Yêu cầu đặt ra:
+ Khi cấp nguồn -> đèn stop sáng. Lcd hiển thị lời chào.
+ Nhấn nút start -> đèn start sáng, đèn stop tắt, động cơ dc1, dc2, dc3 chạy, và lcd hiển thị số trứng đã bóc vỏ.
+ Nhấn stop -> đèn start tắt, đèn stop sang, động cơ dc1, dc2, dc3 dừng, lcd hiển thị số trứng bóc đƣợc. Vi điều khiển Mạch relay kích động cơ dc1 Mạch relay kích động cơ dc3 Mạch cầu H điều khiển động cơ dc2 Adapter 24VDC Mạch giảm áp lm2596 Nguồn 12VDC Mạch cầu H L298 Nguồn 5VDC
`
27
5.5.1Kết nối vi điều khiển với Lcd, nút nhấn, cảm biến, led:
Hình 5.5.1 kết nối vi điều khiển với lcd, nút nhấn, đèn led và cảm biến mô phỏng bằng proteus.
+ Dùng interrupt để đọc tín hiệu từ nút nhấn. Để đảm bảo an toàn cho vi điều khiển nên nhóm dùng điện trở kéo lên ngoài, không dùng điện trợ nội ( pull up ).
+ Dùng điện trở 10k để hạn dòng.
+ Ta có khoảng điện thế phân cực thuận của led đỏ là 1,63-2,03V, của led xanh lá là 1,7-4 V. Dòng qua led là 10mA. Chọn điện áp qua led là 2V, ta cần điện trở hạn dòng có giá trị: R = U/I = (5 – 2 )/0,01 = 300 Ω, chọn điện trở 330Ω.
`
28
5.5.2 Kết nối vi điều khiển với mạch relay, mạch cầu H L298, động cơ:
Hình 5.5.2: Kết nối vi điều khiển với mạch relay, mạch cầu H L298 mô phỏng bằng proteus.
Các giá trị điện trở, transistor không hiển thị vì chỉ nối dây tín hiệu từ vi điều khiển đến input tín hiệu của mạch relay, nên không cần thiết.
5.5.3 Lƣu đồ điều khiển:
Hình 5.5.3: Lưu đồ điều khiển.
Cấp nguồn Lcd hiển thị lời chào Động cơ dc2 chạy start Động cơ dc3 chạy Động cơ dc1 chạy Lcd hiển thị số trứng stop Động cơ dc3 dừng Động cơ dc2 dừng Động cơ dc1 dừng
`
29
CHƢƠNG 6: CHẾ TẠO THỬ NGHIỆM 6.1 Chuẩn bị vật liệu, chi tiết cơ khí:
- Trục inox đƣờng kính 8 mm, số lƣợng 2 trục, chiều dài trục 80cm.
- Ống silicon đƣờng kính trong 7mm, đƣờng kính ngoài 11mm, số lƣợng 2, chiều dài 60cm.
- Ống silicon đƣờng kính trong 6 mm, đƣờng kính ngoài 9 mm, số lƣợng 1, chiều dài 100mm. Hình 6.1a: Ống Siliccon - Trục nhựa PE đƣờng kính 40mm, dài 35cm. Hình 6.1b: Trục nhựa PE - Nhựa tấm kích thƣớc: 300x250x15mm, số lƣợng 2 tấm. Hình 6.1c: Nhựa tấm.
`
30
- 3 puli đai thang lớn : Đƣờng kính trong : 8mm Đƣờng kính ngoài : 60mm. Bề dày :8 mm
Hình 6.1d: Puli đai lớn
- 3 puli đai thang nhỏ: Đƣờng kính trong : 8mm Đƣờng kính ngoài: 12mm Bề dày : 8 mm
Hình 6.1e: Puli đai nhỏ
- Dây đai PU tiết diện tròn đƣờng kính 4mm, dài 1m. - Xích,đĩa xích…
6.2 Chuẩn bị phần điện, mạch điện, phần mềm lập trình:
Chuẩn bị phần điện, mach điện: + 1 Adapter 24V – 2A.
+ 2 động cơ DC 24V 15W, 220 vòng/phút.- 1 mạch Arduino mega2560. + 1 mạch relay 1 kênh. + 1 mạch cầu H l298. + 1 mạch ổn áp LM2596. + 2 nút nhấn có đèn led hiển thị. Chuẩn bị phần mềm lập trình: Cài đặt phần mềm Arduino 1.0.6 6.3 Mô hình thực tế:
Nhóm đã chế tạo đƣợc 2 mô hình. Mô hình 2 là cái tiến từ mô hình 1.
`
31
Hình 6.3a: Máy bóc vỏ trứng cút version 1
Một số hình ảnh máy bóc vỏ trứng cút version 2:
Hình 6.3b: Máy bóc vỏ trứng cút version 2
Yêu điểm của version 2 so với version 1: - Máy nhỏ gọn hơn.
- Cơ cấu cấp trứng hoạt động hiệu quả hơn. - Có chức năng đếm số lƣợng trứng đã bóc vỏ.
6.4 Quy trình công nghệ bóc vỏ trứng cút:
Đề nghị cách luộc trứng:
- Cách luộc trứng ảnh hƣởng 1 phần đến xác suất trứng bị vỡ.
- Yêu cầu lòng đỏ trứng phải nằm giữa quả trứng, khi ấy xác suất trứng bị vỡ là nhỏ nhất.
`
32
Cách luộc trứng nhƣ sau:
Đun nƣớc sôi mới bỏ trứng vào, sau khi trứng chín, ta cho vào nƣớc lạnh.
Quy trình bóc vỏ trứng:
Trứng luộc chín đƣợc bỏ vào máng cấp trứng. Cơ cấu cấp trứng sẽ làm mềm vỏ trứng vào kéo trứng cấp cho cơ cấu bóc vỏ, tại đây trứng sẽ đƣợc bóc sạch vỏ.
Trứng cút đã luộc chín Cơ cấu cấp trứng Trứng đã mềm vỏ Cơ cấu bóc vỏ Trứng sạch vỏ
`
33
CHƢƠNG 7: THỰC NGHIỆM – ĐÁNH GIÁ 7.1 Kết quả thực nghiệm :
Thực nghiệm hiệu suất bóc vỏ:
Nhóm cho chạy mô hình thử nghiệm hiệu suất với mỗi lần 20 trứng. Bảng 7.1a : Kết quả thử nghiệm hiệu suất bóc vỏ.
Lần thử thứ: Trứng bóc sạch vỏ (trứng) Trứng bị vỡ (trứng) Hiệu suất (%) Chỉnh sửa, khắc phục 1 18 2 90 Dịch chỉnh trục dẫn hƣớng đi ra xa 1 đoạn 2mm. 2 18 0 90 3 16 1 80 4 18 0 90 Dịch chỉnh trục dẫn hƣớng đi vào 1mm, và đi lên 1mm. 5 16 0 80 6 17 0 85 7 16 0 80 Dịch chỉnh trục dẫn hƣớng đi ra 1mm. 8 18 0 90 9 20 0 100 10 19 1 95 11 20 0 100
12 20 0 100 Cố định trục tại vị trí hiện tại
Thực nghiệm cơ cấu cấp trứng:
Chọn động cơ chạy hết vận tốc ở lần thử đầu tiên. Yêu cầu là cấp khoảng 30 trứng/phút.
`
34
Bảng 7.1b : Kết quả thử nghiệm cơ cấu cấp trứng .
Lần thử
thứ: Số trứng đƣợc cấp trong 1 phút ( trứng)
Điều chỉnh vận tốc rulo
1-3 50 - 54 Giảm xung PWM xuống còn 200. 4-6 40-45 Giảm xung PWM xuống còn 180. 7-9 35-39 Giảm xung PWM xuống còn 160. 10-12 30-35 Giảm xung PWM xuống còn 140. 13-15 28-32 Giảm xung PWM xuống còn 120.
7.2 Kết luận và kiến nghị định hƣớng phát triển:
Kết luận:
Sau thời gian tìm hiểu, nghiên cứu và thực nghiệm, nhóm đã thu đƣợc những kết quả nhƣ sau:
Thiết kế và chế tạo máy bóc vỏ trứng cút hộ gia đình công suất khoảng 2000 trứng/giờ, đáp ứng đƣợc yêu cầu nghiên cứu của đề tài: cơ cấu nhóm chọn đã bóc đƣợc vỏ trứng, cấp nƣớc ổn đinh, hệ thống chạy ổn định, hệ thống cấp trứng đã cấp đƣợc trứng,hệ thống nƣớc tuần hoàn. Máy đảm bảo an toàn vệ sinh thực thẩm, bảo đảm an toàn điện. Máy đạt đƣợc tính thẩm mỹ.
Kiến nghị - định hƣớng phát triển trong tƣơng lai:
Với những kết quả đã đạt đƣợc và những điểm hạn chế của đề tài, nhóm có đề xuất tài, đó là:
Tiếp tục nghiên cứu thêm các cơ cấu bóc vỏ, cơ cấu cấp trứng hiệu quả hơn hơn nhằm khắc phục những hạn chế của hệ thống. Do đặc điểm của các quả trứng cút là có kích thƣớc không đồng đều nhau, nên cần tính toán vị trí tƣơng đối của 3 trục chính xác cộng với thử nghiệm thực tế.
Tìm kiếm vật liệu cho 2 trục bóc vỏ phù hợp hơn, nhằm tăng hiệu suất và độ bền lâu của máy.
Thiết kế máy dễ dàng cho ngƣời sử dụng hơn. Thiết kế thành các module để thuận tiện trong việc lắp ráp, sửa chữa và thay thế.
Tích hợp các mạch điện trên cùng một board mạch, để hạn chế dây nối. Thay thế relay bằng các linh kiện điện tử khác cùng chức năng. Nhằm giảm không gian hộp điện, và hệ thống điện ít gặp rủi ro hơn và đạt hiệu quả cao.
`
35
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt
[1] Trịnh Chất – Lê Văn Uyển, Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí, tập 1, tái bản lần 6, NXB Giáo dục, Hà Nội 2006
Nguồn khác
[2] Mô hình máy bóc vỏ trứng cút, Hiếu Văn, link : https://www.youtube.com/watch?v=oqqb7v0xZNY
[3] Máy bóc vỏ trứng chim cút mini, minh tuyen ngo, link:
https://www.youtube.com/watch?v=HQyjcEWE5aQ
[4] Máy bóc vỏ trứng cút bán tự động, Phương Tạ, link:
https://www.youtube.com/watch?v=QsZyUQlYNrI