Nghiên cứu cải tiến thiết bị làm bánh tráng rế tại cơ sở Phong Phú

Tài liệu nghiên cứu Nghiên cứu thiết kế cải tiến thiết bị làm bánh tráng rế tại cơ sở sản xuất bánh tráng rế phong phú, tổng hợp lý thuyết và thực hành, cung cấp kiến thức chuyên

Trường đại học

Trường Đại học Bách Khoa

Chuyên ngành

Cơ khí Chế tạo Máy

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

Luận văn

2017

120
2
0

Phí lưu trữ

35 Point

Mục lục chi tiết

LỜI CAM ĐOAN

1. CHƯƠNG 1: TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

1.1. Mục tiêu của đề tài

1.2. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn

1.2.1. Ý nghĩa khoa học

1.2.2. Ý nghĩa thực tiễn

1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài

1.3.1. Đối tượng nghiên cứu

1.3.2. Phạm vi nghiên cứu

1.4. Nghiên cứu trong và ngoài nước

1.4.1. Nghiên cứu ngoài nước

1.4.2. Nghiên cứu trong nước

1.5. Phương pháp nghiên cứu

1.6. Kết quả dự kiến

1.7. Kế hoạch thực hiện

2. CHƯƠNG 2: LÝ THUYẾT THIẾT KẾ KẾT HỢP CHUYỂN ĐỘNG ĐẲNG HƯỚNG

2.1. Thiết kế cần lắc rải bột

2.2. Lý thuyết điều khiển hệ thống servo

2.3. Lý thuyết điều khiển Arduino

3. CHƯƠNG 3: PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

3.1. Mục tiêu của phương án thiết kế cải tiến

3.2. Phương án đường quỹ đạo tạo hình bánh rế

3.3. Phương án thiết kế cơ cấu dịch chuyển nội suy

3.4. Phương án thiết kế cơ cấu rải bột

3.5. Kết luận lựa chọn phương án thiết kế

3.5.1. Lựa chọn phương án đường quỹ đạo tạo hình bánh rế

3.5.2. Lựa chọn phương án thiết kế cơ cấu rải bột

3.5.3. Lựa chọn phương án thiết kế cơ cấu dịch chuyển nội suy

3.5.4. Lựa chọn phương án cấp nhiệt

4. CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ

4.1. Thiết lập bài toán yếu tố đầu vào

4.2. Tính toán thiết kế cơ cấu rải bột

4.3. Thiết kế cơ cấu rải bột

4.4. Thí nghiệm ảnh hưởng bán kính rải bột đến đường kính bánh

4.4.1. Chuẩn bị thí nghiệm

4.4.2. Tiến hành thí nghiệm

4.4.3. Xử lý số liệu thí nghiệm

4.5. Ứng dụng phương trình hồi quy

4.6. Tính toán thiết kế cơ cấu dịch chuyển nội suy

4.6.1. Tính toán thiết kế cơ cấu nội suy trục Y

4.6.2. Tính toán thiết kế cơ cấu nội suy trục X

4.7. Tính toán kiểm bền cho bộ nội suy

4.8. Lập trình Arduino

5. CHƯƠNG 5: GIA CÔNG VÀ LẮP RÁP THIẾT BỊ

5.1. Quá trình gia công và lắp ráp thiết bị

5.2. Quá trình vận hành thử nghiệm

6. CHƯƠNG 6: ĐÁNH GIÁ HOẠT ĐỘNG CỦA THIẾT BỊ

6.1. Đánh giá quá trình hoạt động thử nghiệm của thiết bị

6.2. So sánh với thiết bị đã có

6.3. Phương hướng cải tiến thiết bị

7. CHƯƠNG 7: CÁC KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC

7.1. Các tồn tại của đề tài

7.2. Hướng phát triển của đề tài

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Tổng quan về cải tiến thiết bị sản xuất bánh tráng rế tại Phong Phú

Bánh tráng rế là một sản phẩm truyền thống của Việt Nam, được ưa chuộng trong nhiều món ăn, đặc biệt là chả giò. Nhu cầu tiêu thụ bánh tráng rế ngày càng tăng, tạo ra cơ hội lớn cho các cơ sở sản xuất. Tuy nhiên, việc sản xuất thủ công gặp nhiều khó khăn về năng suất và chất lượng. Do đó, việc cải tiến thiết bị sản xuất bánh tráng rế tại Phong Phú là cần thiết để nâng cao hiệu quả sản xuất.

1.1. Tình hình sản xuất bánh tráng rế hiện nay

Hiện tại, cơ sở sản xuất bánh tráng rế Phong Phú đang sử dụng phương pháp thủ công và thiết bị bán tự động. Năng suất sản xuất không ổn định, ảnh hưởng đến khả năng cung ứng cho thị trường. Việc nghiên cứu và cải tiến thiết bị là cần thiết để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao.

1.2. Lợi ích của việc cải tiến thiết bị sản xuất

Cải tiến thiết bị sản xuất bánh tráng rế không chỉ giúp nâng cao năng suất mà còn cải thiện chất lượng sản phẩm. Điều này sẽ giúp cơ sở sản xuất Phong Phú mở rộng thị trường và tăng doanh thu, đồng thời giảm thiểu sức lao động của công nhân.

II. Vấn đề và thách thức trong sản xuất bánh tráng rế

Mặc dù nhu cầu thị trường cao, nhưng các cơ sở sản xuất bánh tráng rế như Phong Phú đang đối mặt với nhiều thách thức. Năng suất không ổn định, chất lượng sản phẩm chưa đạt yêu cầu và sự phụ thuộc vào lao động thủ công là những vấn đề chính.

2.1. Năng suất sản xuất không ổn định

Năng suất sản xuất hiện tại chỉ đạt khoảng 3-4 tấn mỗi tháng, không đủ để đáp ứng nhu cầu thị trường. Điều này chủ yếu do sự thiếu hụt lao động lành nghề và thiết bị sản xuất chưa được tự động hóa hoàn toàn.

2.2. Chất lượng sản phẩm chưa đạt yêu cầu

Chất lượng bánh tráng rế sản xuất thủ công thường không đồng đều, ảnh hưởng đến sự hài lòng của khách hàng. Việc cải tiến quy trình sản xuất và thiết bị là cần thiết để nâng cao chất lượng sản phẩm.

III. Phương pháp cải tiến thiết bị sản xuất bánh tráng rế

Để nâng cao hiệu quả sản xuất, việc nghiên cứu và thiết kế thiết bị sản xuất bánh tráng rế bán tự động là rất quan trọng. Phương pháp này không chỉ giúp tăng năng suất mà còn cải thiện chất lượng sản phẩm.

3.1. Nghiên cứu quy trình sản xuất bánh tráng rế

Quy trình sản xuất bánh tráng rế cần được nghiên cứu kỹ lưỡng để xác định các bước cần cải tiến. Việc áp dụng công nghệ tự động hóa sẽ giúp giảm thiểu thời gian sản xuất và tăng năng suất.

3.2. Thiết kế thiết bị sản xuất bán tự động

Thiết bị sản xuất bánh tráng rế bán tự động sẽ được thiết kế với các tính năng hiện đại, giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất. Điều này bao gồm việc sử dụng cảm biến và hệ thống điều khiển tự động để đảm bảo chất lượng sản phẩm.

IV. Ứng dụng thực tiễn và kết quả nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu và thiết kế thiết bị sản xuất bánh tráng rế bán tự động đã được áp dụng tại cơ sở Phong Phú. Thiết bị này không chỉ giúp nâng cao năng suất mà còn cải thiện chất lượng sản phẩm, đáp ứng tốt hơn nhu cầu thị trường.

4.1. Kết quả đạt được từ thiết bị mới

Thiết bị mới đã giúp tăng năng suất lên 100 kg bánh mỗi ngày, đồng thời đảm bảo chất lượng sản phẩm đạt yêu cầu. Điều này đã tạo ra sự hài lòng cho khách hàng và mở rộng thị trường cho cơ sở.

4.2. Ứng dụng công nghệ trong sản xuất

Việc áp dụng công nghệ tự động hóa trong sản xuất bánh tráng rế không chỉ giúp nâng cao hiệu quả mà còn giảm thiểu sức lao động của công nhân. Điều này góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành sản xuất thực phẩm.

V. Kết luận và tương lai của sản xuất bánh tráng rế

Cải tiến thiết bị sản xuất bánh tráng rế tại Phong Phú là một bước tiến quan trọng trong việc nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm. Tương lai của ngành sản xuất bánh tráng rế sẽ phụ thuộc vào việc áp dụng công nghệ hiện đại và cải tiến quy trình sản xuất.

5.1. Tương lai của ngành sản xuất bánh tráng rế

Ngành sản xuất bánh tráng rế có tiềm năng phát triển lớn nếu được đầu tư đúng mức vào công nghệ và thiết bị. Việc cải tiến quy trình sản xuất sẽ giúp nâng cao chất lượng và đáp ứng nhu cầu thị trường.

5.2. Đề xuất hướng phát triển tiếp theo

Cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các thiết bị sản xuất hiện đại hơn, đồng thời đào tạo công nhân để nâng cao tay nghề. Điều này sẽ giúp cơ sở sản xuất bánh tráng rế Phong Phú phát triển bền vững trong tương lai.

27/07/2025
Nghiên cứu thiết kế cải tiến thiết bị làm bánh tráng rế tại cơ sở sản xuất bánh tráng rế phong phú

Trích đoạn nội dung tài liệu

Tóm tắt Những năm gần đây, nhu cầu tiêu thụ đối với mặt hàng chả giò rế, món ăn truyền thống của Việt Nam, tăng mạnh cả trong và ngoài nước. Nhu cầu này vừa trở thành cơ hội đồng thời cũng là thách thức đối với các cơ sở sản xuất bánh tráng rế, bán thành phẩm phục vụ cho quá trình sản xuất chả giò rế, phải tăng năng suất cũng như chất lượng của sản phẩm thông qua quá trình tự động hóa quy trình sản xuất. Hiện nay trong nước đã có một số nghiên cứu chế tạo thiết bị nhằm tự động hóa quá trình làm bánh thủ công. Tuy nhiên, đa phần các thiết bị này vẫn chưa đáp ứng được yêu cầu về chất lượng sản phẩm cũng như hiệu quả hoạt động chưa cao.

Từ thực tế đó, luận văn này được thực hiện nhằm nghiên cứu phương pháp tạo hình bánh rế để cải thiện chất lượng thành phẩm so với các thiết bị trước, từ cơ sở đó nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thiết bị sản xuất bánh tráng rế bán tự động đáp ứng phương pháp tạo hình cũng như đạt hiệu quả hoạt động cao hơn các thiết bị đã có. Những nghiên cứu thực hiện trong luận văn gắn chặt với điều kiện sản xuất thực tế tại cơ sở sản xuất bánh tráng rế Phong Phú, cơ sở đầu tư cho nghiên cứu của luận văn. Abstract In recent years, the demand in Vietnamese spring rolls, for national market and export, has been rising dramatically. Although this is an opportunity for producers of rice paper, the semi-finished good for making spring roll process, there are a number of challenges in improving the manufacturing systems and product quality.

The objective of this project is to examine the manual process of making rice paper for bettering the quality of rice paper. Subsequently, based on the result of further examination, a semi-automatic machine is designed and manufactured. The examinations processed are based on the real issues at Phong Phu company, the supporter of this project. v MỤC LỤC Trang tựa Trang Quyết định giao đề tài Lý lịch cá nhân i Lời cam đoan iii Cảm tạ iv Tóm tắt v Mục lục vi Danh sách các chữ viết tắt ix Danh sách các hình x Danh sách các bảng xiv Chƣơng 1.

Tính cấp thiết của đề tài 2 1. Mục tiêu của đề tài 3 1. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn 3 1. Ý nghĩa khoa học 3 1.

Ý nghĩa thực tiễn 3 1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài 4 1. Đối tượng nghiên cứu 4 1. Phạm vi nghiên cứu 6 1.

Nghiên cứu trong và ngoài nước 7 1. Nghiên cứu ngoài nước 7 1. Nghiên cứu trong nước 7 1. Phương pháp nghiên cứu 15 1.

Kết quả dự kiến 15 1. Kế hoạch thực hiện 16 vi Chƣơng 2. Lý thuyết thiết kế kết hợp chuyển động đẳng hướng 19 2. Thiết kế cần lắc rải bột 26 2.

Lý thuyết điều khiển hệ thống servo 30 2. Lý thuyết điều khiển Arduino 34 Chƣơng 3. PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ 40 3. Mục tiêu của phương án thiết kế cải tiến 40 3.

Phương án đường quỹ đạo tạo hình bánh rế 40 3. Phương án thiết kế cơ cấu dịch chuyển nội suy 42 3. Phương án thiết kế cơ cấu rải bột 43 3. Kết luận lựa chọn phương án thiết kế 45 3.

Lựa chọn phương án đường quỹ đạo tạo hình bánh rế 45 3. Lựa chọn phương án thiết kế cơ cấu rải bột 47 3. Lựa chọn phương án thiết kế cơ cấu dịch chuyển nội suy 48 3. Lựa chọn phương án cấp nhiệt 49 Chƣơng 4.

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ 50 4. Thiết lập bài toán yếu tố đầu vào 50 4. Tính toán thiết kế cơ cấu rải bột 51 4. Thiết kế cơ cấu rải bột 54 4.

Thí nghiệm ảnh hưởng bán kính rải bột đến đường kính bánh 57 4. Chuẩn bị thí nghiệm 57 4. Tiến hành thí nghiệm 58 4. Xử lý số liệu thí nghiệm 60 vii 4.

Ứng dụng phương trình hồi quy 64 4. Tính toán thiết kế cơ cấu dịch chuyển nội suy 65 4. Tính toán thiết kế cơ cấu nội suy trục Y 67 4. Tính toán thiết kế cơ cấu nội suy trục X 72 4.

Tính toán kiểm bền cho bộ nội suy 76 4. Lập trình Arduino 81 Chƣơng 5. GIA CÔNG VÀ LẮP RÁP THIẾT BỊ 86 5. Quá trình gia công và lắp ráp thiết bị 86 5.

Quá trình vận hành thử nghiệm 89 Chƣơng 6. ĐÁNH GIÁ HOẠT ĐỘNG CỦA THIẾT BỊ 91 6. Đánh giá quá trình hoạt động thử nghiệm của thiết bị 91 6. So sánh với thiết bị đã có 91 6.

Phương hướng cải tiến thiết bị 93 Chƣơng 7. Các kết quả đạt được 95 7. Các tồn tại của đề tài 95 7. Hướng phát triển của đề tài 95 TÀI LIỆU THAM KHẢO 97 PHỤ LỤC 98 viii DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT LAD : LADder Logic PA : PolyAcrylic PVC : PolyVinylClorua LED : Light-Emitting Diode PTFE : PolyTetraFluoroEthylene ix DANH SÁCH CÁC HÌNH HÌNH Trang Hình 1.1: Sản phẩm của cơ sở sản xuất bánh tráng rế Phong Phú 2 Hình 1.2: Lon được sử dụng để rải bột và dòng bột khi qua lon 4 Hình 1.3: Các sản phẩm bánh tráng rế với các kích thước lần lượt từ trái sang phải 160 mm, 200 mm và 220 mm 5 Hình 1.4: Sản xuất bánh tráng rế thủ công tại cơ sở bánh tráng rế Phong Phú và sản phẩm thủ công 6 Hình 1.5: Sản phẩm bánh rế được sản xuất bởi thiết bị do PGS.Trần Doãn Sơn thiết kế và chế tạo 6 Hình 1.6: Thiết bị làm bánh tráng rế bán tự động do PGS.

Trần Doãn Sơn thiết kế và chế tạo được ứng dụng trong dây chuyền sản xuất 8 Hình 1.7: Thiết bị làm bánh tráng rế bán tự động tại cơ sở Phong Phú 9 Hình 1.8: Sơ đồ nguyên lý rải bột của thiết bị do PGS. Trần Doãn Sơn thiết kế và chế tạo 10 Hình 1.9: Quỹ đạo rải bột của thiết bị do PGS. Trần Doãn Sơn thiết kế và chế tạo 10 Hình 1.10: Bản vẽ thiết bị làm bánh tráng rế bán tự động do PGS. Trần Doãn Sơn thiết kế và chế tạo 11 Hình 1.11: Cơ cấu tay quay – con trượt 12 Hình 1.12: Vị trí trục chính của thiết bị gồm (a) Tấm kim loại xác định góc quay của trục chính, (b) Cơ cấu cổ góp điện, (c) Bộ phận phanh trục chính 13 Hình 1.13: Thiết bị làm bánh tráng rế bán tự động do Kĩ sư Nguyễn Lâm Thành thiết kế và chế tạo được sử dụng tại cơ sở Phong Phú 14 Hình 2.1: Bộ truyền đẳng hướng có kiểm soát vị trí sử dụng đai răng [4] 19 Hình 2.2: Bộ truyền đẳng hướng có kiểm soát sử dụng vitme và đai răng [4] 20 Hình 2.3: Tính toán khoảng làm việc của bộ truyền [4] 20 Hình 2.4: Dạng chuyển động khi làm việc [4] 21 x Hình 2.5: Biểu đồ ứng suất theo chiều chuyển động [4] 24 Hình 2.6: Các dạng cơ cấu bốn khâu [5] 27 Hình 2.7: Các dạng khớp động thường sử dụng [6] 28 Hình 2.8: Một cơ cấu bốn khâu không gian [6] 28 Hình 2.9: Ổ bi cầu cho phép các chuyển động không đồng phẳng [7] 29 Hình 2.10: Góc nghiêng cho phép của ổ bi cầu [7] 29 Hình 2.11: Sơ đồ khối hệ thống điều khiển tự động [8] 30 Hình 2.12: Một hệ thống servo chi tiết [8] 31 Hình 2.13: Hệ thống servo điều khiển tốc độ [8] 32 Hình 2.14: Hệ thống servo điều khiển momen xoắn [8] 33 Hình 2.15: Hệ thống servo điều khiển vị trí [8] 34 Hình 2.16: Một dạng mạch Arduino và phần mềm giao tiếp 35 Hình 2.17: Cấu trúc mạch Arduino UNO [9] 36 Hình 2.18: Chiều dài xung và góc quay của động cơ [9] 38 Hình 2.19: Đấu mạch Arduino và động cơ servo [9] 38 Hình 2.20: Mạch điện nguyên lý của biến thế [9] 39 Hình 2.21: Sơ đồ chân của biến thế [9] 39 Hình 3.1: Mô phỏng quỹ đạo của tâm lon bột trong phương án 1 trên phần mềm Working Model 2D 40 Hình 3.2: Phương pháp thủ công của công nhân 41 Hình 3.3: Mô phỏng quỹ đạo của tâm lon bột trong phương án 2 trên phần mềm Working Model 2D 42 Hình 3.4: Sơ đồ nguyên lý cơ cấu dịch chuyển nội suy dùng bộ truyền đai răng 43 Hình 3.5: Cơ cấu rải bột phương án 1 44 Hình 3.6: Cơ cấu rải bột phương án 2 45 Hình 3.7: Kết quả thực nghiệm của phương án 1 46 Hình 3.8: Kết quả thực nghiệm của phương án 2 46 Hình 3.9: Mô phỏng phương án 1 47 Hình 3.10: Mô phỏng và gia công phương án 2 48 xi Hình 3.11: Mô phỏng cơ cấu dịch chuyển nội suy 49 Hình 3.12: Mô phỏng bộ bếp gas 49 Hình 4.1: Sơ đồ nguyên lý cơ cấu rải bột 51 Hình 4.2: Quy trình rải bột tại một bánh 52 Hình 4.3: Sơ đồ nguyên lý rải bột của thiết bị do PGS.

Trần Doãn Sơn thiết kế và chế tạo 53 Hình 4.4: Quỹ đạo rải bột của thiết bị do PGS. Trần Doãn Sơn thiết kế và chế tạo 54 Hình 4.5: Cơ cấu rải bột tại vị trí khoảng cách hai ổ bi cầu 70 mm 55 Hình 4.6: Tính momen quán tính cơ cấu rải bột 56 Hình 4.7: Mô phỏng cơ cấu rải bột 57 Hình 4.8: Chia các khoảng thí nghiệm trên thanh truyền 58 Hình 4.9: Cấp nhiệt và thoa dầu trên các mâm 59 Hình 4.10: Điều chỉnh khoảng cách 2 ổ bi cầu trên thanh truyền 59 Hình 4.11: Rải bột trên mâm và đo đường kính bánh 60 Hình 4.12: Bảng số liệu và kết quả biểu đồ đường trên Minitab 61 Hình 4.13: Phương trình hồi quy và biểu đồ thặng dư 62 Hình 4.14: Mô phỏng đường rế theo tính toán 64 Hình 4.15: Thanh truyền được tiện chích các vạch chỉnh đường kính bánh 65 Hình 4.16: Sơ đồ nguyên lý cơ cấu dịch chuyển nội suy dùng bộ truyền đai răng 66 Hình 4.17: Vị trí các cảm biến hành trình trên bộ nội suy 66 Hình 4.18: Vị trí các mâm nướng bánh 67 Hình 4.19: Khối lượng trên trục Y 68 Hình 4.20: Dạng chuyển động của bộ nội suy trục Y 68 Hình 4.21: Biểu đồ tốc độ và momen của dòng động cơ SGMP-02A [8] 71 Hình 4.22: Khối lượng trên trục X 72 Hình 4.23: Dạng chuyển động của bộ nội suy trục X 73 Hình 4.24: Vị trí nguy hiểm của bộ nội suy 76 xii Hình 4.25: Cập nhập các cụm chi tiết trên phần mềm ANSYS 77 Hình 4.26: Thay đổi các liên kết và tiến hành tạo lưới 77 Hình 4.27: Tạo khớp cố định và đặt lực trọng trường 78 Hình 4.28: Ứng suất trên các thanh dẫn hướng 78 Hình 4.29: Hệ số an toàn về ứng suất trên các thanh dẫn 79 Hình 4.30: Mức biến dạng trên thanh dẫn hướng trục X 79 Hình 4.31: Mức biến dạng trên thanh dẫn hướng trục Y 80 Hình 4.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ