân tích nghiên cứu phƣơng pháp nghiền hạt cacao - Tính tốn, thiết kế chế tạo máy nghiền. .. Chính Thiết kế, chế tạo máy nghiền xa luân CHƢƠNG III: NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CHẾ BIẾN HẠT CACAO LÀM CHOCOLATE D U T- LR C C QUY TRÌNH CHẾ BIẾN THƠ HẠT CACAO Hinh 3.1 Quy trình chế biến thô hạt cacao. .. án thiết kế máy theo nguyên lý nghiền ƣớt  Tính tốn thiết kế ngun lý hoạt động máy  Tính tốn hệ thống truyền động  Tính tốn độ bền trục cấu truyền động  Thiết kế mạch điện điều khiển máy