Đồ án HCMUTE: Thiết kế và phát triển hệ thống gọt và cắt nha đam

Đồ án nghiên cứu hcmute design and development of aloe vera peeling and dicing system, áp dụng công nghệ tiên tiến, tối ưu giải pháp kỹ thuật cho bài toán .

• Tác giả: Lê Hồng Hiếu
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Trường Thịnh
• Trường học: Hồ Chí Minh University of Technology and Education
• Chuyên ngành: Công Nghệ Chế Tạo Máy
• Đề tài: Hệ Thống Gọt Và Cắt Nha Đam: Thiết Kế Và Phát Triển
• Loại tài liệu: graduation project
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Ho Chi Minh City

Mục lục chi tiết

• LỜI MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: INTRODUCTION
• 1.1. WHAT IS ALOE VERA
• 1.2. Structure of Aloe vera leaf
• 1.3. PRACTICAL SIGNIFICANCE OF PROJECT
• 1.4. PROJECT OBJECTIVES
• 2. CHƯƠNG 2: MECHANICAL DESIGNING
• 2.1. ENERGY THEORY OF FRACTURE FOR AN ELASTIC FILM-KENDALL’S MODEL
• 2.2. DESIGNING THE PEEING MECHANISM
• 2.2.1. Aloe peeling principal
• 2.2.2. Designing the flexible roller
• 2.2.3. Motor and transmission ratio
• 2.2.4. Designing chain transmissions
• 2.3. DESIGNING THE FILLET MECHANISM
• 2.3.1. Aloe fillet principle
• 2.3.2. Designing the fillet mechanism
• 2.3.3. Motor and transmission ratio
• 2.3.4. Designing chain transmissions
• 2.3.5. Fixed roller and leaf-leading roller test
• 2.4. ALOE VERA DICING MECHANISM
• 2.4.1. Design the vertical cutting roller
• 2.4.2. Design the horizontal cutting roller
• 2.4.3. Motor and transmissions
• 2.4.4. Designing chain transmissions
• 2.4.5. Vertical cutting roller test
• 2.4.6. Horizontal cutting roller test
• 2.4.7. DESIGNING THE CUTTER
• 2.4.8. DESIGNING THE LEAF-FEEDING CONVEYOR-BELT
• 2.4.9. Conveyor-belt speed
• 2.4.10. Force on conveyor
• 3. CHƯƠNG 3: TECHNOLOGY PROCEDURE
• 3.1. DESIGNING THE TECHNOLOGY PROCEDURE FOR MANUFACTURING FLEXIBLE ROLLER
• 3.2. DESIGNING THE TECHNOLOGY PROCEDURE FOR MANUFACTURING THE FIXED ROLLER
• 3.3. DESIGNING THE TECHNOLOGY PROCEDURE FOR MANUFACTURING THE VERTICAL CUTTING ROLLER
• 3.4. DESIGNING THE TECHNOLOGY PROCEDURE FOR MANUFACTURING THE HORIZONTAL CUTTING ROLLER
• 4. CHƯƠNG 4: DESIGN OF ELECTRICAL RECRUIT
• 4.1. PRINCIPLE OF OPERATION CONTROL CIRCUIT
• 5. CHƯƠNG 5: RESULT AND DISCUSSION
• 5.1. THE STRENGTHS OF THE PROJECT
• 5.2. THE WEAKNESSES OF THE PROJECT
• 6. CHƯƠNG 6: CONCLUSION AND FURTHER RESEARCH
• PHỤ LỤC
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Giới thiệu

Hệ thống gọt và cắt nha đam là một trong những sản phẩm công nghệ quan trọng trong ngành chế biến thực phẩm. Hệ thống gọt nha đam được thiết kế nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao về sản phẩm từ nha đam trong thị trường hiện nay. Nha đam không chỉ được sử dụng trong ngành thực phẩm mà còn trong mỹ phẩm và dược phẩm. Việc phát triển máy gọt nha đam không chỉ giúp tiết kiệm thời gian mà còn nâng cao hiệu quả sản xuất. Theo nghiên cứu, gia công nha đam có thể đạt công suất lên đến 5000 kg/giờ, với hiệu suất gọt trên 90%. Điều này cho thấy sự cần thiết của việc phát triển máy cắt nha đam để đáp ứng nhu cầu thị trường.

1.1. Tầm quan trọng của dự án

Dự án này không chỉ tập trung vào việc phát triển máy gọt nha đam mà còn nghiên cứu các quy trình chế biến liên quan. Sự phát triển của ngành công nghiệp chế biến nha đam tại Việt Nam đang trên đà tăng trưởng mạnh mẽ. Việc áp dụng công nghệ mới vào sản xuất sẽ giúp nâng cao chất lượng sản phẩm và đảm bảo an toàn thực phẩm. Hệ thống này sẽ giúp giảm thiểu ô nhiễm vi sinh vật trong quá trình chế biến, từ đó bảo vệ giá trị dinh dưỡng của nha đam. Sự cần thiết của dự án này không chỉ nằm ở việc cải thiện quy trình sản xuất mà còn góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành chế biến thực phẩm.

II. Thiết kế hệ thống

Thiết kế máy gọt nha đam bao gồm nhiều thành phần quan trọng, từ cơ cấu gọt đến cơ cấu cắt. Thiết kế máy gọt nha đam cần phải đảm bảo tính hiệu quả và an toàn trong quá trình vận hành. Các cơ cấu như chế tạo máy gọt nha đam và tự động hóa gọt nha đam được nghiên cứu kỹ lưỡng để đảm bảo rằng sản phẩm cuối cùng đạt tiêu chuẩn chất lượng cao. Việc sử dụng vật liệu an toàn thực phẩm như thép không gỉ trong chế tạo các bộ phận chính của hệ thống là rất cần thiết. Hệ thống này không chỉ giúp tiết kiệm thời gian mà còn giảm thiểu chi phí sản xuất.

2.1. Cơ cấu gọt và cắt

Cơ cấu gọt và cắt của hệ thống gọt và cắt nha đam được thiết kế để hoạt động liên tục và hiệu quả. Các bộ phận như máy móc thực phẩm và công nghệ thực phẩm được tích hợp để đảm bảo rằng quá trình gọt và cắt diễn ra một cách mượt mà. Hệ thống này bao gồm các bộ phận như con lăn gọt, con lăn cắt và băng tải dẫn. Mỗi bộ phận đều được thiết kế để có thể thay thế và bảo trì dễ dàng, đảm bảo rằng hệ thống luôn hoạt động ở hiệu suất tối ưu.

III. Kết quả và thảo luận

Kết quả nghiên cứu cho thấy hệ thống gọt và cắt nha đam có thể đạt được hiệu suất gọt trên 90% và công suất lên đến 5000 kg/giờ. Những kết quả này không chỉ chứng minh tính khả thi của dự án mà còn mở ra cơ hội cho việc áp dụng công nghệ mới trong ngành chế biến thực phẩm. Việc phát triển máy cắt nha đam không chỉ giúp nâng cao năng suất mà còn giảm thiểu chi phí sản xuất. Các thí nghiệm cho thấy rằng sản phẩm sau khi được gọt và cắt có chất lượng cao, đáp ứng được yêu cầu của thị trường.

3.1. Đánh giá hiệu quả

Đánh giá hiệu quả của hệ thống gọt và cắt nha đam cho thấy rằng việc áp dụng công nghệ mới vào sản xuất không chỉ giúp tiết kiệm thời gian mà còn nâng cao chất lượng sản phẩm. Các chỉ số về hiệu suất gọt và cắt đều đạt yêu cầu, cho thấy rằng hệ thống này có thể được áp dụng rộng rãi trong ngành chế biến thực phẩm. Hơn nữa, việc sử dụng công nghệ tự động hóa trong gia công nha đam sẽ giúp giảm thiểu rủi ro và tăng cường an toàn cho người lao động.

IV. Kết luận và hướng nghiên cứu tiếp theo

Dự án hệ thống gọt và cắt nha đam đã đạt được những kết quả khả quan, mở ra hướng đi mới cho ngành chế biến thực phẩm tại Việt Nam. Việc phát triển hệ thống này không chỉ đáp ứng nhu cầu trong nước mà còn có thể xuất khẩu ra thị trường quốc tế. Hướng nghiên cứu tiếp theo sẽ tập trung vào việc cải tiến công nghệ và mở rộng quy mô sản xuất. Các nghiên cứu sâu hơn về công nghệ thực phẩm và ngành công nghiệp chế biến nha đam sẽ giúp nâng cao giá trị sản phẩm và đáp ứng tốt hơn nhu cầu của thị trường.

4.1. Đề xuất nghiên cứu

Đề xuất nghiên cứu trong tương lai bao gồm việc phát triển các công nghệ mới trong máy móc thực phẩm và cải tiến quy trình sản xuất. Nghiên cứu về các loại nha đam khác nhau và ứng dụng của chúng trong chế biến thực phẩm cũng sẽ được xem xét. Hơn nữa, việc hợp tác với các doanh nghiệp trong ngành chế biến thực phẩm sẽ giúp đưa sản phẩm ra thị trường một cách hiệu quả hơn.

Trích đoạn nội dung tài liệu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY THIẾT KẾ VÀ PHÁT TRIỂN ALOE VERA HỆ THỐNG PEELING AND DICING GVHD: PGS. NGUYỄN TRƯỜNG THỊNH SVTH: LÊ HỒNG HIẾU MSSV: 12143067 DƯƠNG HÙNG DŨNG MSSV: 12143028 NGUYỄN HẢI ĐĂNG MSSV: 12143473 S KL0 0 4 7 4 5 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2016 do an MINISTRY OF EDUCATION AND TRAINING HO CHI MINH UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND EDUCATION FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING GRADUATION PROJECT DESIGN AND DEVELOPMENT OF ALOE VERA PEELING AND DICING SYSTEM Advisor: Assoc.

NGUYEN TRUONG THINH Students: LE HONG HIEU 12143067 DUONG HUNG DUNG 12143028 NGUYEN HAI DANG 12143473 Ho Chi Minh City, January 2017 do an MINISTRY OF EDUCATION AND TRAINING HO CHI MINH UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND EDUCATION DEPARTMENT OF MACHINERY MANUFACTURING TECHNOLOGY GRADUATION PROJECT DESIGN AND DEVELOPMENT OF ALOE VERA PEELING AND DICING SYSTEM Advisor: Assoc. NGUYEN TRUONG THINH Students: LE HONG HIEU 12143067 DUONG HUNG DUNG 12143028 NGUYEN HAI DANG 12143473 Ho Chi Minh City, January 2017 do an HCMC UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND SOCIALIST REPUBLIC OF VIET NAM EDUCATION Independence - Liberty - Happiness FACULTY OF MECHANICAL ENGINERRING GRADUATION PROJECT OBJECTIVES Advisor: Assoc. NGUYEN TRUONG THINH Students: LE HONG HIEU Student ID: 12143067 DUONG HUNG DUNG Student ID: 12143028 NGUYEN HAI DANG Student ID: 12143473 1. Project “Design And Development Of Aloe Vera Peeling And Dicing System” 2.

Input Information  Capacity 5000 kg/hr  Aloe haven’t been peeled and filleted 3. Objectives  Research the Aloe vera machine in Viet Nam and in foreign  Meet the capacity of 5000 kg/hr  Develop the system base on the objectives 4. Results  Aloe peeling and dicing system with capacity 5000 kg/hr  Peeling effect > 90% 5. Deadline: 8/12/2017 DEAN OF FACULTY HEAD OF DEPARTMENT ADVISOR (sign) (sign) (sign) do an COMMITMENT Project: ALOE VERA PEELING AND DICING SYSTEM Advisor: Assoc.

NGUYEN TRUONG THINH Student: LE HONG HIEU Student ID: 12143067 Class: 129430A Phone number: 0979.314 Addresss: Mo Duc town, Mo Duc District, Quang Ngai Province Email: [e-mail] Student: DUONG HUNG DUNG Student ID :12143028 Class: 129430A Phone number: 0977357714 Address: An Binh Ward, Di An district, Binh Duong province Student: NGUYEN HAI DANG Student ID: 12143473 Class: 129430A Phone number: 01645704496 Address: Thanh Binh Village, Vung Liem district, Vinh Long province Email: [e-mail] Deadine: 8/2/2017 Commitment: “Aloe vera peeling and dicing system is researched and developed by us, we don’t copy any paper or research without listing on references. If there is any violation, we would like to take full responsibility.” Ho Chi Minh City, January 24 2017 Sign do an ACKNOWLEDGEMENT  Graduation project is the result of all knowledge that students have been taught in their studying at university. This is the opportunity for students to bring their knowledge into practical research. Graduation project helps students improve their knowledge and compare their knowledge taught at university with practical process.

“Aloe peeling and dicing system” has been finished after 6 months of researching and. It is not only the effort of our team but also the encouragement of the teachers in my Faculty. We really want to give our special thanks to Advisor Nguyen Truong Thinh who always stands by our side, helps us very much during graduation project time. We also give our respect to all teachers in university for hepling us to finish this project.

do an ABSTRACT DESIGN AND DEVELOPMENT OF ALOE VERA PEELING AND DICING SYSTEM Aloe vera is a tropical or sub-tropical plant with turgid lace-shaped green leaves with jagged edges and sharp points. The plant contains two separate juice materials, a yellow latex (exudate), extracted from the vascular bundles at the junction between the rind and the fillets, and a transparent mucilaginous gel, extruded from the inner pulp. Nowadays, the need of products from Aloe processing is very large. As a result, the raw material area is appearing more and more so it is enough Aloe for factories to remain manufacturing continuously.

When Aloe vera leaves are harvested, it contains dirt and other impurities. The yellow fluid secretion from the harvested leaves should be completely removed from the leaf for its prolage layer below the green rind avoiding the vascular bundles and the top rind is also removed with the help of cutter. The bottom rind is similarly removed. After being peeled the rind, Aloe vera will be diced to support for any next processes, such as making Aloe yogurt, Aloe health drink, Aloe juice… It is not only save time but also be easy to be preserved and transported.

In this project, designing process of Aloe vera peeling and cutting system is described. The content of this paper includes 6 chapters. At the first, chapter 1 introduced the aloe vera and why do we need to develop Aloe vera peeling and dicing system. It highlights the detail design solutions considering the peeling principle.

Besides, chapter 2 describes a method of design and development of Aloe peeling and dicing system. Next chapter shows technology procedure. Chapter 4 presents the electrical recruit. Chapter 5 gives the results and discussions after completing the machine and get experiments, next it also describes the results archived and the advantages of the new Aloe peeling and dicing mechanism.

Finally, Chapter 6 highlights the conclusions as well as the need for the further research and studies. Students do an Table of contents CHAPTER I: INTRODUCTION. WHAT IS ALOE VERA. Structure of Aloe vera leaf.

PRACTICAL SIGNIFICANCE OF PROJECT. Scope of project. SOMES PEELING PROCESSES OF ALOE MACHINE. THE SYSTEM OF ALOE VERA PEELING MACHINE.

THE RESEARCHES RELATING TO THE PROJECT. In Viet Nam. THE NECESSARY OF PROJECT. 9 CHAPTER II: MECHANICAL DESIGNING.

ENERGY THEORY OF FRACTURE FOR AN LASTIC FILM-KENDALL’S MODEL. DESIGNING THE PEEING MECHANISIM. Aloe peeling principal. Designing the flexible roller.

Motor and trasmission ratio. Designing chain transmissions. DESIGNING THE FILLET MECHANISM. Aloe fillet principle.

Designing the fillet mechanism. Motor and transmisson ratio. Designing chain transmissions. Fixed roller and leaf-leading roller test.

41 do an IV. ALOE VERA DICING MECHANISM. Design the vertical cutting roller. Design the horizontal cutting roller.

Motor and transmissions. Designing chain transmissions. Vertical cutting roller test. Horizontal cutting roller test.

DESIGNING THE CUTTER. DESIGNING THE LEAF-FEEDING CONVEYOR-BELT. Conveyor-belt speed. Force on conveyor.

66 CHAPTER III: TECHNOLOGY PROCEDURE. DESIGNING THE TECHNOLOGY PROCEDURE FOR MANUFACTURING FLEXIBLE ROLLER. DESIGNING THE TECHNOLOGY PROCEDURE FOR MANUFACTURING THE FIXED ROLLER. DESIGING THE TECHNOLOGY PROCEDURE FOR MANUFACTURING THE VERTICAL CUTTING ROLLER.

DESIGING THE TECHNOLOGY PROCEDURE FOR MANUFACTURING THE HORIZONTAL CUTTING ROLLER. 78 CHAPTER IV: DESIGN OF ELECTRICAL RECRUIT. PRINCIPLE OF OPERATION CONTROLL CIRCUIT. 83 do an CHAPTER V : RESULT AND DISCUSSION.

THE STRENGTHS OF THE PROJECT. THE WEAKNESSES OF THE PROJECT. 91 CHAPTER VI : CONCLUSION AND FURTHER RESEARCH. 94 do an Table of Figures Figure 1.1: The shape of Aloe vera (Internet) .2: Some products from Aloe vera ( Internet) .3: Physical structure of Aloe vera leaf [3] .4: Some Aloe peeling processes flowchart .5: Flowchart of Aloe vera peeling and dicing system of this project .6: Aloe peeling machine of TecnoTrans-Sa company (Germany) .7: Aloe peeling machine of Mexico .8: Aloe peeling machine of Xingtai City Judu Commercial (China) .9: Peeling Aloe vera by hand .10: Aloe vera which is planted in Ninh Thuan Province .1: Aloe peeling system .2: Kinematric diagram of fillet machanism .3: Kinematric diagram of peeling mechanism .4: Kinematric diagram of dicing mechanism .5: Schematic of the peeling-off system.6: Peeling system inllustration .7: Crossing section of Aloe after passing the rollers .9: The gap of two rollers .10: The distance of two rollers .11: The structure of flexible roller .12: The dimensions of flexible roller .14: The coordinate system for calculating flexible roller .15: Load diagram of flexible roller .16: The moment diagram of flexible roller .18: Dimensions of fixed roller .19 : Dimensions of fixed roller .20: The dimensions of conveyor roller .21: The coordinate system for calculating fixed roller.

38 do an Figure 2.22:Load diagram of fixed roller .23:Moment diagram of fixed roller .25: Aloe vertical cutting priciple .26: Aloe horizontal cutting principle .27: Vertical cutting roller .28:Dimensions of vertical cutting roller .29: Horizontal cutting roller .30: Dimensions of horizontal cutting roller .31:Horizontal cutting roller .34 : Vertical cutting roller .35: Disk-shape cutter .37:The coordinate system for calculating vertical cutting roller .38:Load diagram vertical cutting roller .39:Moment diagram of vertical cutting roller .40:The coordinate system for calculating horizontal cutting roller .41: Load diagram of horizontal cutting roller .42:Moment diagram of horizontal cutting roller .43: Aloe filleting cutter .45 :Dimensions of conveyor .47 : The forces on conveyor [9] .1: Block diagram of controll system .2: Aloe vera electrical recruit .1: Aloe vera vertical cutting roller .2: Aloe vera horizontal cutting roller .3: Aloe vera dicing mechanism. 86 do an Figure 5.7: Aloe vera bone .8: Some another parts .9: Aloe vera peeling and dicing system.10: Aloe vera after being peeled .11: Results after being diced .12 : Size and weight of Aloe vera dice per a leaf .13 : Size of Aloe vera dice per a leaf. 90 do an Table of Tables Table 1.1: Major medical compositions of Aloe vera [3] .2:Dimensions of keyway, value of moments at dangerous sections .4: Parameters of chain transmission of fillet mechanism .5: The dimensions of keyway, the value of moments at dangerous sections .6: The parameters at dangerous sections .7: The parameters of chain transmission of dicing mechanism .8: The dimensions of keyway, the value of moments .9: The parameters of some dangerous sections .10: The dimensions of keyway, the value of moments at dangerous section .11: The parameters at dangerous sections .1 Technology procedure of flexible roller .2: Technology procedure of fixed roller .3: Technology procedure of vertical cutting roller .4: Technology procedure of horizontal cutting roller. 83 do an CHAPTER I: INTRODUCTION I.

WHAT IS ALOE VERA 1. Aloe Vera Aloe vera is a tropical or sub-tropical plant with turgid lace-shaped green leaves with jagged edges and sharp points. The plants is a member of the lily family (Liliaceae), not the cactus family as many would believe from the rosette-like arrangement of the long spliked leaves on the central stem. There are over 300 species of Aloe which are planted mainly in Africa, Asia and some areas in America and Europe, but Aloe vera L.

is recognized as the “true Aloe vera” for its widespread use and purported healing powers. The plant contains two separate juice materials, a yellow latex (exudate), extracted from the vascular bundles at the junction between the rind and the fillets, and a transparent mucilaginous gel, extruded from the inner pulp. [1] In Viet Nam, Aloe vera is planted along all the provinces, but most in the middle of the country and in the South. Aloe is planted for medicine and cosmestic.

It developes well in the full-sunshine condition.1: The shape of Aloe vera (Internet) Aloe vera can grow up to 100 cm height, although most specimens are from 30 to 60 cm height. It has thick leaves that grow in the rosette shape. The parenchyma cell of the leaves contain large quantities of pulp. The fleshy leaves with serrated edges that arise from a central base and grow to nearly 30-60 cm long have 10cm width at the base.

The plants can be harvested every 6 to 8 weeks by removing 3 to 4 leaves per plant. Aloe vera leaves are normally sensitives to subfreezing temperature. The weather conditions are highly affect the Aloe vera processing schedule.