Thiết kế và chế tạo mô hình máy nghiền ngũ cốc

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MƠ HÌNH MÁY NGHIỀN NGŨ CỐC Người hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: ThS BÙI TRƯƠNG VỸ TRẦN CÔNG NAM NGUYỄN CÔNG TUẤN Đà Nẵng, 2017 Thiết kế chế tạo mơ hình máy nghiền ngũ cốc CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU HẠT NGŨ CỐC 1.1 Giới thiệu hạt ngũ cốc: Ngũ cốc nguyên cám, ngũ cốc nguyên hạt, ngũ cốc nguyên chất, ngũ cốc toàn phần loại ngũ cốc hạt hạt ngũ cốc có chứa mầm ngũ cốc, nội nhũ cám, trái ngược với loại ngũ cốc tinh chế (chỉ giữ lại nội nhũ) Ngũ cốc nguyên hạt mọc mầm lên loại ngũ cốc tinh chế nói chung khơng nảy mầm qua xử lý Toàn sản phẩm ngũ cốc nguyên hạt cho bữa ăn thực cách nghiền ngũ cốc nguyên hạt để làm cho bột ngũ cốc nguyên hạt Ngũ cốc nguyên hạt nguồn tự nhiên cung cấp protein nguồn carbohydrate, tốt cho sức khỏe khơng qua chế biến, bảo quản đảm bảo chất lượng vệ sinh C C Hạt ngũ cốc có thành phần dinh dưỡng cao, giàu protein, lipit, xenlulo ; hydrat cacbon, nhiều loại sinh tố, mí khống, axit – amin vitamin cần thiết cho sống Ứng dụng sống hàng ngày dùng làm thức ăn nước uống R L T loại; dùng làm nguyên liệu ngành cơng nghiệp; ngũ cốc có tác dụng cải đất, thân làm phân bón; đặc biệt ngũ cốc ứng dụng y học chữa DU bệnh làm đẹp… Ngũ cốc hỗn hợp loại hạt: đậu nành, đậu xanh, bắp, kê, gạo, kê… Bột ngũ cốc sản phẩm loại hạt ta nghiền khơ sản phẩm sau rang nghiền ướt sản phẩm sau ngâm ủ Các hạt giàu đinh dưỡng xu hướng người thích dùng sản phẩm sản phẩm sạch, khơng hóa chất bảo quản, sản phẩm hạt ngũ cốc sau rang dễ bảo quản sử dụng thay nguồn dinh dưỡng thực vật thay cho nguồn dinh dưỡng động vật nên hạt ngũ cốc nguồn dinh dưỡng nhiều người ý đến Nhóm chúng em nghiên cứu hạt ngũ cốc: đậu nành, đậu xanh bắp loại có hàm lượng dinh dưỡng tỷ lệ cao bột ngũ cốc Ngũ cốc hỗn hợp nhiều loại hạt tính chất hạt gần giống kích thước hạt độ cứng Nhưng hạt có thành phần dinh dưỡng cao, chiếm tỷ trọng lớn đậu nành đậu xanh Thực tế người thường uống sữa đậu nành đậu xanh nguyên chất Nên nhóm nghiên cứu loại thiết kế máy nghiền, sở nghiền loại khác, sản phẩm nghiền sau rang đạt độ cứng, giòn Sinh viên thực hiện: Trần Công Nam Nguyễn Công Tuấn Hướng dẫn: ThS Bùi Trương Vỹ Thiết kế chế tạo mô hình máy nghiền ngũ cốc 1.2 Tính chất hạt ngũ cốc 1.2.1 Đậu nành: C C Hình 1.1: Hạt đậu nành - Đậu nành (đậu tương) có tên khoa học Glycine max, loại ngắn hạn, dễ trồng có hiệu kinh tế cao Đậu nành loại họ đậu giàu hàm lượng protein R L T trồng làm thức ăn cho người gia súc, nguyên liệu cho ngành công nghiệp ngành dược, dùng để xuất loại cải tạo đất DU - Giá trị mặt thực phẩm: Đậu nành có hàm lượng dinh dưỡng cao trình bày bảng sau, loại lương thực dùng chế biến loại thức ăn nước uống Hiện người ta chế tạo 600 sản phẩm như: giá, đậu phụ, tương xì dầu, bánh kẹo, thịt nhân tạo… - Giá trị mặt công nghiệp: Đậu nành nguyên liệu nhiều ngành công nghiệp như: chế biến cao su nhân tạo, sơn, mực in, xà phòng, chất dẻo, tơ nhân tạo, chất đốt lỏng, làm nến, xà phòng Đặc biệt đậu nành dùng để sản xuất dầu bôi trơn ngành hàng không, đậu chủ yếu dùng để ép dầu Dầu đậu nành chiếm 50% dầu thực vật, dễ chế biến, chứa hàm lượng iốt cao - Giá trị mặt nông nghiệp: Đậu nành nguồn thức ăn tốt cho gia súc 1kg hạt đậu nành tương đương với 1,38 đơn vị thức ăn chăn ni Tồn đậu nành (thân , lá, , hạt) có hàm lượng protein cao nên thân tươi làm thức ăn cho gia súc tốt, nghiền khô làm thức ăn hỗn hợp, sản phẩm phụ công nghiệp tận dụng làm thức ăn cho gia súc Đậu nành luân canh cải tạo đất tốt trồng đậu tăng trưởng phát triển tốt để lại đất 30-60kg N Thân dùng để bón ruộng thay cho phân hữu tốt hàm lượng N thân chiếm 0,05%, lá: 0,19% Sinh viên thực hiện: Trần Công Nam Nguyễn Công Tuấn Hướng dẫn: ThS Bùi Trương Vỹ Thiết kế chế tạo mơ hình máy nghiền ngũ cốc - Giá trị dược phẩm: Đậu nành chứa lexithin có tác dụng làm cho thể trẻ lâu, tăng thêm trí nhớ, tái tạo mơ, làm cứng xương tăng sức đề kháng cho thể; đậu nành dùng làm dầu ăn, dầu đậu tương thay mỡ động vật tránh xơ mỡ động mạch; Đậu cịn dùng để chữa bệnh; đậu nành đen có tác dụng cho tim, gan, thận, dày ruột… Đậu dùng làm thức ăn cho người bị bệnh đái tháo đường , thấp khớp, thần kinh suy nhược suy dinh dưỡng - Thông số kỹ thuật hạt đậu nành sau nghiền: + Đặc điểm hình học : hạt hình bầu dục có kích thước hạt d = 5-8 mm + Độ cứng, độ bền hạt : σ≈3 MN/m2 + Môđun đàn hồi: E=107 N/ m2 + Độ ẩm hạt sau rang ≤3% + Khối lượng riêng: ρ=1300kg/ m3 + Hệ số hồi phục: ε=0,3 C C - Thành phần hoá học của đậu nành Thành phần hố học đậu nành trình bày bảng sau R L T Bảng 1: Thành phần hóa học đậu nành Thành phần Tử diệp Phôi Vỏ hạt DU Lipid 20,7 10,4 0,6 protein Xenlulo Tro 41,3 36,9 7,0 14,6 17,3 21,0 4,3 4,0 3,8 Bảng 2: Thành phần axit-amin protein đậu nành Thành phần Tỉ lệ % Thành phần Tỉ lệ % Isoleucine 1,1 Phenylalanin 5,0 Leucine 7,7 Threonine 4,3 Lysine 5,9 Tryptophane 1,3 Methionin 1,6 Valin 5,4 Cystine 1,3 Histidine 2,6 Hàm lượng chất khống đậu nành thấp, tởng cộng chiếm 4% trọng lượng hạt Sinh viên thực hiện: Trần Công Nam Nguyễn Công Tuấn Hướng dẫn: ThS Bùi Trương Vỹ Thiết kế chế tạo mơ hình máy nghiền ngũ cốc Bảng 3: Thành phần chất khoáng đậu nành Thành phần Tỉ lệ % Calci 0,16 - 0,47 Phospho 0,41 - 0,82 Mangan 0,22 - 0,24 Kẽm 37mg/kg Sắt 90 - 150mg/kg Thành phần hòa học liệt kê theo bảng sau: Giá trị dinh dưỡng 100 g chứa lượng 1,866 kJ (446 kcal) Bảng 4: Thành phần hóa học chất 100g đậu nành Thành phần hóa học Chất xơ thực phẩm Chất béo Chất béo no 30,16 DU 7,33 9,3 19,94 2,884 Chất béo không no đơn 4,404 Chất béo không no đa 11,255 Protein 36,49 Tryptophan 0,591 Threonin 1,766 Isoleucin 1,971 Leucin 3,309 Lysin 2,706 Methionin 0,547 Cystin 0,655 Phenylalanin 2,122 Tyrosin 1,539 Sinh viên thực hiện: Trần Công Nam Nguyễn Cơng Tuấn Tính mg/100g R L T Carbohydrat Đường C C Tính g/100g Hướng dẫn: ThS Bùi Trương Vỹ Thiết kế chế tạo mơ hình máy nghiền ngũ cốc Thành phần hóa học Tính g/100g Valin 2,029 Arginin 3,153 Histidin 1,097 Alanin 1,915 Axit aspartic 5,112 Axit glutamic 7,874 Glycin 1,880 Prolin 2,379 Serin 2,357 Nước 8,54 Tính mg/100g C C Vitamin A equiv R L T Vitamin B6 Vitamin B12 Vitamin C Vitamin K Canxi DU μg 0,377 μg 6,0 47 μg 277 Sắt 15,70 Magie 280 Phospho 704 Kali 1797 Natri Kẽm 4,89 Sinh viên thực hiện: Trần Công Nam Nguyễn Công Tuấn Hướng dẫn: ThS Bùi Trương Vỹ Thiết kế chế tạo mơ hình máy nghiền ngũ cốc 1.2.2 Đậu xanh: C C Hình 1.2: Hạt đậu xanh - Đậu xanh vị ngọt, tanh, tính hàn, khơng độc, bở ngun khí, nhiệt R L T mát gan, giải trăm thứ độc, làm mát nước tiểu, chữa lở loét, làm sáng mắt, nhuận họng, hạ huyết áp, mát buồng mật, bở dày, hết tả, thích hợp với DU bệnh nhân say nắng, miệng khát, người nóng, thấp nhiệt, ung nhọt, viêm tuyến má, đậu mùa, nhìn vật không rõ - Đậu xanh loại thức ăn nhiều kali, natri Người thường xuyên ăn đậu xanh chế phẩm huyết áp họ thấp Trong đậu xanh cịn có thành phần hạ huyết mỡ hữu hiệu, cịn giúp cho thể phịng chống chứng xơ cứng động mạch bệnh cao huyết áp, đồng thời có cơng hiệu bảo vệ gan giải độc - Trong đời sống hàng ngày, đậu xanh dùng làm nhiều nấu canh, chè, làm bánh, xay thành bột làm miến, rang vàng tán bột làm thực phẩm ngũ cốc dinh dưỡng Lá đậu xanh tận dụng làm dưa không phổ biến Vỏ đậu xanh có tính nóng, giúp giảm bớt mờ mắt, nhiều người thường nấu vỏ, khơng bỏ - Thông số kỹ thuật hạt đậu xanh sau rang: + Đặc điểm hình học : hạt hình bầu dục có kích thước hạt d = – 5,5 mm + Môđun đàn hồi: E=107 N/ m2 + Độ ẩm hạt sau rang ≤6% + Hệ số hồi phục: ε=0,4 Sinh viên thực hiện: Trần Công Nam Nguyễn Công Tuấn Hướng dẫn: ThS Bùi Trương Vỹ Thiết kế chế tạo mơ hình máy nghiền ngũ cốc - Thành phần hóa học: Bảng 5: Thành phần hóa học hạt đậu xanh Thành phần Tỷ lệ % Nước 13,7% Lipit 2,4% Protein 23% Xenluloza 4,6% Glucid 52% Bảng 6: Thành phần hóa học chứa 100g đậu xanh Thành phần hóa học Tính mg/100g C C calo Ca P T U Fe D vitB1 vitB2 R L 329 62,7 369,5 4,75 0,71 0,15 vitPP 2,4 vitC Tóm lại: Hạt đậu nành có thành phần dinh dưỡng cao, hàm lượng prơtêin trung bình khoảng 35,5 – 40 % Trong hàm lượng protein đậu xanh 23%, gạo khoảng 6,2 – 12%; ngơ: 9,8 – 13,2%; thịt bị: 21%; thịt gà: 20%; cá: 17 – 20% trứng:13 – 14,8%; lipit:15-20% ; hydrat cacbon từ 15 – 16% nhiều loại sinh tố mí khống cần thiết cho sống Trong đậu nành chứa nhiều loại vitamin: B1, B2, PP, A, E, K, D, C… nhiều muối khống như: Ca, P, Fe…Chính mà đậu nành có khả cung cấp lượng cao khoảng 4700cal/kg Chính nhóm nghiên cứu máy nghiền đậu nành có thành phần dinh dưỡng cao đáp ứng nhu cầu xã hội Sinh viên thực hiện: Trần Công Nam Nguyễn Công Tuấn Hướng dẫn: ThS Bùi Trương Vỹ Thiết kế chế tạo mơ hình máy nghiền ngũ cốc 1.3 Mục tiêu của đề tài - Trong công nghiệp thực phẩm, tốc độ phản ứng độ hoà tan vật rắn chất lỏng phụ thuộc nhiều vào kích thước hạt Vì người ta cố gắng làm giảm kích thước loại hạt nhỏ để thực phẩm hấp thụ nhanh hấp thụ hoàn toàn Nên máy nghiền bột ngũ cốc cần thiết cho sống, đạt kích thước hạt siêu mịn ta nghiền nhiều loại hạt khác nhau, mang tính chất linh hoạt Bằng cách thay đởi tốc độ trục quay thay đởi đĩa nghiền có kích thước khoảng cách phù hợp sản phẩm Ví dụ bột ngũ cốc nghiền mịn ta pha với nước sôi uống ngay… Yêu cầu nghiền đạt kích thước 100µm Đậu nành sau rang đem nghiền, khơng có chất bảo quản Nghiền xong pha nước sôi, sản phẩm nguyên chất tốt cho sức khỏe, phận máy làm thép không C C gỉ đảm bảo vệ sinh Thiết kế chế tạo máy nghiền đáp ứng yêu cầu vệ sinh, đảm bảo chất lượng, máy có cấu tạo đơn giản, dễ vận hành, giá thành thấp đặc biệt mang tính linh hoạt R L T với sản phẩm khác Sau kết thúc đồ án tốt nghiệp máy chuyển giao công nghệ đến công ty sản xuất, ứng dụng vào thực tiễn DU 1.4 Tính cấp thiết của đề tài Đề tài mang tính chất nghiên cứu áp dụng kiến thức lý thuyết vào thực tiễn, nhu cầu từ người tiêu dùng nhà sản xuất ngũ cốc, sản phẩm máy đáp ứng dụng rộng rãi nghiền loại vật liệu khác Máy nghiền ngũ cốc siêu mịn đáp ứng nhu cầu xã hội cịn thúc đẩy ngành nơng nghiệp, cơng nghiệp, thực phẩm dược phẩm phát triển Sinh viên thực hiện: Trần Công Nam Nguyễn Công Tuấn Hướng dẫn: ThS Bùi Trương Vỹ Thiết kế chế tạo mơ hình máy nghiền ngũ cốc CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIỀN HẠT NGŨ CỐC 2.1 Cơ sở lý thuyết của quá trình nghiền 2.1.1 Khái niệm nghiền Nghiền trình làm giảm kích thước hạt vật liệu rắn nhờ ngoại lực tác dụng để phá vỡ nội lực liên kết phần tử gọi trình nghiền Thiết bị để thực trình nghiền gọi máy nghiền Chỉ tiêu kinh tế máy nghiền đánh giá yếu tố sau: - Mức độ nghiền Năng lượng tiêu hao Chi phí vận hành 2.1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nghiền C C - Yêu cầu kích thước sản phẩm sau nghiền định đến việc lựa chọn phương pháp nghiền hợp lý - Đặc điểm hình dạng, kích thước, tính chất vật liệu sở để tính tốn thiết kế R L T DU - Độ ẩm vật liệu ảnh hưởng đến suất nghiền khơ, lượng tiêu tốn q trình nghiền Do cần chọn độ ẩm cho vật liệu trước nghiền - Độ cứng, độ bền vật liệu định lượng cần để phá vỡ, từ chọn phương pháp nghiền hợp lý để tạo lực đập cần thiết - Kích thước, đặc tính vật liệu sau nghiền ảnh hưởng đến việc tính tốn thiết kế hệ thống vận chuyển phân li sản phẩm nghiền 2.1.3 Mức độ nghiền các hạt Quá trình nghiền đặc trưng độ nghiền i, tỉ lệ đường kính hạt vật liệu trước sau nghiền i= D d i: Mức độ nghiền hạt D: Đường kính hạt vật liệu trước nghiền (mm) d: Đường kính hạt vật liệu sau nghiền (mm) Sinh viên thực hiện: Trần Công Nam Nguyễn Công Tuấn Hướng dẫn: ThS Bùi Trương Vỹ Thiết kế chế tạo mơ hình máy nghiền ngũ cốc - kđ=1: hệ số ảnh hưởng đến đặc tính tải trọng Q = 1.1.1188.1.1 = 1188N Khả tải động tính theo cơng thức Cd = Q.m 60nLh 10 Trong đó: - Q=0,867kN: tải trọng cho phép - m=3: bậc đường cong mỏi thử ổ bi - Lh=8.103: tuổi thọ ổ bi n=2100v/p: số vịng quay ở bi 60.2100.8.103 Cd = 0,867 = 8,69 106 C C R L T Ta có Cd< C=16,800kN Ỏ bi chọn thoả mãn yêu cầu Xác định tải trọng tĩnh quy ước: DU Qt = X o Fr Trong : - X0=0,6 : hệ số tải trọng hướng tâm - Fr=0,467kN: tải trọng hướng tâm Qt = 0,6.0,476 = 0,02856kN Do Qt< Co=11,500kN Ổ bi chọn thoả mãn yêu cầu Sinh viên thực hiện: Trần Công Nam Nguyễn Công Tuấn Hướng dẫn: ThS Bùi Trương Vỹ 54 Thiết kế chế tạo mơ hình máy nghiền ngũ cốc CHƯƠNG 7: HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG VÀ BẢO QUẢN MÁY 7.1 Các thông sô kỹ thuật của máy Công suất động cơ: Tốc độ trục chính: Năng suất nghiền: Kích thước máy: 2,2 kW 2100 vòng/phút 50 80 kg/giờ 1051x536x957 (mm) Trọng lượng tồn máy: 75 kg Kích thước sản phẩm sau nghiền 200 500 µm 7.2 Hướng dẫn sử dụng máy Mở nắp máy kiểm tra xem bên hộp có chứa vật thể lạ hay khơng, C C có lấy Dựa vào mục đích, u cầu độ mịn, thay hai lưới lọc Kiểm tra công tắc, cầu dao điện sẵn sàng hay chưa, Trước đóng cầu dao điện, phải đậy nắp lại hộp lại siết chặc nhờ bu lông đai ốc R L T DU Kiểm tra túi đựng sản phẩm nghiền có cố định chưa, có bị rách khơng, rách hay chưa cố định phải thay buộc chặc Cho nguyên liệu cần nghiền vào phễu, rút từ từ cho chắn phôi ra, cho đậu xuống buồng nghiền Sau nghiền xong, máy dừng hẳn mở nắp buồng nghiền kiểm tra vệ sinh 7.3 An tồn sử dụng • Che chắn cấu truyền động như: truyền đai, gối đỡ ổ bi • Cần làm phân loại nguyên liệu để điều chỉnh chế độ nghiền cho phù hợp với loại nguyên liệu khác • Trước cho nguyên liệu vào cần cho máy chạy không tải khoảng 10 phút để kiểm tra tình trạng máy • Khơng cho tay vào buồng nghiền máy hoạt động • An toàn điện: Trước sử dụng máy phải kiểm tra kĩ đường dây điện, công tấc kín chưa, cịn hở bị hỏng phải sữa lại để máy hoạt động bình thường Sinh viên thực hiện: Trần Công Nam Nguyễn Công Tuấn Hướng dẫn: ThS Bùi Trương Vỹ 55 Thiết kế chế tạo mơ hình máy nghiền ngũ cốc Bảng 1: Một số cố cách khắc phục cố NGUYÊN NHÂN SỰ CỐ • Chưa cung cấp nguồn CÁCH KHẮC PHỤC Mơtơ truyền động khơng Nhanh chóng tắt máy, kiểm tra nguồn điện, mô tơ điện cháy cần phải bảo hành thay • Mô tơ cháy hoạt hoạt động động công suất Máy rung hoạt động Máy hoạt động có tiếng kêu lạ, quay không đạt vận tốc Máy bị giãn dây đai Do trục bị rơ Dừng máy kiểm tra phải thay trục • Do vỡ bi ở lăn • Kẹt ở bi bột nghiền • Dừng máy kiểm tra thay bi dính vào ổ C C R L T Do căng đai bị lỏng • Vệ sinh máy sau sử dụng Siết chặc đai ốc phận căng đai DU Sinh viên thực hiện: Trần Công Nam Nguyễn Công Tuấn Hướng dẫn: ThS Bùi Trương Vỹ 56 Thiết kế chế tạo mơ hình máy nghiền ngũ cốc KẾT LUẬN Việc chế tạo máy nghiền đậu nành mang ý nghĩ quan trong việc tạo chất lượng bột đậu nành cao hơn, sản phẩm sạch, dễ hấp thụ Đặc biệt máy nghiền hạt loại hạt ngũ cốc khác, ứng dụng rộng rãi sản xuất Trong q trình chế tạo máy, nhóm vận dụng tất kiến thức học trường, tham khảo ý kiến đóng góp thầy cơ, bạn bè Tuy nhiên thiếu kinh nghiệm thực tiễn nên q trình chế tạo khơng thể tránh khỏi sai sót mặt cơng nghệ, kết cấu Vì thiết kế chế tạo nên mang tính chất thử nghiệm, nên số kết cấu có sai xót Sau bảo vệ thành cơng đề tài này, nhóm tiếp tục nghiên cứu để hoàn thiện máy đưa vào sản xuất Rất mong đóng góp ý kiến quý thầy cô bạn để làm rõ C C vấn đề, giúp đỡ nhóm việc hồn thiện máy sau Một số hình ảnh thực tế R L T DU Sinh viên thực hiện: Trần Công Nam Nguyễn Công Tuấn Hướng dẫn: ThS Bùi Trương Vỹ 57 Thiết kế chế tạo mơ hình máy nghiền ngũ cốc C C R L T DU Sinh viên thực hiện: Trần Công Nam Nguyễn Công Tuấn Hướng dẫn: ThS Bùi Trương Vỹ 58 Thiết kế chế tạo mơ hình máy nghiền ngũ cốc C C R L T DU Sinh viên thực hiện: Trần Công Nam Nguyễn Công Tuấn Hướng dẫn: ThS Bùi Trương Vỹ 59 Thiết kế chế tạo mơ hình máy nghiền ngũ cốc C C R L T DU Sinh viên thực hiện: Trần Công Nam Nguyễn Công Tuấn Hướng dẫn: ThS Bùi Trương Vỹ 60 Thiết kế chế tạo mơ hình máy nghiền ngũ cốc TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Hồ Lê Viên , Máy gia công vật liệu rắn dẻo, tập 1- 2, NXB KHKT HN [2] Nguyễn Bin, Các quá trình thiết bị công nghệ hoá chất thực phẩm NXB KHKT HN [3] Gs.Ts Trần Ngọc Chấn , Ơ nhiễm khơng khí xử lý chất thải tập – NXBKHKT Hà Nội 2001 (4) Sổ tay quá trình thiết bị công nghệ hoá chất tập NXB KHKT Hà Nội [5] Các máy gia công vật liệu rắn dẻo tập NXB KHKT, Hồ Lê Viên [6] 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 [7] Trịnh Chất, Lê Văn Uyển, Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí, tập một, tái lần thứ 10, Nhà Xuất Bản Giáo Dục Việt Nam- 2010 C C [8] Công nghệ chế biến thực phẩm, Nhà Xuất Bản Giáo Dục Việt Nam, Hà Nội [9] Hồ Viết Bình, Nguyễn Ngọc Đào, Trần Thế San, Chế độ cắt gia công khí, Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ Thuật R L T [10] Đặng Thiện Ngơn, 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 DU 2013 [11] GS, TS.Nhuyễn Đắc Lộc, Lưu Văn Nhang, hướng dẫn thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy, Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ Thuật Hà Nội – 2009 [12] Ninh Đức Tốn, Dung sai lắp ghép, Nhà Xuất Bản Giáo Dục Việt Nam [13] Trần Quốc Hùng, Dung sai – kỹ thuật đo, trường đại học sư phạm kỹ thuật thành phố hồ chí minh - 2005 [14] Trần Hữu Quế, Đặng Văn Cứ, Nguyễn Văn Tuấn, vẽ kỹ thuật khí,Nhà Xuất Bản Giáo Dục Việt Nam, tập hai [15] CỞ SỞ THIẾT KẾ MÁY SẢN XUẤT THỰC PHẨM tập 1, 2, – A.IA.XOKOLOV Sinh viên thực hiện: Trần Công Nam Nguyễn Công Tuấn Hướng dẫn: ThS Bùi Trương Vỹ 61 TÓM TẮT Tên đề tài: Thiết kế chế tạo mơ hình máy nghiền ngũ cốc Sinh viên thực hiện: Trần Công Nam – Nguyễn Công Tuấn Lớp: 12C1B Nhu cầu thực tế của đề tài tốt nghiệp: Xuất phát từ yêu cầu thực tế: người tiêu dùng cần chất lượng bột ngũ cốc sau nghiền đảm bảo sản phẩm sạch, giữ đặc tính sản phẩm, khả hấp thụ tốt… Nhà sản xuất máy nghiền cần đạt yêu cầu người tiêu dùng, suất cao, kết cấu máy đơn giản, giá thành thấp…Nhu cầu người tiêu dùng nhà sản xuất ngày tăng nên nhóm nghiên cứu chế tạo máy nghiền ngũ cốc đạt mức độ siêu mịn kích thước hạt khoảng 100µm Việc chế tạo mang tính cần thiết có ý nghĩa thực tiễn cao, ứng dụng rộng rãi dùng để nghiền hạt ngũ cốc Trong q trình chế tạo nhóm tham khảo số máy nghiền hoạt động số tài liệu có liên quan Phạm vi nghiên cứu của đề tài tốt nghiệp: • C C R L T Cơ sở lý thuyết vật liệu DU • Thiết kế máy nghiền kiểu cánh quạt Kết đạt được: • ✓ ✓ ✓ Phần lý thuyết: Giới thiệu chung thành phần loại hạt ngũ cốc Giới thiệu cơng nghệ nghiền hạt Tìm phương án thiết kế tối ưu • ✓ ✓ ✓ ✓ Phần thiết kế máy: Lập sơ đồ động học tồn máy Phân tích động lực học cho máy Tính chọn động điện thơng số cho máy Thiết kế cấu máy ✓ Chế tạo máy ✓ Chạy thử, khắc phục lỗi phát sinh ✓ Hướng dẫn lắp đặt, vận hành, bảo dưỡng an toàn sử dụng máy ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CƠ KHÍ CỘNG HỊA XÃ HÔI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Trần Công Nam Số thẻ sinh viên: 101120187 Nguyễn Công Tuấn Số thẻ sinh viên: 101120211 Lớp: 12C1B Khoa: Cơ khí Ngành: Chế tạo máy Tên đề tài đồ án: Thiết kế chế tạo mơ hình máy nghiền ngũ cốc Đề tài thuộc diện: Khơng ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực Các số liệu dữ liệu ban đầu: • • • • Máy nghiền hạt dạng cánh quạt Năng suất 50kg/h Vật liệu hạt đậu: đậu nành, đạu xanh, đậu đen… Các số liệu khác tham khảo thực tế R L T Nội dung các phần thút minh tính toán: • ✓ ✓ ✓ • ✓ ✓ ✓ C C Phần lý thuyết: Giới thiệu về nhu cầu đối với máy thiết kế Giới thiệu về các phương pháp nghiền bột ngũ cốc Xác định các thông số kỹ thuật Phần tính toán thiết kế máy: Thiết lập sơ đồ động học máy Tính chọn động điện, phân phối tỷ số truyền, thiết kế các truyền Hướng dẫn lắp đặt, vận hành, bảo dưỡng an toàn sử dụng máy DU Các bản vẽ, đồ thị: • • • • • Bản vẽ lựa chọn phương án thiết kế: Bản vẽ nguyên lý làm việc của máy: Bản vẽ tổng thể: Bản vẽ số chi tiết của máy: Bản vẽ cụm máy: 1A0 1A0 1A0 3A0 1A0 Họ tên người hướng dẫn: ThS Bùi Trương Vỹ Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 06/02/2017 Ngày hoàn thành đồ án: 25/05/2017 Đà Nẵng, ngày 10 tháng 05 năm 2017 Trưởng Bộ môn Người hướng dẫn LỜI NÓI ĐẦU Do người đại sợ ăn ngon, nên loại thực phẩm ngũ cốc thô ngày ưa chuộng, ngũ cốc thơ có giá trị dinh dưỡng cao ngũ cốc tinh chế Để bảo quản loại hạt ngũ cốc đa phần bảo quản phương pháp xay hạt, thành bột Nhằm giải vấn đề trên, em bạn tự tay thiết kế máy nghiền hạt ngũ cốc Một phần giúp giải vấn đề bảo quản hạt ngũ cốc Thiết kế giúp hộ gia đình tự sản xuất hạt ngũ cốc gia đình, phù hợp với gia đình sản xuất nơng sản nhỏ lẻ Trong phạm vi đề tài nghiên cứu thiết kế máy nghiền hạt ngũ cốc cho loại nông sản Việt Nam, cho loại hạt đậu Sau tìm tài liệu phân tích lựa chọn phương án, em vận dụng kiến thức học vào việc thiết kế máy nghiền hạt ngũ cốc phương pháp cánh quạt Trong trình thiết kế, dạy tận tình thầy giáo hướng dẫn, chúng em nỗ lực để hoàn thành đề tài Tuy nhiên, lần chúng em tự thiết kế dự án mang tính thực tế đến nên không tránh khỏi sai sót Rất mong thầy (cơ) khoa bảo thêm để em ngày trưởng thành Để đến kết cuối ngày hôm nay, chúng em trải qua nhiều thử thách đe, dạy bảo tận tình thầy (cơ) giảng dạy trường nói chung khoa Cơ khí nói riêng Nhờ em biết cố gắng tự hồn thiện thân để thực ước mơ trở thành kỹ sư khí tương lai Cuối chúng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn Bùi trường Vỹ thầy (cô) khoa Cơ khí giúp em hồn thành đề tài tốt nghiệp Đà Nẵng, ngày 15 tháng 05 năm 2017 Sinh viên thực C C R L T DU Trần Công Nam Nguyễn Công Tuấn i CAM ĐOAN Em xin cam đoan nghiên cứu riêng chúng em Các số liệu cơng thức dùng tính tốn có nguồn gốc rõ ràng cơng bố theo quy định Các kết đạt chúng em tự phân tích tạo cách trung thực Đà Nẵng, ngày 15 tháng 05 năm 2017 Sinh viên thực Trần Công Nam Nguyễn Công Tuấn C C R L T DU ii MỤC LỤC CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU HẠT NGŨ CỐC 1.1 Giới thiệu hạt ngũ cốc: 1.2 Tính chất hạt ngũ cốc 1.3 Mục tiêu đề tài 1.4 Tính cấp thiết đề tài CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIỀN HẠT NGŨ CỐC 2.1 Cơ sở lý thuyết trình nghiền 2.1.1 Khái niệm nghiền 2.1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình nghiền .9 2.1.3 Mức độ nghiền hạt 2.1.4 Các phương pháp nghiền 10 2.2 Các dạng máy nghiền ngũ cốc 10 C C 2.2.1 Máy nghiền dạng trục 11 2.2.2 Máy nghiền dạng đĩa 14 2.2.3 Máy nghiền dạng búa 17 2.2.4 Máy nghiền dạng đĩa 20 R L T DU 2.2.5 Máy nghiền dạng cánh quạt: 24 2.2.6 So sánh chọn kiểu nghiền 26 CHƯƠNG 3: TÌM HIỂU SƠ BỘ VỀ CẤU TẠO CỦA 27 3.1 Giới thiệu chung: .27 3.2 Cụm chi tiết máy công dụng; 28 3.2.1 Bộ phận cấp nguyên liệu: 28 3.2.2 Bộ phận chứa nguyên liệu: 29 3.2.3 Bộ phận nghiền nguyên liệu: 30 3.2.4 Bộ phận phơi: 32 3.2.5 Khung sườn máy: 32 3.2.6 Bộ phận cấp chuyển động toàn máy: 32 CHƯƠNG 4: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ MÁY NGHIỀN CÁNH QUẠT 34 4.1 Lý thuyết tính tốn buồng nghiền cánh quạt 35 4.1.1 Tốc độ quay cảu cánh quạt: .35 4.1.2 Tính suất máy ( công thức 8-10 trang 183 tài liệu 1) 37 4.1.3 Tính cơng suất máy 38 4.1.4 Lưu lượng khơng khí đĩa quay tạo 38 4.2 Hệ thống thu hồi sản phẩm .39 iii CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY NGHIỀN .40 5.1 Vận tốc đĩa quay .40 5.2 Tính chọn bán kính vịng .41 5.3 Tính cơng suất máy nghiền: 41 CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN CHI TIẾT MÁY .44 6.1 Tính tốn truyền đai thang 44 6.1.1 Chọn động cơ: 44 6.1.2 Tính tốn so sánh đai: .44 6.1.3 Kết luận : Tính tốn thơng số cụ thể đai thang loại B 47 6.2 Thiết kế tính tốn trục: 49 6.2.1 Thiết kế trục: 49 6.2.2 Tính tốn sức bền trục: 50 6.3 Tính tốn chọn ở lăn 52 C C 6.4 Kiểm tra bền ổ bi 53 CHƯƠNG 7: HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG VÀ BẢO QUẢN MÁY 55 7.1 Các thông sô kỹ thuật máy 55 R L T 7.2 Hướng dẫn sử dụng máy .55 7.3 An toàn sử dụng 55 DU KẾT LUẬN 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO .59 iv MỤC LỤC BẢNG Bảng 1: Thành phần hóa học đậu nành Bảng 2: Thành phần axit-amin protein đậu nành Bảng 3: Thành phần chất khoáng đậu nành Bảng 4: Thành phần hóa học chất 100g đậu nành .4 Bảng 5: Thành phần hóa học hạt đậu xanh .7 Bảng 6: Thành phần hóa học chứa 100g đậu xanh Bảng 1: Mức độ nghiền (Dựa vào bảng 7.1 tài liệu [2]) .10 Bảng 2: Đặc tính rãnh khía trục nghiền 13 Bảng 3: Thành phần vật liệu đĩa nghiền 16 Bảng 4: So sánh phương pháp nghiền .26 Bảng 1: Một số cố cách khắc phục cố 56 C C R L T DU v .. .Thiết kế chế tạo mơ hình máy nghiền ngũ cốc CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU HẠT NGŨ CỐC 1.1 Giới thiệu hạt ngũ cốc: Ngũ cốc nguyên cám, ngũ cốc nguyên hạt, ngũ cốc nguyên chất, ngũ cốc toàn phần loại ngũ. .. ThS Bùi Trương Vỹ Thiết kế chế tạo mô hình máy nghiền ngũ cốc CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIỀN HẠT NGŨ CỐC 2.1 Cơ sở lý thuyết của quá trình nghiền 2.1.1 Khái niệm nghiền Nghiền trình làm giảm... 18 Thiết kế chế tạo mơ hình máy nghiền ngũ cốc Cánh búa lắp chặt (búa cố định), hình 3.11 a Cánh búa lắp lỏng (búa xếp), hình 3.11 b c Cấu tạo búa nghiền: Búa nghiền quay với vận tốc cao, để nghiền