MỞ ĐẦU Ngày nay, việc sử dụng dau thực vật dé thay thế các loại mỡ động vật trong chế biến các món ăn hằng ngày ở Việt Nam ngày càng tăng, dầu thực vật giúp cơ thể hấp thụ được các Vitamin mà không chứa nguy cơ gây mắc các bệnh về tim mạch như mỡ động vật. Hiện nay mức tiêu thụ dầu thực vật ở nước ta kha lớn, khoảng 2. Tuy nhiên, để đáp ứng nhu cầu trong nước, hằng năm chúng ta phải nhập khâu một lượng lớn dầu thực vật thô dé tinh chế thành dầu ăn, đây là một điều bat hợp lý đối với một nước nông nghiệp như Việt Nam, vì vậy cần day mạnh nghiên cứu và phát triển các cây có dầu truyền thống, bên cạnh đó cũng nghiên cứu, tìm hiểu và đưa vào trồng các loại cây có khả năng cung cấp dầu có chất lượng cao, phù hợp với điều kiện khí hậu và tập quán canh tác ở Việt Nam là một điều hết sức cần thiết, trong đó có cây hướng dương vì: - Chất lượng dầu đảm bảo các yêu cầu về dinh dưỡng và an toàn thực phẩm. - Năng suất và hàm lượng dầu cao.
- Phù hợp với điều kiện đất đai và khí hậu của Việt Nam - Dầu hướng dương chiếm tỉ lệ tương đối cao trong tổng mức tiêu thụ dầu thực vật trên thế giới ( 9%, năm 2003) và có xu hướng tăng lên. Từ năm 2000, Viện Nghiên cứu Dầu thực vật — Tinh dầu — Hương liệu và Mỹ pham Việt Nam đã triển khai trồng thi điểm các loại giỗng hướng dương lấy dau ở nhiều vùng và đem lại kết quả khả quan. Hiện tại, với sự hỗ trợ kinh phí canh tác và đảm bảo thu mua sản phẩm của Công ty dầu thực vật Cái Lân, Viện Nghiên cứu Dau thực vật — Tinh dầu - Hương liệu và Mỹ phẩm tiến hành trồng trình diễn ở Lâm Đồng và Đắk Lắk. Ở nước ta, hạt hướng dương được tách khỏi bông bằng phương pháp thủ công, năng suất rất thấp làm chi phí thu hoạch tăng cao.
Mặt khác, tính thời vụ trong thu hoạch hướng dương cũng như nhiều loại nông phẩm khác, được đặt lên hàng đầu vì điều kiện thời tiết và âm mốc sẽ làm giảm hàm lượng dầu, chất lượng và giá trị hạt hướng dương. Vì vậy, việc cơ giới hoá canh tác cây hướng dương nói chung và khâu thu hoạch nói «3« riêng là nhiệm vu cần thiết cùng với su phát triển tất yếu của ngành sản xuất cây hướng dương lấy dầu ở Việt Nam. Được sự phân công của khoa Cơ Khí — Công nghệ Trường Dai học Nông Lâm Tp.Hồ Chí Minh, và sự hướng dẫn của thầy giáo, thạc sĩ Trần Văn Khanh, chúng tôi thực hiện dé tài: TÍNH TOÁN, THIẾT KE, CHE TAO MAY DAP TACH HAT VA LAM SACH HAT HUONG DUONG. Trong đó Phân công thực hiện cụ thể như sau: Sinh viên Nguyễn Văn Hùng: Thiết kế, chế tạo hệ thong lam sach.
Sinh viên Đặng Thai Ngọc: Thiết kế, chế tao bộ phận đập tách hạt. Phần khảo nghiệm cả hai cùng thực hiện. MỤC ĐÍCH LUẬN VĂN Thiết kế và chế tạo một máy đập tách hạt và làm sạch hạt hướng dương có thê sử dụng trong sản xuất. Nội dung cụ thé: - Tìm hiểu các đặc tính cơ lý của bông - hạt hướng dương trong thu hoạch.
- Tìm hiểu một số bộ phận đập tách hạt, làm sạch sẵn có. Tiến hành thử nghiệm dé đánh giá khả năng làm việc của chúng đối với hướng dương. - Tính toán, thiết kế mẫu máy, chế tạo và khảo nghiệm máy đập tách hạt và làm sạch hạt hướng dương. TRA CỨU TÀI LIỆU SÁCH BÁO PHỤC VỤ ĐÈ TÀI.1: Vài nét về cây hướng dương.
/ TL 8/ và /TL11/ 4. Nguồn gốc và sự phát triển. Hướng đương có tên khoa học là Helianthus annuus, có nguồn gốc ở châu Mỹ. Từ những năm trước công nguyên, thé dân da đỏ ở Bắc Mỹ đã dùng hạt hướng dương dé làm bột bánh mì, bánh ngọt.
Đến thé ki 16, người Tây Ban Nha đã khai hoang vùng đất này và mang nó về trồng phổ biến như một loài hoa trang trí. Năm 1830 người Nga lần đầu tiên ép lấy dầu, đến cuối thế kỉ 19, quy trình ép lấy dầu hướng đương đã trở thành một ngành công nghiệp ở Nga và một số nước Châu Âu. Cây hướng dương được trồng chủ yếu dé lấy dau, cũng như nhiều loại dau thực vật khác, dau hướng dương là loại axic béo không bão hòa, giúp hòa tan các loại vitamin dé cơ thê hấp thu được. Khác với mỡ động vật, dầu hướng dương không chứa colestrol nên không có nguy cơ mắc bệnh tim mạch.
Đặc biệt, dầu hương đương gần giống với dầu éliu, một loại đầu quý hiếm vì chứa nhiều vitamin E và một số vi chất khác có lợi cho sức khỏe và làm nguyên liệu mỹ phẩm. Hạt hướng dương rang hoặc sấy là món ăn ưa thích của nhiều người. Lá hướng dương còn tươi trước khi thu hoạch làm thức ăn cho gia súc, thân hướng dương có thể làm giấy, chất đốt. Tro của vỏ cây hướng dương rất giàu kali, làm phân bón rất tốt.
Hiện nay, các nhà khoa học ở Châu Âu đã nghiên cứu thành công và giới thiệu loại nhiên liệu sinh học được điều chế từ hướng dương và vai loại cây có dau khác (Nguồn: USDA- United States Department of Agriculture ). Điều này rất có ý nghĩa trong việc bảo vệ môi trường và tình hình giá nhiên liệu thế giới đang tăng cao. Ngoài ra, người ta còn dùng hoa hướng dương dé trang trí, tạo cảnh quan, hoa hướng dương mang ý nghĩa nhân sinh quan cao đẹp. Bee cá CC Hình 4.1: Các san phẩm từ hat hướng dương.
Tình hình phát triển cây hướng dương hiện nay. Thế giới: Từ thập kỉ 60 của thế kỉ trước, hướng dương được phát triển mạnh ở nhiều vùng như: Châu Âu. Châu Mỹ, Ôxtraylia, Trung Quốc, Ấn Độ, Thái Lan. Hiện có 40 nước trồng hướng dương với diện tích khoảng 13 triệu ha, Thái Lan nằm trong khu vực Đông Nam Á, điều kiện khí hậu tương tự như một số vùng ở Việt Nam, có diện tích hướng dương từ 1000 ha năm 1988 đến năm 1998 diện tích đã tăng lên 64000 ha với sản lượng hơn 60000 tan/nam.
Qui trình sản xuất hướng dương trên thế giới được cơ giới hóa từ khâu làm đất đến khâu thu hoạch và sau thu hoạch.2: Mẫu máy đập và làm sạch hướng dương của Thai Lan. Cây hướng dương du nhập vào Việt Nam từ năm 1970, được trồng thí điểm nhiều nơi ở miền Bắc. Nhưng do nhiều nguyên nhân, việc trồng hướng dương lấy dầu không phát triên. -6- Từ cuối năm 1999 đến 2004, Viện Nghiên cứu Dầu thực vật — Tinh dau — Hương liệu và Mỹ phẩm đã trồng thí nghiệm nhiều vùng ở Tây nguyên và các tỉnh Đông Nam Bộ với diện tích hơn 35 ha.
Kết quả bước dau rất khả quan, đem lại triển vọng dé phát triển cây hướng dương lấy dầu ở Việt Nam. Hiện nay, cách thu hoạch hướng dương được làm thủ công. Dé tách hạt ra khỏi đĩa hạt, người ta dùng hai đĩa hat chà xát vào nhau hoặc dùng thanh cây đập vao bông, sau đó hạt được phơi từ 3 đến 4 ngày ngoài nắng và đem vào làm sạch rồi tồn trữ. Đặc điểm bông - hạt hướng dương khi thu hoạch.
/TL11/ Độ chín của đĩa hạt khi thụ hoạch: Hướng dương phải chín hoàn toàn dé đảm bao chat lượng hat. Thời điểm thu hoạch hướng dương vào khoảng 100- 120 ngày (tùy theo mùa vụ) sau khi xuống giống. Lúc nay, sự tích lũy dinh dưỡng trong hạt đạt mức tối da, phần bông và cỗ bông cuối xuống 2/3 chiều cao thân cây, khi mặt sau đĩa hạt chuyển sang màu vàng nâu thì bắt đầu thu hoạch. Trước thời điểm thu hoạch khoảng 7 — 10 ngày, người ta có thê ngắt lá hướng dương đề làm thức ăn cho gia súc mà vẫn không ảnh hưởng đến chất kượng hạt và năng suất thu hoạch.
Độ ẩm hat: Độ âm hạt khi đập thích hợp trong khoảng 12 — 15%. Âm độ quá thấp làm tăng hao phí rơi vãi từ khâu cắt gặt bông đến khâu đập tách hat và hạt dé bị ton thương trong quá trình đập. Âm độ quá cao không đảm bảo chất lượng nhân, lực liên kết giữa hat với đĩa lớn, dé gây âm mốc. Độ ẩm đĩa hạt: Tương tự như hạt, âm độ đĩa hạt quá thấp, lam tang hao phí rơi vãi, tăng độ ban phân ly qua máng trống, ảnh hưởng đến quá trình làm sạch.
Âm độ quá cao «7s tăng độ kết dính giữa hạt va dia hạt, cản trở quá trình tách hat, tăng khối lượng dia hạt làm tăng chi phí năng lượng đập. Các thông số về bông - hạt hướng dương khi thu hoạch: Hiện nay có rất nhiều loại giống hướng dương lấy dầu, nhưng nhìn chung, kích thước, khối lượng trung bình của bông - hạt hướng đương được tóm lược như sau: - Kích thước bông: Đường kính: 170-230 (mm) Bề dày: 64 (mm) - Kích thước hạt: Chiều dai 12-14 (mm) -Trong lượng 1000 hạt ( am độ 14%): 40- 50 (g) -Tilé hạt chắc : 92- 96 %. Bông - hạt hướng dương hình dáng như hình dưới: 4.3 Các nguyên tắc làm việc và cấu tạo các bộ phận đập tách hạt đang sử dụng hiện nay.1 Bộ phận đập tiếp tuyến: Đây là một mẫu máy truyền thống, được sử dụng rộng rãi khắc thế giới để đập tách hạt ngũ cốc. Cấu tạo: Gồm trống đập và máng trống.
Trống đập là loại trống răng hoặc trồng thanh. Quỹ đạo dịch chuyển của vật liệu trong bộ phận đập là những cung tròn theo khe hở đập giữa trống và máng trống. Ưu điểm: Năng suất, hiệu suất đập khá cao do lượng cung cấp lớn và thời gian vật liệu nằm trong khe hở đập rất nhỏ. -8- Nhược điểm: Vi thời gian vật liệu nằm trong khe hở đập nhỏ nên: - Phải tăng vận tốc đập dé đập sạch do đó làm tăng độ vỡ hạt.
- Hạt không kịp phân ly qua máng trống, độ hạt theo rơm tăng. Do đó, cần có thêm bộ phận giũ rơm nên kết cấu máy công kénh. Sự chuyển động của vật liệu trong bộ phận đập dạng tiếp tuyến: Cấu trúc quan trọng nhất của bộ phận đập dạng tiếp tuyến là trống đập, máng trống và khe hở trống — máng (khe hở đập). Trống đập là một vật quay mang năng lượng.
Khi vật liệu đập được đưa vào khe hở đập, các thanh trống sẽ trực tiếp tác động vào khối vật liệu đập. Những cú đập này hoặc trực tiếp phá vỡ liên kết của hạt với thân hoặc nhờ đó mà các hạt sinh ra quán tính tự tách ra khỏi thân. Trong khe hở đập ta có thể xem như có n lớp vật liệu có vận tốc khác nhau.