CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
1.2. CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.2.2. Một số máy thái rau củ hiện nay
Để giảm chi phí trong quá trình sản suất và tăng năng suất cho người lao động, hiện nay ở các nhà máy sản xuất thực phẩm hầu hết đều sử dụng máy cắt thái trong dây chuyền sản xuất như: máy thái gia vị trong dây chuyền sản xuất mì tôm; máy thái khoai tây, bí đỏ trong dây chuyền sản xuất bim bim, máy thái lát thịt, máy thái sắn, máy thái măng ... Những chiếc máy đó có thể làm việc bằng thủ công hoặc tự động đều tùy thuộc vào nhà sản suất và nhu cầu của người sử dụng.
Từ nguyên lý cắt thái chung, nhiều cơ sở trong nước cũng đã chế tạo ra một số máy cắt thái phục vụ sản xuất. Tuy khả năng làm việc còn hạn chế so với máy nhập từ nước ngoài nhưng góp phần làm giảm chi phí nhập khẩu. Mặt khác, chúng ta chế tạo ra máy móc dựa trên tính chất của nguyên liệu trong nước nên rất phù hợp và dễ sử dụng. Nhưng do yêu cầu của sản xuất, một số nhà máy cũng đã nhập khẩu máy của nước ngoài. Sau đây là một số máy đang được sử dụng hiện nay.
1.2.2.1. Máy thái sắn quay tay
Hình 1.12. Máy thái sắn quay tay
Đây là máy thái sắn được cơ sở Bình Quân sản xuất, model 2008. Cấu tạo của máy gồm một giá đỡ, vòng bi gối đỡ, một tay quay lắp cố định vào đĩa, trên đĩa được gắn các lưỡi dao. Khi làm việc người ta sẽ tác động vào tay quay và truyền chuyển động quay này làm cho các lưỡi dao quay theo. Sắn được đưa vào và dao sẽ cắt thành từng lát mỏng rồi được thoát ra ngoài qua khe hở.
Với loại máy này có ưu điểm là cấu tạo đơn giản, giá thành hạ và dễ sử dụng.
Nhưng nhược điểm là làm việc bằng thủ công, năng suất thấp, chất lượng cắt còn kém, mức độ ứng dụng chưa cao. Do đó máy thái sắn loại này chỉ được sử dụng ở các cơ sở sản xuất nhỏ lẻ, phần lớn được sử dụng ở các hộ gia đình.
1.2.2.2. Máy thái chuối
Đây là loại máy dùng để thái chuối cây. Cấu tạo máy thái chuối gồm: động cơ điện, bốn vòng bi gối đỡ, hai lưỡi dao cắt, trục trung gian, trục chính và khung máy.
Máy làm việc được nhờ nguồn điện 220V, khi bật công tắc động cơ điện hoạt động làm các lưỡi dao quay theo, người ta chỉ cần đưa thân cây chuối vào máy sẽ tự động cắt ra những lát chuối mỏng và rơi ra ngoài. Để có những lát chuối dầy mỏng theo yêu cầu thì có thể điều chỉnh kích cỡ có sẵn trên máy theo ý muốn của người dùng.
Khi sử dụng loại máy này việc cắt thái nhanh hơn, điều chỉnh được lát thái dày mỏng tùy theo yêu cầu sử dụng, tuy nhiên việc tiếp thị chưa tốt nên chưa được sử dụng rộng rãi trong từng hộ gia đình.
Hình 1.13. Máy thái chuối cây 1.2.2.3. Máy thái củ quả FC 501
Hiện nay trên thị trường cũng đã có một số kiểu máy thái củ quả được nhập khẩu từ nước ngoài như kiểu máy thái dạng sợi, thái dạng lát mỏng, nhưng số lượng không nhiều. Máy thái kiểu sợi FC 501 làm việc nhờ vào dao cắt của máy có hệ thống chuyển động quay quanh trục một cách liên tục, sản phẩm được cắt bỡi dao quay
giống như thái bằng tay vậy, có thể chế biến các loại lát đông dược hoặc trong ngành thực phẩm như thái sợi hoặc thái lát măng, khoai, cà rốt, củ cải, gừng và các loại củ khác cho ra những sản phẩm có độ dày mỏng khác nhau.
Hình 1.14. Máy thái kiểu sợi FC 501 1.2.2.4. Máy thái cỏ CT1, CT2, CT5
Hình 1.15. Máy thái cỏ dạng đĩa
Máy thái cỏ (CT1, CT2, CT5) do Viện Cơ điện Nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch thiết kế chế tạo (dạng đĩa) (hình 1.15): chủ yếu là thái cỏ voi cho bò, làm thức ăn ủ chua năng suất 5 tấn/giờ và một số các máy thái cỏ cỡ nhỏ máy làm việc trên nguyên lý dạng đĩa lắp từ 2 - 4 dao dạng thẳng có lắp bánh đà hoặc lấy trọng lượng của đĩa làm bánh đà.
Máy thái cỏ CT5 có các thông số kỹ thuật.
- Đường kính rô to thái: 900 mm - Tốc độ quay của rô to thái: 500 vg/ph - Số lượng dao: 2
- Khe hở cắt: 2 – 6 mm - Góc cắt: 21°
- Tổng công suất: 10,5kW; Chi phí năng lượng riêng: 2,1 kWh/t - Độ dài đoạn thái: 30-150 mm
Mẫu máy thái CT5 có nhiều ưu điểm: năng suất cao, chất lượng thái tốt, bộ phận cấp liệu an toàn, các thông số làm việc phù hợp với điều kiện chế tạo trong nước.
Máy có nhược điểm là không thái được cỏ khô.
1.2.2.5. Máy thái đa năng của công ty TNHH cơ khí Toàn Phát
Máy cắt thái đa năng (hình 1.16) của chế tạo, máy dùng để thái các vật liệu hữu cơ như: cỏ, rau, chuối, bèo với công suất 200 kg/h đối với băm nhỏ và 100 kg/h đối với nghiền nát nhuyễn. Máy có nhược điểm là không thái được cỏ khô và rơm khô.
Thông số của máy:
- Động cơ 0,75kW - Nguồn điện AC 220V - Tốc độ trục dao: 2800V/ph
- Công suất 200 kg/h đối với băm nhỏ; 100 kg/h đối với nghiền nát nhuyễn - Kích thước (dài x rộng x cao): 500 x 390 x 720 mm
- Trọng lượng máy: 21 kg
1.2.2.6. Máy băm thái thức ăn gia súc theo kiểu lô trụ răng thẳng (Jiao Zhuofeng Machinery Co., Ltd.)
Bên cạnh những tính năng nổi bậc ấy thì giá cả của những chiếc máy này cũng khá cao khiến người tiêu dùng phải quan tâm. Do đó, hiện nay nó chỉ được sử dụng chính trong các cơ sở chế biến đồ ăn nhanh, chế biến thực phẩm…
Hình 1.17. Máy băm thái thức ăn gia súc theo kiểu lô trụ răng thẳng
(Nguồn Jiao Zhuofeng Machinery Co., Ltd.) Dao băm được bố trí song song với đường tâm trục chính và trên mặt trụ (Hình 1.17).
- Ưu điểm: Dễ chế tạo, vận hành, bảo dưỡng; chiều dài nguyên liệu sau cắt đồng đều; vết cắt gọn; vận tốc cắt gần bằng nhau trên toàn chiều dài lưỡi cắt.
- Nhược điểm: Cắt có va đập, lực cắt thay đổi trong phạm vi rất lớn, lực cắt tăng tỉ lệ với chiều dài dao.
- Phạm vi sử dụng: Máy cắt công suất nhỏ (Dưới 500 kg/h)
1.2.2.7. Máy băm thái thức ăn gia súc lô dao trụ, dao gá nghiêng kiểu Yash H2
Hình 1.18. Máy băm thái thức ăn gia súc lô dao trụ, dao gá nghiêng kiểu Yash H2 (Nguồn: IndiaMart)
- Dao băm được bố trí nghiêng với đường tâm trục chính và trên mặt trụ (Hình 1.18).
- Ưu điểm: Lực cắt và công suất cắt nhỏ; vận tốc cắt gần bằng nhau trên toàn chiều dài lưỡi cắt; quá trình cắt êm, lực cắt ít thay đổi nên giảm rung động khi cắt.
- Nhược điểm: Chiều dài nguyên liệu thay đổi khi tăng chiều dài dao; khó chế tạo và tháo lắp dao. Giá thành chế tạo máy cao hơn kiểu dao bố trí song song.
1.2.2.8. Máy băm thái thức ăn gia súc trên mặt đầu theo kiểu Yash-T-75 dao gá mặt đầu mâm quay
Hình 1.19.Máy băm thái thức ăn gia súc trên mặt đầu theo kiểu Yash-T-75 dao gá mặt đầu mâm quay
(Nguồn: IndiaMart) Dao băm được bố trí trên mặt đầu mâm quay trục chính (Hình 1.19).
- Ưu điểm: Dễ chế tạo, vận hành, bảo dưỡng; quá trình cắt ổn định do sự tiếp xúc giữa dao và nguyên liệu xảy ra từ từ (kiểu cắt kéo) và do có sự ổn định máy bởi mô men quán tính mâm dao (có vai trò như bánh đà).
- Nhược điểm: Vận tốc cắt thay đổi theo chiều dài lưỡi cắt của dao; vết cắt không gọn; dễ phát sinh các đoạn nguyên liệu có chiều dài lớn ở cuối bó nguyên liệu do thiếu cơ cấu kẹp chặt; giá thành chế tạo cao hơn kiểu A và B.
- Phạm vi sử dụng: Máy cắt công suất trung bình và lớn (từ 1.000 kg/h trở lên).
1.2.2.9. Máy băm thái kiểu KOHINOOR dao gá mặt đầu mâm quay (Nguồn:
Kohinoor Engineering & IronWorks)
Máy băm thái nguyên liệu kiểu KOHINOOR do Hãng Kohinoor Engineering &
Iron Works, India (Hình 1.20) có những ưu điểm như sau:
- Cơ cấu kéo nguyên liệu đầu vào bằng truyền động Các đăng nên vừa đảm bảo tính lực ép ổn định khi kéo, vừa cho phép thay đổi chiều dày lớp nguyên liệu đầu vào một cách mềm dẻo.
- Có thể điều chỉnh chiều dài nguyên liệu cắt ra khi thay đổi lượng di động tính toán giữa số vòng quay của mâm gá dao và vận tốc dài của hai lô kéo liệu.
- Cho phép chỉ dùng 01 động cơ để vừa quay dao băm, vừa dẫn động hộp số quay cơ cấu Các đăng.
- Dễ dàng thiết kế máy đảm bảo năng suất phù hợp với qui mô chăn nuôi hộ (từ 500 kg/h đến 5000 kg/h).
Hình 1.20. Máy băm thái kiểu KOHINOOR dao gá mặt đầu mâm quay
(Nguồn: Kohinoor Engineering & IronWorks) 1.2.2.10. Máy băm thái rơm do khoa Cơ khí Công nghệ, ĐHNL Huế chế tạo
Hình 1.21. Máy băm thái rơm do khoa Cơ khí Công nghệ, HUAF chế tạo.
Bảng 1.2. Các thông số hình học của máy
STT Ý nghĩa vật lý Đơn vị Giá trị
1 Năng suất của máy kg/h 300
2 Lực cắt thái riêng N/cm 110
3 Khối lượng riêng kg/m3 47,97
4 Số dao thái 2
5 Vận tốc cắt thái của dao m/s 27
6 Bán kính vòng tròn cơ sở của dao mm 320
7 Chiều dài đoạn thái cm 2 – 3
8 Công cắt thái riêng cực đại N/cm 97,520
9 Công cắt thái riêng cực tiểu N/cm 102,396
10 Góc trượt lớn nhất Độ 54
12 Góc trượt bé nhất Độ 20
13 Bán kính cực đại của dao mm 493,5
14 Độ lệch tâm Mm 300,7
15 Độ cao đặt họng thái mm 35
16 Bề rộng họng thái mm 220
17 Bề dày họng thái mm 10
18 Khoảng cách từ tâm quay đến
họng thái mm 120
19 Mô men cắt thái Nm 5,414
20 Công suất động cơ kW 1,5
1.2.2.11. Máy băm thái Chuối do khoa Cơ khí Công nghệ, ĐHNL Huế chế tạo.
Nguyên lý làm việc: Khi động cơ làm việc, động cơ truyền động đến bộ truyền đai sau đó đến trục làm việc với vận tốc trên trục làm việc là n (v/p). Nguyên liệu được đưa vào máng cấp liệu, do góc nghiêng của máng, nguyên liệu được trượt vào họng thái. Dưới tác động của lưỡi dao được lắp trên trục dao thì chuối cây sẽ được thái đều thành từng lát mỏng với độ dày lát thái h(mm), và được lấy ra ngoài qua cửa thoát liệu.
Hình 1.22. Sơ đồ cấu tạo máy thái chuối TC-500
1 – Động cơ; 2 – Khung máy; 3 – Hệ thống puly-dây đai; 4 – Máng cấp liệu ; 5 – Trục dao; 6 – Thùng bảo vệ; 7 – Nắp thùng bảo vệ; 8 – Lưỡi dao; 9 – Chân đế tấm kê.
Bảng 1.3. Các thông số hình học của máy TC-500
STT Ký hiệu Ý nghĩa vật lý Đơn vị Giá trị
1 Qn Năng suất của máy kg/h 500
2 qo Lực cắt thái riêng N/cm 30
3 K Số dao thái 2
5 V Vận tốc cắt thái của dao m/s 30
6 Ro Bán kính vòng tròn cơ sở của dao mm 250
7 L Chiều dày đoạn thái mm 3 - 4
10 τmax Góc trượt lớn nhất Độ 52
11 τmin Góc trượt bé nhất Độ 16
12 Rmax Bán kính cực đại của dao mm 380
13 Rmin Bán kính cực tiểu của dao mm 70
14 E Độ lệch tâm Mm 240
15 H Độ cao đặt họng thái mm 46.5
16 B Bề rộng họng thái mm 180
18 C Khoảng cách từ tâm quay đến họng thái mm 80
19 Pth Lực cắt thái N 89.435
20 Nđc Công suất động cơ kW 1,5
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP