Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy rửa và tách vỏ nghệ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY RỬA VÀ TÁCH VỎ NGHỆ GVHD: ThS LÊ LINH SVTH: Nguyễn Ngọc Quý MSSV: 13143502 SVTH: Giã Hồng Lộc MSSV: 13143472 SKL004878 Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT TP.HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƢỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY RỬA VÀ TÁCH VỎ NGHỆ GVHD: ThS LÊ LINH MSSV: 13143502 SVTH:Nguyễn Ngọc Quý MSSV: 13143472 SVTH: Giã Hồng Lộc LỚP: 13143CL3 Khóa: 2013-2017 Ngành: CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT TP.HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƢỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY RỬA VÀ TÁCH VỎ NGHỆ GVHD: Th.S LÊ LINH MSSV: 13143502 SVTH:Nguyễn Ngọc Quý MSSV: 13143472 SVTH: Giã Hồng Lộc LỚP: 13143CL3 Khóa: 2013-2017 Ngành: CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2017 CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự – Hạnh phúc Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng 07 năm 2017 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giảng viên hƣớng dẫn: Ths.Lê Linh Sinh viên thực hiện:Nguyễn Ngọc Quý Giã Hồng Lộc MSSV: 13143502 MSSV: 13143472 Tên đề tài: NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY RỬA VÀ TÁCH VỎ NGHỆ Các số liệu, tài liệu ban đầu:  Khung máy có kích thƣớc 1700x600x1200 mm Nội dung đồ án:  Nghiên cứu, tính tốn, thiết kế máy  Gia công, lắp ráp máy  Chạy thử nghiệm  Đƣa vào sản xuất  Viết báo cáo Các sản phẩm dự kiến  01 tập thuyết minh, 01 tập vẽ chế tạo  01 máy rửa tách vỏ nghệ Ngày giao đồ án: 03/2017 TRƢỞNG Ngày nộp đồ án: 07/2017 TRƢỞNG BỘ MÔN GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên) KHOA (Ký, ghi rõ họ tên) i LỜI CAM KẾT Tên đề tài: “Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy rửa tách vỏ nghệ” Giáo viên hƣớng dẫn: ThS LÊ LINH Đề nghị giáo viên phản biện: Th.S ĐOÀN TẤT LINH Họ tên sinh viên: Nguyễn Ngọc Quý MSSV: 13143502 Lớp: Giã Hồng Lộc MSSV: 13143472 Lớp: 13143CL3 13143CL3 Địa sinh viên: 484, Lê Văn Việt, Phƣờng Tăng Nhơn Phú A, Quận 9, TPHCM Số điện thoại liên lạc: 01663278535- 0978886431 Email: 13143502@student.hcmute.edu.vn Ngày nộp khoá luận tốt nghiệp (ĐATN): Lời cam kết: “Tơi xin cam đoan khố luận tốt nghiệp (ĐATN) cơng trình nhóm tơi nghiên cứu thực hiện” Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2017 Đại diện ký tên ii LỜI CẢM ƠN Đồ án tốt nghiệp kiện đánh dấu bƣớc ngoặt quan trọng suốt trình học tập rèn luyện trƣờng đại học Là điều kiện để chúng em có hội tìm hiểu, nghiên cứu tích luỹ thêm cho kiến thức từ lý thuyết thực tế với nỗ lực, kiên trì phấn đấu thân Xin chân thành cảm ơn cha mẹ, anh chị, ngƣời thân tạo điều kiện cho chúng em có hội học tập, tiếp xúc với môi trƣờng kỹ thuật thoả mãn lịng đam mê khí kỹ thuật suốt chặng đƣờng bốn năm đại học Cảm ơn bạn bè, tập thể lớp bên cạnh để chia sẻ điều tốt đẹp, giúp đỡ học tập động viên chân thành để trƣởng thành, bƣớc tiếp chặng đƣờng dài phía trƣớc Đặc biệt hơn, chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Lê Linh dẫn tận tình tạo tất điều kiện thuận lợi vật tƣ, máy móc để chúng em hồn thành tốt nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp Và hết chia sẻ từ kinh nghiệm quý báo, đáng quý từ học thực tế, từ trải nghiệm sâu sắc để tảng khởi đầu cho chúng em học tập làm việc sau Xin chân thành cảm ơn quý thầy cô Trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Kỹ Thuật TPHCM giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em suốt thời gian học tập Một lần chúng em xin gởi lời cảm ơn đến tất ngƣời giúp đỡ nhóm hồn thành tốt đồ án tốt nghiệp Xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực iii TÓM TẮT ĐỒ ÁN “Nghiên cứu, thiết kế chế tạo máy rửa tách vỏ nghệ” Ngày xã hội ngày tiến bộ, đời sống ngƣời ngày cải thiện nên phần lớn ngƣời coi trọng việc bảo vệ sức khoẻ chăm sóc thẩm mỹ lên hàng đầu Tinh bột nghệ loại sản phẩm gần đƣợc nhiều ngƣời ý quan tâm lợi ích sức khoẻ điều trị thẩm mỹ đặt biệt Vì nhu cầu sử dụng sản phẩm từ tinh bột nghệ từ đƣợc đẩy lên cao Để chế biến tinh bột nghệ cần phải trải qua nhiều công đoạn phức tạp vất vả, đặt biệt giai đoạn rửa sơ chế củ nghệ ban đầu Nhận biết khó khăn, nhọc ngƣời sản xuất theo hộ gia đình cơng đoạn rửa nghệ với số lƣợng lớn, công đoạn nặng tốn nhiều thời gian lại đòi hỏi phải loại bỏ bùn đất bám củ nghệ để chuẩn bị cho khâu xay lắng Từ ý tƣởng việc nghiên cứu, thiết kế, chế tạo máy rửa nghệ đƣợc đặt để giải toán sức lao động, tiết kiệm nhân công, nƣớc, dụng cụ đựng- chứa, nâng cao suất rút ngắn thời gian quy trình sản xuất tinh bột nghệ Mang đến giá hợp lý cho đầu tƣ sản xuất hộ gia đình Đề tài đƣợc triển khai cách khoa học qua nhiều bƣớc tìm kiếm thơng tin, liệu, phát triển ý tƣởng, giải pháp, triển khai thiết kế, tối ƣu hóa chức năng, hình dáng máy, tính tốn mơ tính bền vững máy, thực gia công chi tiết thiết kế lắp ráp thành máy rửa tách vỏ nghệ hoàn chỉnh Giai đoạn cuối đồ án tiến hành chạy thử nghiệm, kiểm tra hiệu chỉnh máy để đảm bảo yêu cầu đặt trƣớc Sau máy đƣợc đƣa đến ngƣời sử dụng đƣa vào sản xuất Máy vận hành êm, cứng chắc, tiện ích, suất làm việc tăng lên, mang lại hài lòng cho ngƣời sử dụng Sinh viên thực iv ABSTRACT “Research, design and manufacture the washing and peelling machine for turmeric” Nowadays, society is improving and human life is improving, so most of people value health care and beauty care as the top priority Starch is a product that has recently received the most attention and attention for its health benefits and special aesthetic treatments Therefore, the demand for products made from turmeric starch is also pushed higher For processing starch turmeric need to go through many complicated and difficult stages, especially the stage of washing and preliminary processing turmeric Recognizing the difficulties and difficulties of household producers in the process of large scale, heavy and time consuming cleaning requires the removal of the sludge from the turmeric Prepare for grinding and settling From there the idea of researching, designing, and fabricating a turbo washered out to solve labor problems, save labor, water, storage containers, improve productivity and Shorten time in the process of manufacturing starch turmeric Bring affordable prices for household manufacturing investment The subject is deployed scientifically in many steps of searching information, data, developing ideas, solutions, implementing design, optimizing functions, shapes, calculations and simulations Sustainability of the machine, the processing of design details and assembly into a complete washing machine and shelling The final stage of the project is to run the test, test and calibrate the machine to ensure the requirements have been set before Then the machine is brought to the user and put into production Smooth running, stiffness, utility, productivity increased, bringing satisfaction to the user v MỤC LỤC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP i LỜI CAM KẾT ii LỜI CẢM ƠN iii TÓM TẮT ĐỒ ÁN iv ABSTRACT v MỤC LỤC vi DANH MỤC HÌNH ẢNH .x DANH MỤC BẢNG BIỂU xv CHƢƠNG GIỚI THIỆU .1 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài .1 1.3 Mục tiêu nghiên cứu đề tài .2 1.4 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 1.4.1 Đối tƣợng nghiên cứu .2 1.4.2 Phạm vi nghiên cứu 1.5 Phƣơng pháp nghiên cứu 1.5.1 Cơ sở phƣơng pháp luận 1.5.2 Các phƣơng pháp nghiên cứu cụ thể CHƢƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT .4 2.1 Nghệ công dụng nghệ 2.1.1 Nghệ .4 2.1.2 Công dụng nghệ .8 2.2 Tinh bột nghệ lợi ích tinh bột nghệ ( lợi ích sức khỏe kinh tế) 10 2.2.1 Tinh bột nghệ 10 2.2.2 Công dụng tinh bột nghệ 10 2.3 Quy trình sản xuất tinh bột nghệ 13 2.3.1 Khâu chế biến quy trình chế biến tinh bột nghệ 13 2.4 Sơ lƣợc loại máy rửa thị trƣờng 17 2.4.1 Các loại máy rửa thị trƣờng nguyên lý làm việc .17 2.4.1.1 Máy rửa băng chuyền 17 vi 2.4.1.2 Máy rửa thổi khí 19 2.4.1.3 Máy rửa cánh đảo 20 2.4.1.4 Máy rửa kiểu sàng 21 2.4.1.5 Máy rửa dạng lồng quay 21 2.4.1.6 Máy rửa dạng chổi quay 22 2.5 So sánh chọn phƣơng án phù hợp với mục tiêu 23 2.6 Đề xuất phƣơng án thiết kế hình dạng, nguyên lý vận hành, cải tiến 24 CHƢƠNG TÍNH TỐN, THIẾT KẾ PHẦN CƠ KHÍ VÀ ĐIỆN 26 3.1 Thiết kế phần khí 26 3.1.1 Nguyên lý tách vỏ nghệ trục gai cao su máy rửa nghệ 26 3.1.1.1 Sơ lƣợc nguyên lý mài phƣơng pháp mài vô tâm .26 3.1.2 Nguyên lý hoạt động máy rửa nghệ 28 3.1.3 Kết luận 29 3.1.4 Đề xuất phƣơng án 30 3.1.5 Thiết kế cụm máy rửa nghệ 30 3.1.5.1 Cụm đỡ trƣớc 30 3.1.5.2 Cụm đỡ sau 33 3.1.5.3 Trục rulô 35 3.1.5.4 Gối đỡ 35 3.1.5.5 Cụm trục rulo 38 3.1.5.6 Khung đỡ 40 3.1.5.7 Cụm máng chắn nƣớc 41 3.1.5.8 Ống giằng phi 48 42 3.1.5.9 Ống dẫn nƣớc rửa 44 3.1.5.10 Khung đỡ dụng cụ chứa nghệ 44 3.1.6 Chọn động cơ, tính tốn truyền đai 45 3.1.6.1 Chọn động 45 3.1.6.2 Thiết kế truyền đai 47 3.1.7 Lắp ráp chi tiết thiết kế phần mềm Autodesk Inventor 2015 hoàn thành thiết kế 51 3.2 Thiết kế phần điện 51 vii 5.1.1.9 Lắp khung đỡ dụng cụ chứa nghệ Hình 17 Lắp khung đỡ - Yêu cầu:  Khung lắp đảm bảo chắn  Dụng dụ để lên khung không bị trƣợt 5.1.2 Các ý trình lắp ráp - Lắp ráp cụm lại với nhau, sau lắp ráp thành máy ( nhớ chỉnh khoảng cách trục ống giằng, ) - Siết ốc căng chỉnh: đảm bảo siết thứ tự để không làm cụm rulô xoắn, không làm khung đỡ vênh lênh bánh xe không tiếp xúc với mặt - Lắp truyền đai thang bảng A, lắp then, siết ốc hãm gối đỡ, vào đai căng đai: siết lực để đảm bảo then buly truyền động tốt, vị trí - Dùng tay xoay trục truyền cảm thấy trục rulo cứng nên nới lỏng ốc siết siết theo trình tự, siết chặt tất bulong đai ốc đến trục rulo quay êm mà khơng có tiếng động lạ 5.2 Lắp ráp điện - Tiến hành lắp mạch điện theo sơ đồ nguyên lý thiết kế - Yêu cầu:  Các đầu giác dây phải đƣợc bấm chăc để tránh tuông dây  Lắp chân nguồn chân tiếp điểm  Chỗ nỗi dây phải đƣợc bọc quấn băng kỹ, không để hở mạch  Đo kiểm tra mạch kĩ mở điện - Lắp tử điện lên giá, nối dây với động với mạng điện sử dụng Hình 18 Lắp ráp mạch điện lắp vào tủ điện 5.3 Một số hình ảnh trình làm việc Hình 20 Hàn đế đỡ Hình 21 Cắt pas giữ 76 Hình 22 Tarơ lỗ đỡ Hình 23 Sơn khung 77 5.4 Máy lắp ráp hồn chỉnh Hình 24 Máy sau lắp ráp Hình 25 Máy sau phun lớp sơn bạc chống gỉ tăng tính thẩm mỹ cho máy 78 5.5 Kiểm tra, chạy thử, so sánh 5.5.1 Kiểm tra Kiểm tra kỹ tất cụm phận, tất mối ghép, truyền, động cơ, tủ điện, kiểm tra lịng máy có vật lạ ( ốc, vít, dụng cụ, …) 5.5.2 Chạy thử 5.5.2.1 Chạy thử khơng có nghệ, mở nƣớc Cho máy chạy chế độ khơng tải, quan sát tình hình làm việc máy, có âm lạ dừng máy kiểm tra lại Hình 26 Mở van nước Hình 27 Đóng nắp cửa liệu khởi động máy 5.5.3 Chạy thử có nghệ Hình 28.Cho nghệ vào máy rửa Hình 29 Mở nút E-stop khởi động máy 80 - Vận hành máy với mẻ nghệ để chọn đƣợc khối lƣợng tối ƣu đảm bảo máy làm việc tốt Hình 30 Nghệ trình rửa - Nghệ trình rửa đƣợc ba trục rulô quay cƣỡng làm bùn đất gọt lớp vỏ bên ngồi Hình 31 Nghệ sau rửa bùn đất - Củ nghệ sau rửa loại bỏ hoàn toàn bùn đất bụi bẩn 81 Hình 32 Bùn đất, vỏ nghệ rơi vào máng rửa chảy ngồi Hình 33 Nước rửa chảy ngoài, theo máng dẫn chảy nơi rút Rễ cây, bùn đất, cát sỏi đƣợc văng nhờ lực ly tâm trục rulơ, sau nhờ nƣớc rửa trơi xuống máng hứng dƣới chảy ngồi 82 Hình 34 Mở cửa liệu lấy nghệ dụng cụ chứa Hình 35 Nghệ rửa tách số vỏ bên 5.5.4 Lập bảng so sánh mẻ rửa - Khối lƣợng thời gian mẻ rửa, thời gian đảo chiều trục rulô - Nâng dần khối lƣợng cho mẻ rửa máy để kiểm tra suất làm việc tải chịu đựng máy 83 Khối lƣợng mẻ rửa ( kg) 10- 20 20- 30 >30 Bảng So sánh mẻ rửa 5.5.5 Lập bảng rửa tối ƣu cho ngƣời sử dụng Bảng Lập bảng tối ưu cho người sử dụng - Năng suất làm việc rửa: - N= T M1/ (Tc+ Tm+ Tv+ Tp)= 3600 (20÷30)/ (80+ 40+10+ 15)= 497÷745 kg - N: suất rửa - T: 3600 giây - M1: khối lƣợng mẻ rửa ( 20÷30 kg) - Tc: thời gian rửa chính(80s) - Tm: thời gian mở cửa lấy nghệ(40s) - Tp: thời gian phụ ( 15s) - Tv: thời gian cho nghệ thơ vào(10s) Vậy: trung bình máy rửa nghệ rửa rửa gọt vỏ đƣợc 700kg nghệ tƣơi 84 CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 6.1 Kết luận Đồán tốt nghiệp “NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY RỬA VÀ TÁCH VỎ NGHỆ” Qua trình nghiên cứu, chế tạo nhóm đạt đƣợc - Áp dụng đƣợc kiến thức học, nghiên cứu tài liệu trang mạng internet, tham khảo đƣợc loại máy rửa thị trƣờng - Sử dụng đƣợc phần mềm thiết kế Autodesk Inventor 2015 để thiết kế, tính tốn, phân tích lực, xuất vẽ cho qua trình gia cơng - Các vẽ dùng q trình gia cơng bao gồm vẽ lắp, vẽ chi tiết - Tích lũy thêm nhiều kinh nghiệm quý báo việc lên ý tƣởng, thực ý tƣởng, làm việc nhóm số kinh nghiệm gia cơng chế tạo - Tìm hiểu biết thêm quy trình nhƣ loại máy phục vụ trình sản xuất tinh bột nghệ - Nhóm cảm thấy vui thỏa lịng đam mê sản phẩm đầu tay đƣợc ngƣời sử dụng đƣa vào sản xuất đặc biệt ngƣời sử dụng hài lòng với hiệu suất máy rửa tách vỏ nghệ mang lại Hình Đã hồn thành xong máy rửa nghệ 85 6.2 Hƣớng phát triển - Máy rửa loại củ: khoai tây, khoai lang, cà rốt, gừng, … - Định thời gian tự động cho lần rửa - Cải tiến chức máy: máy rửa nghệ có thêm cửa vào liệu, ngƣời sử dụng khơng cần cho mẻ nghệ theo khối lƣợng định sẵn vào máy mà nghệ đƣợc cho vào phễu cấp cửa vào liệu lúc nghệ đƣợc cấp vào lịng rửa với đó, trục rửa đƣợc cải tiến theo dạng trục vít xoắn có nhiệm vụ đảo trộn nghệ, rửa sạch, tách vỏ nhờ dạng vít xoắn trục mà nghệ đƣợc di chuyển từ cửa nạp liệu đến cửa liệu rơi vào dụng cụ chứa bên Ngƣời dùng lúc không cần phải dừng máy để lấy nghệ nhƣ trƣớc mà trình rửa thực liên tục nên suất tăng đồng thời nhân công giảm quy trình rửa nghệ lúc tạo thành khâu khép kín thích hợp cho việc sử dụng cho dây chuyền xí nghiệp 86 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] GS TS Trần Văn Địch, "Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy", Nhà xuất khoa học kỹ thuật [2] PGS.TS Trịnh Chất- TS Lê Văn Uyển, "Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí tập 1", Nhà xuất giáo dục [3] Nguyễn Ngọc Đào, “Giáo trình CAD-CAM/CNC bản”, Trường ĐH SPKT 2004 [4] ThS Trần Quốc Hùng, “Dung sai kỹ thuật đo”, Trường ĐH Sư phạm kỹ thuật TP HCM [5] PGS.TS Đặng Thiện Ngôn, “Trang bị Điện – Điện tử máy công nghiệp”, Nhà xuất Đại học Quốc gia TP.HCM, 2012 [6] GS.TS Nguyễn Đắc Lộc, “Sổ tay công nghệ chế tạo máy”, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, 2005 Nguồn khác [7] Nguồn:https://sites.google.com/site/kythuatdientucoban/home/linh-kienco-ban/cong-tac-to-contactor [8] Nguồn: http://webdien.com/d/showthread.php?t=17385 [9] Nguồn: http://plctech.com.vn/aptomat-va-ung-dung-trong-bao-ve-dien/ [10] Nguồn: http://tinhbotnghegiatot.com/tinh-bot-nghe-la-gi.html [11] Nguồn: https://cumargold.vn/news/uong-tinh-bot-nghe-vang-sao-chodung-cach-id434 [12] Nguồn: http://maynhanong.com/may-rua-cu-nong-san [13] Nguồn:https://vi.wikipedia.org/wiki/Ngh%E1%BB%87 [14] Nguồn: http://www.baomoi.com/loi-ich-tuyet-voi-cua-tinh-botnghe/c/22165485.epi 87 ... đề tài: NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY RỬA VÀ TÁCH VỎ NGHỆ Các số liệu, tài liệu ban đầu:  Khung máy có kích thƣớc 1700x600x1200 mm Nội dung đồ án:  Nghiên cứu, tính tốn, thiết kế máy ...BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT TP.HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƢỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY RỬA VÀ TÁCH VỎ NGHỆ GVHD: ThS LÊ LINH... vi nghiên cứu - Nghiên cứu thiết kế, chế tạo máy rửa tách vỏ nghệ - Đảm bảo yêu cầu đặt nhƣ sau:  Nghệ sau rửa phải loại bỏ hoàn toàn bùn đất, cát sỏi dính bám kẽ nhánh nghệ  Nghệ đƣợc bóc tách