Bảng 3.7: So sánh các phương án thiết kế cụm khía vỏ
TT Tiêu chí so sánh Các phương án
Phương án l - 4 dao Phương án 2 - 2 dao
1 Kết cấu Đơn giản Đơn giản
2 Khả năng khía Cao Thấp
3 Chiều sâu cắt Đều nhau Không đều
4 Số đường khía 4 2
Từ kết quả phân tích, đánh giá trong bảng 3.6, ta chọn thiết kế cụm khía vỏ theo
phương án 1 – 4 dao với các ưu điểm và giải pháp khắc phục nhược điểm như sau:
- Dao khía hoạt động ổn định, dễ dàng bám theo biên dạng quả chuối; - Dễ dàng điều chỉnh chiều sâu khía;
- Kết cấu đơn giản.
- Khắc phục khuyết điểm quả chuối đi vào vng góc với các trụ trượt gá dao (3) gây nên tình trạng bị kẹt quả chuối bằng cách thay đổi góc gá dao sao cho các dao tạo thành một mặt hình nón (cơn) giúp quả chuối đi vào và ra khu vực khía dễ dàng (đường tâm dao tạo thành góc nhỏ hơn 90o với đường tâm quả chuối).
c) Cụm bóc vỏ
- Phương án 1 - Mỏ kẹp
Để thực hiện bóc vỏ ra khỏi quả chuối ta sử dụng 2 mỏ kẹp để kẹp/giữ vỏ chuối và bóc vỏ ra khỏi thịt quả. Phương án này có thể được thực hiện qua các kết cấu mỏ kẹp điều khiển bằng xilanh khí nén hoặc bánh ma sát kết hợp lưỡi bóc.
Kết cấu mỏ kẹp điều khiển bằng xilanh khí nén sẽ bố trí hai mỏ kẹp: mỏ kẹp di động gắn lên xilanh (2), mỏ kẹp cố định được gắn lên xilanh (1). Xilanh (2) được gắn lên cần của xilanh (1). Bốn bộ đầu kẹp của cụm bóc vỏ được lắp trên hai phương vng góc với từng đơi đối xứng,
1. Xilanh 1; 2. Xilanh 2; 3. Quả chuối
Hình 3.23: Sơ đồ nguyên lý phương án bóc vỏ bằng mỏ kẹp
Khi hoạt động quả chuối (1) được cụm cấp liệu đẩy đến vùng bóc giữa bốn đầu kẹp. Đầu quả chuối sẽ đâm/găm vào mỏ kẹp trên xilanh (1) và phần đầu mỏ kẹp này sẽ nằm dưới lớp vỏ chuối. Sau đó mỏ kẹp trên xilanh (2) được điều khiển để đi ra kẹp vào phần vỏ chuối. Tiếp đó, xilanh (1) mang đầu kẹp đang kẹp vỏ chuối đi lùi về thực hiện cơng việc bóc vỏ chuối và dưới tác dụng của xilanh đẩy thuộc cơ cấu cấp liệu, quả chuối đi về phía trước làm cho vỏ chuối tách ra khỏi thịt chuối.
Ưu điểm:
+ Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo; + Hoạt động ổn định.
Nhược điểm:
+ Khó điều chỉnh lực ép (lực kẹp) và kích thước giữa 2 mỏ kẹp để có thể phù hợp với các chiều dày khác nhau của vỏ quả chuối;
+ Thời gian thực hiện một lần bóc vỏ dài do nhiều bước chuyển động; + Cần nguồn cung cấp khí nén.
- Phương án 2 - Bánh ma sát kết hợp lưỡi bóc
Kết cấu bánh ma sát kết hợp lưỡi bóc bao gồm các thành phần như ở hình 3.24.
1 2 3 4 3 2 5
1. Quả chuối 2. Lưỡi bóc 3. Bánh ma sát 4. Động cơ 5. Lị xo
Hình 3.24: Sơ đồ nguyên lý phương án bóc vỏ bằng bánh ma sát kết hợp lưỡi bóc
Cụm bóc vỏ gồm bốn bánh ma sát (3) được lắp trên hai phương vng góc với từng đơi đối xứng và được truyền chuyển động thông qua động cơ (4). Khi hoạt động quả chuối (1) được bộ phận cấp liệu đẩy vào vị trí giữa bốn bánh ma sát (3). Động cơ (4) quay làm bánh ma sát (3) quay và cuốn quả chuối (1) đi vào, bánh ma sát (3) sẽ lăn và ôm sát theo biên dạng quả chuối (1) nhờ lò xo (5). Khi quả chuối được cuốn vào tới lưỡi bóc (2), lưỡi bóc (2) sẽ móc vào vỏ chuối và móc tách vỏ ra khỏi thịt chuối.
Ưu điểm:
+ Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo;
+ Hoạt động ổn định, điều chỉnh dễ dàng;
+ Có thể bóc được nhiều quả chuối với một phạm vi kích thước đường kính.
Nhược điểm:
+ Bánh ma sát có thể khơng cuốn được quả chuối vào mà chỉ trượt trên bề mặt quả chuối do lực ma sát giữa bánh ma sát và quả chuối không đủ lớn.
- Phương án 3 – Bánh gai 2 hàng gai
bánh gai này quay cuốn quả chuối vào đồng thời các gai trên bánh này sẽ móc vào vỏ chuối để bóc vỏ chuối ra khỏi thịt.
Kết cấu cụm bóc vỏ sử dụng bánh gai bóc vỏ có 2 hàng gai (hình 3.25) gồm bốn bánh gai (2) được lắp trên hai phương vng góc với nhau theo từng đơi đối xứng và được truyền chuyển động bằng động cơ (5). Khi hoạt động quả chuối (1) được bộ phận cấp liệu đẩy vào vị trí giữa bốn bánh gai (2), 4 động cơ (5) quay làm 4 bánh gai (2) quay và cuốn quả chuối (1) đi vào, bánh gai (2) ôm sát biên dạng quả chuối (1) nhờ lò xo (4) đồng thời các gai bóc (3) sẽ móc đâm vào vỏ chuối và móc tách vỏ ra khỏi thịt chuối. 3 1 2 2 3 4 5
1. Quả chuối; 2. Bánh gai; 3. Gai bóc; 4. Lị xo; 5. Động cơ
Hình 3.25: Sơ đồ nguyên lý phương án bóc vỏ bằng bánh hai hàng gai
Ưu điểm:
+ Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo;
+ Hoạt động ổn định, điều chỉnh dễ dàng;
+ Có thể bóc được nhiều quả chuối với một phạm vi kích thước đường kính.
Nhược điểm:
+ Vỏ chuối sau khi bóc ra có thể bị dính vào các hàng gai mà khơng thể tự bung ra được.
- Phương án 4 – Bánh gai 3 hàng gai
Một kết cấu khác là bánh gai bóc vỏ có 3 hàng gai (hình 3.26) với nguyên lý hoạt động tương tự với kết cấu bánh gai bóc vỏ có 2 hàng gai (chỉ khác ở điểm bánh gai có 2 hàng và 3 hàng gai).
Ưu điểm:
+ Kết cấu đơn giản;
+ Hoạt động ổn định, điều chỉnh dễ dàng;
+ Có thể bóc được nhiều quả chuối với một phạm vi kích thước đường kính.
Nhược điểm:
+ Khó chế tạo bánh gai với 3 hàng gai so với loại 2 hàng gai;
+ Vỏ chuối sau khi bóc ra có thể bị dính vào các hàng gai mà khơng thể tự bung ra được;
+ Các gai bóc có thể khơng móc tách được vỏ chuối.
3 1 2 4 5 3 2
1. Quả chuối; 2. Bánh gai; 3. Gai bóc; 4. Lị xo; 5. Động cơ
Hình 3.26: Sơ đồ nguyên lý phương án bóc vỏ bằng bánh gai 3 hàng gai
Kết quả so sánh đánh giá 4 phương án kết cấu thiết kế cụm bóc vỏ được trình bày ở bảng 3.8.