Thơng số Ký hiệu Giá trị
Loại xích ---- Xích ống con lăn
Bước xích p 12,7 (mm) Số mắt xích x 98 Chiều dài xích L 1244,6 (mm) Khoảng cách trục a 507,5 (mm) Số răng đĩa xích nhỏ Z1 10 Số răng đĩa xích lớn Z2 25
Vật liệu đĩa xích Thép 45 []=(800900)MPa Đường kính vịng chia đĩa xích nhỏ d1 41,1 (mm)
Đường kính vịng chia đĩa xích lớn d2 105,4 (mm) Đường kính vịng đỉnh đĩa xích nhỏ da1 45,4 (mm) Đường kính vịng đỉnh đĩa xích lớn da2 110,9 (mm)
Bán kính đáy R 4,77 (mm)
Đường kính chân răng đĩa xích nhỏ df1 31,5 (mm) Đường kính chân răng đĩa xích lớn df2 95,9 (mm) Lực tác dụng lên trục Fr 755,5 (N)
54
4.2.3. Cụm căt tách vỏ hạt sen tươi 4.2.3.1. Phương án 1: Sử dụng thùng quay 4.2.3.1. Phương án 1: Sử dụng thùng quay Nguyên lý hoạt động:
Hạt sen được cho vào thùng quay. Trên thành của thùng quay thiết kế nhiều lỗ nhỏ (vì đường kính hạt sen qua khảo sát là 12.6mm đến 15,0mm). Khi động cơ quay thùng trộn, vỏ hạt sen được móc qua các lỗ nhỏ này, khi đó vỏ hạt sẽ vướng vào các lỗ sẽ quay theo dưới tách dụng của lực quay ly tâm làm tách vỏ hạt sen.
Hình 4.8: Sơ đồ lồng quay tách vỏ hạt sen Ưu điểm: Ưu điểm:
Truyền động đơn giản Hạt sen không cần phân loại Độ an tồn cao
Bảo trì bảo dưỡng đơn giản Chế tạo, bảo trì dể
Nhược điểm:
Hạt sen dễ bị dâp do va đập Hiệu suất của máy chưa cao
55
4.2.3.2. Phương án 2: Sử dụng dao cắt và bộ truyền động băng tải.
Sơ đồ nguyên lý:
Hình 4.9: Sơ đồ nguyên lý cắt tách vỏ hạt sen
(1)_Hạt sen, (2)_ Dao cắt, (3)_Thanh gá dao, (4)_Gá dao, 5_ Puly băng tải, (6)_Băng tải.
Hình 4.10: Mơ hình 3D nguyên lý cắt tách vỏ hạt sen Nguyên lý hoạt động:
Hạt sen được cấp vào băng tải (6), khi băng tải chạy sẽ kéo hạt sen chạy (hạt sen đi theo hướng mũi tên (như hình 4.9) và hạt sen có su hướng lăn tròn đi qua phần đầu thanh gá dao (cùm gá dao) và tiến dần về cuối thanh gá dao (3) sau đó hạt sen được đưa đến lưỡi cắt (2), hạt sen lăn tròn đồng thời lưỡi cắt sẽ cắt một vệt trịn kín quanh chi vi hạt sen, băng tải tiếp tục kéo hạt sen đi qua phần cuối thanh thanh gá dao, lúc này lục ép và lực ma sát giữa băng tải và thanh gá dao làm tách vỏ khỏi hạt. Ở cụm cắt tách vỏ hạt sen thì thanh gá dao giữ vai trò quan trọng trong q trình bóc tách vỏ.
56
Ưu điểm:
Thiết kế đơn giản dễ chế tạo và dễ thay thế Lực cắt tách vỏ hạt sen thấp
Hạt sen thành phẩm ít hỏng, hiệu suất cao Tùy chỉnh theo kích thươc hạt.
Nhược điểm:
Băng tải có tuổi thọ khơng cao Lực truyền động băng tải thấp
Có hiện tượng trược do bề mặt băng tải ma sát không tốt.
4.2.3.3. Lựa chọn phương án hợp lý nhất
Từ việc phân tích các phương án, ta chọn thiết kế cụm cắt tách máy tách vỏ hạt sen tươi theo nguyên lý sử dụng bộ truyền băng tải kết hợp dao cắt để cắt chung quanh chu vi hạt, dùng lực ép của thanh gá dao và băng tải để tách hạt.
Trong cơ cấu cắt và tách vỏ hạt sen thì chiều sâu cắt ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng thành phẩm, phần nhô ra khỏi thanh gá dao của dao cắt sẽ quyết định chiều sâu cắt, nếu cắt sâu quá sẽ làm phạm vào nhân sen nên phải có thiết kế riêng cho bộ phận này như sau:
Phương án 1: Thanh gá dao chữ V
Hình 4.11: Mơ hình 3D
thanh gá dao chữ V
Dao được kẹp chặt giữa 2 thanh gá dao (thanh gá dao trái và thanh gá dao phải) như hình 4.9
57
Hình 4.12: Thanh gá dao chữ V
(1)_Thanh gá dao trái, (2)_Dao cắt, (3)_Thanh gá dao phải, (4)_Hạt sen Ở phương án 1, cơ cấu hoạt động được nhưng khơng ổn định, hạt sen có thể cắt được nhưng cắt phạm vào nhân hoặc không cắt được do khó điều chỉnh chiều sâu cắt.
Phương án 2: Thanh gá dao ô van
Dao được kẹp chặt giữa 2 thanh gá dao (thanh gá dao trái và thanh gá dao phải) như hình 4.11
+ Dao chọn kiểu 2 (chương 3) để cắt vỏ hạt sen
Dựa vào thông số hạt sen ta thiết kế thanh gá dao để có thể cắt được hạt sen. Dựa vào kích thước chiều dày trung bình chiều dày của vỏ hạt sen ta xác định chiều sâu cắt vỏ hạt sen là Ttb, dựa vào đó ta xác định khoảng nhơ ra của dao chính là chiều sâu cắt. Dao được định vị bằng 2 chốt trụ để giữ cho dao không bi dịch chuyển theo phương thẳng đứng hay phương ngang trong quá trình cắt. Chiều rộng của rãnh được thiết kế bằng Lmax và chiều cao của rảnh được thiết kế bằng Dmax/2
Hình 4.13: Thanh gá dao ôvan
58
Ở phương án 2: Tỉ lệ nhân sen đạt cao hơn phương án 1, cơ cấu làm việc ổn định hơn do dao được kẹp chặt 2 thanh gá dao và được định vị bởi 2 chốt trụ nên dao không dịch chỉnh, chiều sâu cắt được khống chế.
Với những ưu thế về gá kẹp, chiều sâu cắt, làm việc ổn định nên phương án 2 được chọn để chế tạo máy tách vỏ hạt sen.
4.3 Tính tốn chọn động cơ cụm cắt tách vỏ hạt sen
4.3.1. Thí nghiệm xác định lực ép (nén) cắt tách vỏ hạt sen
Mục đích thí nghiệm là tìm ra giá trị lực ép phục vụ cho thiết kế và tính tốn máy. Chọn hạt sen làm thí nghiệm
Hạt sen tươi: Hạt sen phải là hạt sen đúng tuổi, hạt được tách ra từ gương sen và không để quá 24h kể từ lúc tách ra khỏi gương sen.
Kích thước: chiều dài hạt sen từ khoảng 19,0mm – 21,0mm. Đường kính hạt sen từ khoảng 13 mm – 14 mm, chiều dày lớp vỏ hạt sen từ 0,9mm – 1,1mm
Số lượng mẫu thí nghiệm là 9 mẫu.
Thiết bị, dụng cụ thí nghiệm
Cơ cấu cắt vỏ hạt sen rút gọn
Biến tần để điều chỉnh tốc độ
Thiết bị đo lực
Hình 4.14: Sơ đồ thí nghiệm đo lực ép
59
Các bước tiến hành thí nghiệm
Bước 1: Chuẩn bị hạt sen, cơ cấu cắt tách vỏ hạt sen Bước 2: Cho cơ cấu hoạt động
Bước 3: Bỏ hạt sen vào vị trí cấp phơi, thời gian 2 giây 1 hạt Bước 4: Dùng thiết bị đo lực để đo lực
Bước 5: Ghi nhận và đánh giá kết quả
Nguyên lý hoạt động
Gá thiết bị đo lên giá như hình 4.14, cho động cơ chạy băng tải chạy, cho hạt sen vào cơ cấu, khi hạt sen đến chạm vào lưỡi cắt sẽ đẩy thanh gá dao dịch chuyển, thơng qua cơ cấu địn bẩy tay địn sẽ tác động lực lên thiết bị đo, giá trị lực cắt sẽ hiển thị trên thiết bị đo được thể hiện trong bảng 4.7.