CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.3.1 Phương pháp tính toán thiết kế
Máy bóc vỏ lụa hạt lạc rang cần đảm bảo các yêu cầu thiết kế sau:
- Máy bóc vỏ lụa hạt lạc rang sử dụng khí nén.
- Kết cấu máy đơn giản, dễ sử dụng
- Cấp liệu theo chu kỳ, có hệ thống tự động cung cấp - Nguồn khí nén hoạt động P = 3 - 8 bar.
- Vật liệu chế tạo cần đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm.
- Máy có thể điều khiển được ở chế độ: tự động.
- Nguồn điện: 220V - AC - Năng suất: 40 – 60 kg/h 2.3.1.2 Các phương án thiết kế
Ứng dụng nguyên lý khí động lực học, hạt lạc rang được đưa vào buồng bóc có gắn các đầu phun. Dưới tác dụng áp suất khí nén lớn thoát ra ở các đầu phun tạo ra vận tốc chuyển động xoáy trong buồng bóc rất lớn sẽ làm cho hạt lạc chuyển động va chạm lẫn nhau và va chạm giữa hạt lạc với thành của buồng bóc làm cho vỏ lụa hạt lạc rang được bóc ra. Có 2 phương án bóc vỏ lụa hạt lạc rang bằng khí đó là:
Phương án bóc vỏ lụa hạt lạc rang kết hợp buồng nạp và Cylon - Nguyên lý hoạt động
Người ta dùng các dòng khí áp lực cao để thực hiện quá trình bóc vỏ. Hình 2.1 là sơ đồ nguyên lý cấu tạo hệ thống bóc bằng dòng khí có áp suất, trong đó ống góp (1) được nối với ống có miệng đầu phun (2) đặt trong nó theo đường tròn từ ống hỗn hợp (3) qua các ống mềm cao su (4), sản phẩm bóc được hướng vào cylon tháo liệu (5) mà trên đó người ta gắn quạt gió (6) để tách riêng một phần vỏ của sản phẩm bóc. Từ cylon tháo liệu, sản phẩm bóc qua van (7) hướng tới ống hút (8) để tách hết phần vỏ ra khỏi sản phẩm bóc. Khí nén đi vào ống góp (1) là từ máy nén có bình chứa đi qua ống nối (9). Nguyên liệu từ phễu chứa (12) đi qua đoạn ống (11) rồi đi vào buồng nạp (10).
Tấc cả hệ thống thiết bị được lắp trên giá (13) [4].
- Sơ đồ nguyên lý cấu tạo:
Hình 2.1. Sơ đồ bóc vỏ lụa hạt lạc rang kết hợp buồng nạp và cylon 1- Ống góp, 2- Ống có miệng phun, 3- Ống hỗn hợp, 4- Ống mềm bằng cao su, 5- Cyclon tháo, 6- Quạt gió, 7- Van chắn, 8- Ống hút, 9- Ống nối, 10 – Buồng nạp, 11 – Đoạn ống, 12 – Phễu chứa, 13 – Giá máy.
- Ưu và nhược điểm
* Ưu điểm:
+ Bóc vỏ nhanh
+ Hạt lạc rang bóc sạch và an toàn vệ sinh + Năng suất cao
+ Thích hợp cho sản xuất công nghiệp
* Nhược điểm:
+ Kết cấu phức tạp + Chi phí chế tạo cao
+ Phải có nguồn khí nén lớn cung cấp
+ Số lượng lạc bóc trong một lần không nhiều
Phương án bóc vỏ lụa hạt lạc rang sử dụng buồng bóc - Sơ đồ nguyên lý
Hình 2.2. Sơ đồ bóc vỏ lụa hạt lạc rang sử dụng buồng bóc 1 – Khung máy, 2– Phễu chứa liệu, 3 – Van cấp liệu, 4 – buồng bóc 5 - Đầu phun, 6 - Cửa thoát liệu, 7 – Máng, 8 – Ống thoát vỏ
- Nguyên lý hoạt động
Hạt lạc rang đưa vào phễu chứa liệu (2), van cấp liệu (3) sẽ định lượng lạc để đưa vào buồng bóc (4) lúc này nguồn khí nén được đưa vào đầu phun (5) được gắn vào buồng bóc, với vận tốc dòng khí lớn thoát ra từ đầu phun chuyển động tạo thành dòng xoáy làm hạt lạc rang trong buồng bóc chuyển động va đập lẫn nhau và va đập thành buồng bóc. Hạt lạc rang sẽ bóc sạch vỏ được ra ngoài qua cửa xả liệu (6) vào máng (7) và vỏ được thoát ra ngoài qua ống thoát vỏ (8) được gắn vào buồng bóc.
- Ưu và nhược điểm
* Ưu điểm:
+ Kết cấu đơn giản.
8
+ Chi phí chế tạo thấp + Bóc vỏ nhanh.
+ Hạt lạc rang bóc sạch và an toàn vệ sinh.
+ Năng suất cao.
+ Thích hợp cho sản xuất vừa và nhỏ.
* Nhược điểm:
+ Phải có nguồn khí nén cung cấp.
+ Số lượng hạt lạc rang bóc trong một mẻ không nhiều.
2.3.1.3 Chọn phương án thiết kế
Từ những phân tích các phương án trên, ta có so sánh như sau:
Bảng 2.1. So sánh các phương án thiết kế
TT Tiêu chí so sánh
Các phương án
Phương án bóc vỏ lụa hạt lạc rang sử dụng buồng
nạp và cylon
Phương án bóc vỏ lụa hạt lạc rang sử
dụng buồng bóc
1 Cấu tạo Phức tạp Đơn giản
2 Khả năng vận hành Phức tạp Đơn giản
3 Dòng vật liệu ra Liên tục Chu kỳ
4 Bảo trì Khó khăn Dễ dàng
5 Giá đầu tư Cao Thấp
7 Phạm vi ứng dụng Có thể bóc nhiều sản phẩm Chỉ bóc lạc
8 Năng suất Cao Trung bình
Căn cứ vào bảng 2.1, đề tài lựa chọn phương án bóc vỏ lụa hạt lạc rang sử dụng buồng bóc phù hợp với quy mô sử dụng, nên được chọn làm phương án để tính toán thiết kế và chế tạo mẩu máy.