Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Ngành sản xuất nấm tại Việt Nam sở hữu tiềm năng phát triển lớn nhờ nguồn phụ phẩm nông nghiệp dồi dào ước tính khoảng 40 triệu tấn/năm (rơm rạ, bã mía, mùn cưa cao su), nguồn lao động nông thôn sẵn có và điều kiện khí hậu thuận lợi. Nhận thức được tầm quan trọng này, ngày 16/04/2012, Thủ tướng Chính phủ đã ban hành Quyết định 439/QĐ-TTg đưa nấm ăn và nấm dược liệu vào Danh mục sản phẩm quốc gia được ưu tiên đầu tư phát triển. Đồng thời, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn xây dựng Đề án phát triển nấm ăn và nấm dược liệu đến năm 2020 với mục tiêu nâng sản lượng tiêu thụ lên 1 triệu tấn/năm và kim ngạch xuất khẩu đạt 450 - 500 triệu USD/năm.

Tuy nhiên, thực trạng sản xuất nấm trong nước còn phân tán, quy mô nhỏ lẻ và năng suất lao động chưa cao. Trước năm 2012, quá trình đóng bịch nấm ở nước ta hoàn toàn thực hiện thủ công, tốn nhiều nhân công và chất lượng phôi không đồng đều. Giai đoạn từ năm 2012 trở đi, thị trường xuất hiện máy đóng bịch phôi nấm của Công ty TNHH Cơ khí An Thuận Phát giúp tăng năng suất gấp 7 đến 8 lần so với làm tay. Dù vậy, bộ phận đóng giá thể vào bao vẫn đòi hỏi con người tham gia trực tiếp vào việc đưa phôi và giữ bao, chưa tự động hóa hoàn toàn.

Xuất phát từ thực tế đó, đề tài "Thiết kế cải tiến, chế tạo bộ phận đóng bịch nấm (theo hướng tự động và tăng năng suất)" được thực hiện nhằm giải quyết các nhiệm vụ kỹ thuật cụ thể:

  1. Khảo sát tổng quan quy trình sản xuất nấm, các mô hình công nghệ đóng bịch trong nước và dây chuyền tự động hóa công nghiệp ở nước ngoài (Hàn Quốc, Nhật Bản).
  2. Nghiên cứu, so sánh và lựa chọn phương án định lượng mùn cưa phù hợp với tính chất cơ lý của nguyên liệu đóng lọ/bịch nấm.
  3. Tính toán thiết kế động học, động lực học các cơ cấu cơ khí: bộ phận định lượng, cơ cấu tạo lỗ, xích tải vận chuyển khay lọ, hệ thống trục truyền động, bộ truyền xích và lựa chọn công suất động cơ dẫn động.
  4. Xây dựng mạch động lực, mạch điều khiển khí nén và lập trình điều khiển tự động hóa bằng PLC cho chu trình vận hành liên hoàn.
  5. Chế tạo mô hình thực nghiệm, tiến hành chạy thử và đánh giá độ ổn định của hệ thống theo mục tiêu thiết kế.

Đối tượng nghiên cứu của đồ án là cơ cấu cấp liệu, định lượng thể tích, tạo lỗ phôi nấm và hệ thống xích tải mang khay lọ nhựa. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào khâu đóng giá thể mùn cưa cao su đã phối trộn độ ẩm vào lọ nhựa 8 lọ/khay, thực hiện tại xưởng thực hành Khoa Cơ khí Chế tạo máy, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh trong thời gian hoàn thành vào tháng 07/2017, với chỉ tiêu năng suất thiết kế đặt ra là 1000 lọ/giờ.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung cơ sở lý thuyết của đồ án dựa trên quy trình kỹ thuật chuẩn bị cơ chất trồng nấm từ mùn cưa cao su:

  • Xử lý nguyên liệu: Mùn cưa tươi sau khi sàng lọc bỏ mẩu gỗ tạp được làm ẩm bằng nước vôi 1,5% (tỷ lệ 1,5 kg vôi hòa tan trong 100 lít nước), ủ đống tối thiểu 12 giờ. Độ ẩm tiêu chuẩn theo yêu cầu lý thuyết dao động từ 50% đến 60% (được kiểm tra bằng phương pháp cảm quan vắt nắm cơ chất trong lòng bàn tay).
  • Khử trùng và cấy giống: Cơ chất sau khi vô lọ/bịch được hấp khử trùng ở hai chế độ nhiệt - áp suất tiêu chuẩn: hấp ở 100°C trong thời gian 5 - 6 giờ hoặc hấp áp lực ở 121°C trong 2 giờ. Sau khi để nguội về khoảng 40°C, phôi được đưa vào phòng vô trùng cấy meo và chuyển sang nhà ủ tơ từ 20 đến 25 ngày.
  • Cơ sở pháp lý và định hướng phát triển: Đồ án viện dẫn Quyết định số 439/QĐ-TTg ngày 16/4/2012 của Thủ tướng Chính phủ; Nghị định 151/2006/NĐ-CP về tín dụng đầu tư phát triển; các quy định của Luật Sở hữu trí tuệ, Luật Chuyển giao công nghệ và hệ thống Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) liên quan đến cơ giới hóa nông nghiệp.

Về phương pháp nghiên cứu, nhóm tác giả kết hợp đồng bộ các phương pháp kỹ thuật công nghệ:

  • Phương pháp phân tích - tổng hợp so sánh: Đánh giá ưu nhược điểm của công nghệ đóng bịch thủ công, máy đóng bịch trục vít An Thuận Phát, máy đóng phôi dùng cơ cấu culit của sinh viên ĐH Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM khóa trước, và công nghệ đóng lọ tự động theo khay 16 lọ tại Hàn Quốc và nhà máy Hokto Nhật Bản.
  • Phương pháp tính toán cơ học và sức bền vật liệu: Áp dụng các công thức giải tích trong thiết kế chi tiết máy để xác định thể tích cơ chất định lượng, tính công suất cản và chọn động cơ điện kèm hộp giảm tốc, tính toán độ bền mỏi và bước xích của bộ truyền xích, tính toán xích tải mang khay, phân tích biểu đồ mômen uốn - xoắn để xác định đường kính trục xích tải và chọn ổ lăn chịu tải.
  • Phương pháp thiết kế hệ thống điều khiển: Xây dựng sơ đồ nguyên lý mạch khí nén, bố trí các công tắc hành trình tiếp điểm điện và lập trình thuật toán điều khiển tuần tự trên bộ điều khiển logic khả trình (PLC).
  • Phương pháp chế tạo và thử nghiệm thực nghiệm: Gia công các cụm chi tiết cơ khí, lắp ráp hệ thống dẫn động và cơ cấu chấp hành khí nén, chạy thử nghiệm không tải và có tải với mùn cưa thật để kiểm chứng chu trình vận hành.

Nguồn dữ liệu sử dụng bao gồm các báo cáo thống kê ngành nấm của Bộ Nông nghiệp & Phát triển nông thôn, số liệu quy hoạch vùng nguyên liệu các tỉnh phía Nam (Đồng Nai, Bình Phước, Lâm Đồng, ĐBSCL), cùng các tiêu chuẩn tra cứu sổ tay thiết kế cơ khí chế tạo máy.

Thiết kế và triển khai kỹ thuật

Nhóm tác giả đã tiến hành phân tích hai phương án định lượng mùn cưa để lựa chọn giải pháp kỹ thuật tối ưu cho hệ thống:

Tiêu chí so sánh Phương án 1: Định lượng theo khối lượng Phương án 2: Định lượng theo thể tích (Phương án chọn)
Nguyên lý hoạt động Sử dụng cảm biến tải/cân định lượng từng mẻ mùn cưa Dùng cụm 8 ống côn có dung tích cố định tương ứng thể tích lọ
Ưu điểm Kết cấu cơ khí của hệ thống cấp liệu đơn giản Khả năng định lượng đồng đều, phôi rơi gọn gàng, độ chính xác cao
Nhược điểm Mùn cưa nhẹ, tơi xốp, bám dính gây sai số lớn khi cân động Kết cấu cơ khí nhiều chi tiết, yêu cầu độ chính xác chế tạo cao hơn
Đánh giá lựa chọn Loại bỏ do không đảm bảo độ chính xác làm việc Được chọn vì giải quyết triệt để bài toán rơi vãi và sai lệch thể tích

Kiến trúc cơ khí tổng thể và cơ cấu chấp hành của máy bao gồm:

  1. Thùng chứa mùn cưa: Thiết kế đáy nghiêng tạo độ dốc dẫn liệu tự nhiên xuống khoảng trống nạp liệu.
  2. Cụm định lượng thể tích: Bao gồm 8 ống côn cấp liệu được gắn cố định trên khung trượt, di chuyển qua lại nhờ xilanh khí nén (piston 1).
  3. Cụm tấm chặn đáy: Lắp vào đầu cần piston 3, có nhiệm vụ đóng/mở đáy của 8 ống côn để giữ hoặc xả mùn cưa vào khay lọ.
  4. Cụm thanh tạo lỗ: Gồm 8 thanh dùi kim loại gắn trên dầm dẫn hướng, điều khiển tịnh tiến thẳng đứng bởi piston 2, có hành trình đi xuyên qua lòng 8 ống côn để tạo lỗ thông khí ở giữa lọ mùn cưa sau khi đóng.
  5. Cụm xích tải và đồ gá khay: Hệ thống hai dải xích tải song song có gắn các cữ chặn định vị, mang khay chứa 8 lọ nhựa tịnh tiến ngắt quãng theo vị trí công tắc hành trình.

Chu trình điều khiển tự động hóa liên hoàn hoạt động theo thuật toán tuần tự:

  • Bước 1: Khay chứa 8 lọ nhựa rỗng được đặt vào vị trí định vị trên xích tải. Động cơ điện truyền động qua hộp số và bộ truyền xích kéo xích tải đưa khay vào vị trí cấp liệu bên dưới cụm phễu.
  • Bước 2: Khi khay chạm công tắc hành trình thứ nhất, động cơ ngắt điện dừng xích tải. Piston 1 kích hoạt đẩy cụm định lượng đã nạp đầy mùn cưa từ dưới thùng chứa ra vị trí đồng trục phía trên miệng 8 lọ nấm.
  • Bước 3: Piston 3 rút về kéo tấm chặn mở ra, toàn bộ lượng mùn cưa trong 8 ống côn rơi đồng thời vào 8 lọ.
  • Bước 4: Piston 2 lập tức đẩy đi xuống, đưa 8 thanh tạo lỗ đi xuyên qua lòng ống côn và cắm sâu vào tâm khối mùn cưa trong lọ để tạo lỗ cấy meo, sau đó piston 2 rút ngược trở lên.
  • Bước 5: Piston 3 đẩy tấm chặn đóng kín đáy ống côn; Piston 1 kéo cụm định lượng lùi về vị trí cũ dưới thùng cấp liệu để nhận mẻ mùn cưa mới.
  • Bước 6: Động cơ xích tải tái khởi động, vận chuyển khay 8 lọ đã nén phôi đến vị trí cuối hành trình. Khay chạm công tắc hành trình thứ hai làm động cơ dừng lại để công nhân lấy khay thành phẩm ra ngoài và nạp khay rỗng tiếp theo.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan

Chương 1 hệ thống hóa hiện trạng ngành trồng nấm tại Việt Nam và tiềm năng thị trường. Văn bản trích dẫn các số liệu thống kê sản lượng hàng năm của cả nước đạt khoảng 250.000 tấn và kim ngạch xuất khẩu 25 - 30 triệu USD, bao gồm: nấm mộc nhĩ 120.000 tấn, nấm mỡ 5.000 tấn, nấm linh chi 300 tấn, các loại nấm khác khoảng 700 tấn. Nấm rơm tập trung 90% tại Đông Nam Bộ và ĐBSCL; nấm mộc nhĩ tập trung 70% tại Đông Nam Bộ. Tiếp đó, chương giới thiệu giá trị dinh dưỡng, dược tính của các loại nấm ăn, nhận biết nấm độc và mô tả chi tiết quy trình kỹ thuật đóng bịch phôi nấm từ nguồn mùn cưa cao su qua các khâu xử lý ẩm, vô bịch, hấp tiệt trùng, cấy meo và nuôi ủ tơ. Phần cuối chương trình bày sơ đồ động học sơ bộ và bản vẽ kết cấu các cụm chi tiết chính của mô hình máy dự kiến thiết kế (thùng chứa, bộ phận định lượng, khay đựng 8 lọ, tấm chặn đáy).

Chương 2: Cơ sở tính toán thiết kế

Nội dung chương 2 tập trung phân tích ưu nhược điểm của các mẫu máy hiện hữu: dây chuyền đóng bịch của Công ty An Thuận Phát (dùng cốc định lượng xoay), máy đóng bịch bán tự động của nhóm sinh viên Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM (kết hợp vít tải, cơ cấu culit và cam kẹp phôi), và dây chuyền tự động hóa đóng lọ nấm công nghiệp tại Hàn Quốc (khay 16 lọ di chuyển qua các trạm chức năng khép kín). Trên cơ sở đó, nhóm tác giả đưa ra hai phương án thiết kế cho bộ phận đóng bịch (lọ): phương án 1 định lượng theo khối lượng và phương án 2 định lượng theo thể tích. Qua phân tích tính chất vật lý của mùn cưa (tỷ trọng nhẹ, độ tơi xốp thay đổi), nhóm kết luận lựa chọn phương án 2 (định lượng thể tích bằng ống côn và tấm chặn) nhằm đảm bảo năng suất, loại trừ sai số cân và hạn chế thất thoát nguyên liệu rơi vãi.

Chương 3: Thiết kế máy đóng bịch (lọ) nấm

Chương 3 là phần trọng tâm về tính toán cơ khí chi tiết cho hệ thống máy:

  • Tính toán thể tích buồng chứa và thông số hình học của cụm 8 ống côn định lượng mùn cưa.
  • Tính chọn công suất động cơ dẫn động xích tải dựa trên lực cản chuyển động của tải trọng khay và cơ cấu căng xích (kết quả tổng hợp tại Bảng 3.1: Bảng thông số động cơ).
  • Tính toán độ bền, số răng đĩa xích, bước xích và khoảng cách trục cho bộ truyền xích dẫn động trung gian (kết quả tổng hợp tại Bảng 3.2: Bảng thông số bộ truyền xích).
  • Tính toán kiểm nghiệm xích tải mang khay lọ, kiểm tra ứng suất kéo cho phép và tải trọng phá hủy (kết quả tại Bảng 3.3: Bảng thông số xích tải).
  • Tính toán thiết kế trục truyền xích tải: phân tích lực tác dụng (Sơ đồ phân phối lực trên trục xích tải - Hình 3.12), dựng biểu đồ mômen uốn và xoắn (Biểu đồ ứng suất trên trục xích tải - Hình 3.13), từ đó xác định đường kính ngõng trục tại các tiết diện nguy hiểm.
  • Tính chọn ổ lăn đỡ trục theo khả năng tải động và tải tĩnh.

Chương 4: Điều khiển

Chương 4 thiết kế hệ thống điều khiển vận hành máy đóng lọ nấm:

  • Thiết lập sơ đồ nguyên lý mạch động lực cung cấp nguồn cho động cơ điện và mạch điều khiển các van điện từ khí nén đóng mở đường khí vào 3 xilanh (piston 1, piston 2, piston 3) kết nối với mạng điện công nghiệp (Hình 4.1).
  • Xây dựng sơ đồ giải thuật điều khiển và viết chương trình phần mềm điều khiển cho PLC, xử lý tín hiệu đầu vào từ các công tắc hành trình định vị và gửi tín hiệu kích hoạt đầu ra điều khiển động cơ xích tải, van khí nén chấp hành theo đúng giản đồ thời gian của chu trình đóng phôi - dùi lỗ. Toàn bộ thông số hoạt động của máy được tổng hợp tại Bảng 4.1.

Chương 5: Chế tạo, chạy thử nghiệm, đánh giá

Chương 5 trình bày toàn bộ quá trình gia công thực tế và lắp ráp các bộ phận của máy đóng lọ nấm tại xưởng (máy đóng lọ nấm hoàn chỉnh - Hình 5.1, khay đựng 8 lọ - Hình 5.2, bộ phận định lượng - Hình 5.3, bộ phận tạo lỗ - Hình 5.4). Tác giả tiến hành chạy thử nghiệm không tải nhằm căn chỉnh hành trình các xilanh khí nén, độ căng xích tải và độ nhạy của các công tắc hành trình, sau đó chạy thử có tải với phôi mùn cưa cao su thực tế. Chương khép lại bằng việc đánh giá mức độ tương thích giữa tính toán lý thuyết và hoạt động thực tế của mô hình chế tạo.

Kết quả và đóng góp

Đồ án đã hoàn thành đầy đủ các nội dung theo nhiệm vụ đặt ra với các kết quả cụ thể:

  • Thiết kế hoàn chỉnh bản vẽ 2D và mô hình 3D tổng thể của máy đóng bịch (lọ) nấm cải tiến.
  • Tính toán kiểm nghiệm đầy đủ độ bền cơ khí của hệ thống dẫn động, trục xích tải, các bộ truyền xích và hệ thống định lượng thể tích.
  • Chế tạo thành công mô hình máy thực tế tại xưởng với các cụm kết cấu cơ bản: thùng chứa mùn cưa đáy nghiêng, cơ cấu định lượng trượt 8 ống côn, cơ cấu 8 thanh tạo lỗ đồng bộ, hệ thống xích tải mang khay định vị và tủ điện điều khiển tích hợp PLC cùng hệ thống van khí nén.
  • Thử nghiệm vận hành thực tế cho thấy cơ cấu khí nén và xích tải phối hợp nhịp nhàng theo chu trình lập trình: xích tải dừng đúng vị trí, bộ phận định lượng cấp mùn cưa chính xác vào 8 lọ cùng lúc, cơ cấu dùi lỗ hoạt động ổn định và tấm chặn đóng mở dứt khoát không làm rơi vãi mùn cưa.

Bảng tổng hợp các thông số kỹ thuật và hệ thống tính toán trong đồ án:

Hạng mục kỹ thuật Thông số và đặc tính thiết kế trong văn bản
Năng suất thiết kế ban đầu 1000 lọ/giờ
Quy cách khay chứa phôi Mỗi khay chứa 8 ống ngắn để giữ 8 lọ nhựa
Cơ cấu định lượng Định lượng theo thể tích bằng 8 ống côn trượt
Cơ cấu tạo lỗ phôi 8 thanh kim loại gắn piston 2, tịnh tiến xuyên qua lòng 8 ống côn
Cơ cấu đóng mở đáy phễu Tấm chặn phẳng liên kết piston 3
Hệ thống dẫn động khay Động cơ điện qua hộp giảm tốc, bộ truyền xích và hệ xích tải
Hệ thống điều khiển Bộ điều khiển PLC kết hợp công tắc hành trình và van đảo chiều khí nén
Số liệu tính toán thiết kế Đã lập các bảng thông số: Bảng 3.1 (động cơ), Bảng 3.2 (bộ truyền xích), Bảng 3.3 (xích tải), Bảng 4.1 (thông số máy)

Đóng góp kỹ thuật của đề tài so với các giải pháp trước đó:

  • Chuyển đổi phương thức đóng từng bịch đơn lẻ (như máy An Thuận Phát và máy của nhóm sinh viên khóa trước) sang cơ chế đóng đồng thời cụm 8 lọ trong một chu trình, hướng tới tự động hóa dây chuyền đóng phôi.
  • Tích hợp liên hoàn khâu cấp phôi định lượng thể tích và khâu tạo lỗ cấy meo nấm trong cùng một vị trí dừng của khay lọ, loại bỏ thao tác dùi lỗ thủ công bằng tay sau khi đóng bịch.
  • Ứng dụng điều khiển lập trình PLC thay thế cho các cơ cấu cam - cơ khí cồng kềnh, giúp máy vận hành chính xác và dễ dàng hiệu chỉnh thời gian trễ giữa các hành trình xilanh.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Dựa trên thực tế chế tạo và thử nghiệm, đồ án ghi nhận các hạn chế kỹ thuật:

  • Máy chưa tự động hóa hoàn toàn ở khâu cấp và thu hồi khay: Quá trình đặt khay 8 lọ lên xích tải và lấy khay thành phẩm ra ngoài khi chạm công tắc hành trình dừng vẫn phải thực hiện thủ công bằng tay.
  • Mô hình chế tạo mới dừng lại ở quy mô thử nghiệm thực nghiệm trong xưởng, chưa khảo sát vận hành liên tục dài ngày trong điều kiện sản xuất công nghiệp có nồng độ bụi mùn cưa cao và độ ẩm lớn.
  • Hệ thống mới chuyên dùng cho loại lọ nhựa cứng xếp theo khay, chưa tích hợp cơ cấu đóng bao túi nilon PE tự động kẹp cổ bịch như tập quán canh tác truyền thống của nhiều hộ dân.

Hướng nghiên cứu mở rộng được đề xuất:

  • Nghiên cứu thiết kế thêm cơ cấu cấp khay tự động và băng tải hồi khay sau khi thu hoạch để khép kín chu trình không cần công nhân nạp khay.
  • Tích hợp thêm các trạm chức năng nối tiếp trong dây chuyền tương tự công nghệ nước ngoài: cơ cấu đóng nắp lọ tự động, cụm cấy meo nấm tự động vô trùng.
  • Hoàn thiện kết cấu che chắn chống bụi mùn cưa xâm nhập vào các ray trượt dẫn hướng, ty xilanh khí nén và cảm biến hành trình nhằm nâng cao tuổi thọ làm việc.

Giá trị tham khảo

Đồ án tốt nghiệp là tài liệu kỹ thuật có giá trị tham khảo thiết thực cho:

  • Sinh viên các ngành Công nghệ Chế tạo máy, Cơ khí động lực, Cơ điện tử và Kỹ thuật nông nghiệp: Tham khảo toàn bộ quy trình tính toán thiết kế máy từ việc chọn động cơ, tính toán bộ truyền xích, xích tải, phân tích biểu đồ mômen uốn - xoắn trên trục (Hình 3.12, 3.13) đến phương pháp chọn ổ lăn theo tiêu chuẩn chế tạo máy.
  • Kỹ sư cơ điện tử và tự động hóa: Có thể tham khảo phương pháp tích hợp hệ thống điều khiển PLC với mạng khí nén công nghiệp (Chương 4) để điều khiển các cơ cấu chấp hành tịnh tiến nhiều bậc tự do trong máy sản xuất nông sản.
  • Các cơ sở nghiên cứu và xưởng cơ khí nông nghiệp: Tham khảo giải pháp kết cấu cụm định lượng thể tích 8 ống côn kết hợp thanh dùi lỗ xuyên tâm nhằm chế tạo, nâng cấp các thiết bị đóng phôi nấm quy mô bán công nghiệp tại địa phương.

Câu hỏi thường gặp

1. Vì sao nhóm tác giả lựa chọn phương án định lượng mùn cưa theo thể tích thay vì khối lượng? Mùn cưa cao su có tỷ trọng rất nhẹ, tơi xốp và độ ẩm biến thiên (50 - 60%). Khi cân định lượng động theo khối lượng, các dao động cơ học và hiện tượng mùn cưa bám dính vào thành phễu sẽ gây sai số lớn và làm chậm chu trình cấp liệu. Phương án định lượng thể tích bằng cụm 8 ống côn kết hợp tấm chặn đáy tuy có kết cấu cơ khí nhiều chi tiết hơn nhưng đảm bảo cấp đúng dung tích lòng lọ nhựa, không làm mùn cưa rơi vãi ra ngoài miệng lọ và đạt năng suất đóng nhanh hơn.

2. Vai trò và nguyên lý hoạt động của 3 xilanh khí nén (piston 1, 2, 3) trên máy là gì? Hệ thống sử dụng 3 piston khí nén phối hợp tuần tự: Piston 1 điều khiển khung trượt mang cụm 8 ống côn định lượng tịnh tiến qua lại giữa vị trí hứng liệu dưới thùng chứa và vị trí cấp liệu trên miệng khay; Piston 3 điều khiển tấm chặn trượt ngang ở đáy ống côn để mở cho mùn cưa rơi vào lọ hoặc đóng lại để ngăn liệu; Piston 2 điều khiển dầm mang 8 thanh tạo lỗ đi xuống xuyên qua lòng ống côn để dùi lỗ giữa khối mùn cưa trong lọ, sau đó kéo lên trước khi khay chuyển dịch.

3. Đồ án đưa ra các yêu cầu kỹ thuật nào đối với mùn cưa cao su trước khi đưa vào đóng lọ? Mùn cưa phải được sàng lọc sạch tạp chất và các mẩu gỗ que để tránh làm rách hoặc kẹt cơ cấu; làm ẩm bằng nước vôi nồng độ 1,5% (1,5 kg vôi/100 lít nước); ủ đống tối thiểu 12 giờ để đạt độ ẩm tiêu chuẩn từ 50% đến 60%. Độ ẩm được kiểm tra thực tế bằng cách vắt chặt trong lòng bàn tay: nếu rỉ nước qua kẽ ngón tay là dư ẩm, buông ra bị tơi vụn là thiếu ẩm, còn mùn cưa kết dính thành khối nguyên là đạt chuẩn.

4. Khay đựng lọ nấm trên máy có quy cách như thế nào và được vận chuyển bằng cơ cấu gì? Mỗi khay đựng phôi được chế tạo với 8 ống ngắn để định vị cố định 8 lọ nhựa. Khay được vận chuyển tịnh tiến qua các trạm làm việc bằng hệ thống xích tải hai dải song song, dẫn động từ động cơ điện qua hộp giảm tốc và bộ truyền xích đĩa. Chuyển động dừng - chạy của xích tải được kiểm soát chính xác nhờ hệ thống công tắc hành trình điện kết nối với bộ điều khiển PLC.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Thiết kế cải tiến, chế tạo bộ phận đóng bịch nấm (theo hướng tự động và tăng năng suất)" của nhóm sinh viên Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM đã giải quyết thành công bài toán cơ giới hóa khâu đóng cơ chất trồng nấm bằng giải pháp định lượng thể tích 8 lọ đồng thời kết hợp dùi lỗ tự động. Hệ thống đã được tính toán cơ khí hoàn chỉnh từ công suất động cơ, bộ truyền xích, xích tải đến trục truyền động, đồng thời tích hợp mạch điều khiển PLC và mạng khí nén liên hoàn. Mẫu máy thực nghiệm chế tạo tại xưởng chứng minh tính khả thi của nguyên lý làm việc, cung cấp cơ sở kỹ thuật rõ ràng để tiếp tục hoàn thiện dây chuyền sản xuất phôi nấm tự động hóa hoàn toàn trong nước.