2.3.2.1 Nghiên cứu trong nước
Qua các phương pháp thu thập thông tin và tài liệu cho thấy các công trình nghiên cứu, tính toán về “Máy gọt vỏ Dừa Tươi” trong nước còn rất hạn chế, có rất ít tài liệu được công bố. Các mẫu thiết kế, chế tạo cũng rất ít và khá giống nhau.
Các sản phẩm đã được nghiên cứu, chế tạo và sử dụng:
Máy gọt vỏ Dừa của anh Lê Tân Kỳ:[37] - Chiều dài 1.2 m, công suất 30 giây/trái.
- Gồm hai lưỡi dao, một lưỡi đặt thẳng đứng có thể di chuyển để gọt bên thân trái dừa, một lưỡi cố định nằm nghiêng để gọt bên trên trái.
- Có 2 mức giá: Giá 5 triệu đồng (không sử dụng động cơ), 15 triệu (có sử dụng động cơ).
Hình 2.8: Máy gọt Dừa của Lê Tân Kỳ
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI
25
Nhược điểm: Chưa đảm bảo an toàn thực phẩm, giá thành khá cao, tính thẩm mỹ của máy chưa cao, cần bôi trơn thường xuyên.
Máy gọt Dừa của công ty Gia Long [38]:
- Máy gọt vỏ dừa hoạt đông với công suất 15s- 20s /1 quả.
- Gồm 2 motor điện: motor lớn 1 HP , tốc độ quay 120 vòng/phút và một motor giảm tốc mini.
- Kích thước: chiều ngang 60cm, rộng 50cm, cao 120cm. - Giá thành từ 13 triệu 500 ngàn đồng (tham khảo từ công ty).
- Máy được thiết kế theo hình thẳng đứng. Trái dừa được giữ cố định nhờ đỉnh trên. Dao gọt vỏ có hình bầu dục, Dừa được gọt dày hay mỏng do công nhân thao tác bằng điều chỉnh trục nâng và được điều kiển tự động.
Hình 2.9: Máy gọt Dừa của công ty Gia Long
Ưu điểm: Sử dụng vật liệu sạch Inox 304, năng suất cao, tính tự động hóa cao
Nhược điểm: Thiết kế chưa gọn, kích thước khá lớn, giá máy khá cao, cần bôi trơn tốt.
2.3.2.2 Các nghiên cứu ngoài nước
Ở nước ngoài, có khá nhiều sản phẩm “Máy gọt vỏ Dừa Tươi” được chế tạo và sử dụng ở các nước: Thái Lan, Trung Quốc, Malaysia, Ấn Độ,…với nhiều mẫu máy được thiết kế tính năng khác nhau, phụ thuộc vào phạm vi sử dụng của Máy. Trong đó, có một số mẫu máy được thiết kế, chế tạo và hoàn thiện dựa trên các thử nghiệm sau khi đã chế tạo thành công, mà chưa được tính toán cụ thể về: Công suất động cơ, Lực cắt, các bộ truyền, kiểm bền cơ cấu…[24,30].
Đối với cơ tính Dừa Tươi, đã có khá nhiều đề tài nghiên cứu về:
Lực cắt (đối với xơ Dừa Tươi) và lực chọc thủng cần thiết (Dừa Tươi) để lấy nước uống [27].
26
Nghiên cứu về vận tốc cắt khi gọt vỏ Dừa Tươi để không gây ra vết bầm (vết thâm đen) trên phần Xơ Trắng bên trong lớp vỏ xanh [28].
Cơ tính Xơ Dừa [4] [32] [33].
Nghiên cứu về độ cứng Xơ Dừa [19], [25], [26].
2.3.2.2.1 Một số nghiên cứu về “Máy gọt vỏ Dừa Tươi”:
“Thiết kế và thử nghiệm máy định hình Dừa Tươi (Dừa Non)”, [24]. Đặc điểm, kết cấu máy:
- Công suất 95 trái/giờ.
- Tốc độ cắt 400 vòng/phút, 1 động cơ 1 HP.
- 1 Dao gọt phần thân, 1 Dao gọt phần vai, chạy Dao bộ truyền Vít – Đai ốc.
Góc gá Dao cắt phần Thân nghiêng 82 ÷ 86 , Dao gọt phần Vai nghiêng 50 ÷ 55 .
- Kích thước Dừa gọt trung bình: chiều cao 21,02±1,36 cm; đường kính 17,32±0,92 cm.
- Máy được chế tạo dạng Trục Đứng, góc độ gá Dao được cố định.
a b
Hình 2.10: Mẫu máy gọt Dừa
Ưu điểm: Được tính toán và thử nghiệm với nhiều góc gá Dao, năng suất khá cao. Tốc độ cắt khá lớn.
Nhược điểm: Thiết kế chưa nhỏ gọn, Vật liệu chưa sạch.
“Phát triển máy cắt Dừa Tươi”, [30]. - Công suất 21 trái/giờ.
- Tốc độ cắt 300 vòng/phút, động cơ 1 HP.
- Dao gọt phần Thân nghiêng 76 , Dao gọt phần Vai nghiêng 56 và Dao cắt phần Cuống vuông góc mặt phẳng ngang.
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI
27
Ưu điểm: Khung máy khá chắc chắn, có tính toán và thử nghiệm góc gá đặt Dao.
Nhược điểm: Thiết kế chưa gọn, vật liệu chế tạo máy chưa sạch.
Một số mẫu Máy được sử dụng trên thị trường hiện nay:
“Fresh coconut peeling machine” [39]:
- Năng suất 500-600 trái/giờ (với lao động có tay nghề) - Động cơ: 0,75 Kw; 3 pha; 380 V.
- Giá thành: rất cao ( trên 20 triệu đồng )
- Kích thước: Chiều dài 335 mm, chiều rộng 490 mm, chiều cao 910 mm - Vật liệu: Inox 304.
- Hỗ trợ hệ thống khí nén
Hình 2.11: Fresh coconut peeling machine
Các mẫu Máy gọt Dừa của Thái Lan:
28 c
Hình 2.12: Các mẫu máy gọt Dừa tại Thái Lan Nguồn: Internet
2.3.2.2.2 Một số nghiên cứu cơ tính Dừa Tươi:
Thí nghiệm kiểm tra lực cắt và lực chọc thủng [31]:
Thí nghiệm được thực hiện với lực tác dụng thông qua xylanh khí nén. Tốc độ di chuyển Xylanh từ 0.05 ÷ 0.8 (m/s). P là áp suất nén trong Xy lanh (N/ ).
Hình 2.13: Mô hình thí nghiệm
Lực cắt:
- Dao cắt dài 30 cm, vật liệu thép không gỉ.
- Tiết diện vết cắt: A = 8,5.10 m (dài: 170 mm, rộng: 5 mm). - Độ lớn lực cắt: F = P.A = 9,5.10 . 8,5.10 = 807 .
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI
29
- Tiết diện chủng thủng: A = . (0.02) / 4 = 3,14.10 m - Áp suất nén: P = 8.10 ( / )
- Độ lớn Lực: F = P.A = 8.10 . 3,14.10 = 251
Nghiên cứu về vận tốc cắt khi gọt vỏ Dừa Tươi để không gây ra vết bầm (vết thâm đen) trên phần Xơ Trắng bên trong lớp vỏ xanh [28].
Hình 2.14: Thí nghiệm xác định giới hạn vận tốc cắt không gây ra Vết Thâm
Nghiên cứu này được thực hiện thông qua việc đánh giá ứng suất trên bề mặt Vỏ do quá trình cắt (vận tốc) gây ra.
Theo đó, để ứng suất cắt không gây ra Vết Thâm trên Vỏ Dừa thì σ = σ . Trong đó: σ = ( . . ) / . [
( ] / . ( ) / (Pa) σ = ( . . ) / . [
( ] / . ( ) / (Pa) Với V , V : Vận tốc cắt tại 2 vùng Vết Thâm (m/s)
E : Môđun đàn hồi (Pa) μ : Hệ số Poission
R , R : Bán kính cong mặt cầu của Vết Thâm (m)
Khi σ = σ , tìm được = 5,75 (m/s) . Đây chính là giới hạn vận tốc cắt để không gây ra Vết Thâm Trên vỏ Dừa.
Cơ tính Xơ Dừa [4] [32] [33].
Các thông số về cơ tính Xơ Dừa đã được khảo sát và ứng dụng trên nghiều đề tài nghiên cứu. (giá trị cụ thể sẽ được trình bày trong phần Cơ Sở Lý Thuyết chương 3).
30
Nghiên cứu về độ cứng Xơ Dừa [19], [25], [26].
Các thí nghiệm liên quan đên việc tăng độ cứng và cơ tính của một số vật liệu bằng sợ xơ Dừa, như: Polyester Composite(85%), EPOXY RESIN (28%) . (Giá trị cụ thể sẽ trình bày trong phần Cơ Sở Lý Thuyết chương 3).