Đồ án HCMUTE: Thiết kế và chế tạo máy bóc vỏ lựu

Đồ án nghiên cứu hcmute design and manufacture pomegranate peeling machine, thiết kế chi tiết, tính toán kỹ thuật theo tiêu chuẩn, đánh giá tính khả thi dự án.

• Tác giả: Lê Hồng Duy
• Người hướng dẫn: PhD Vũ Quang Huy
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Cơ Điện Tử
• Đề tài: Máy Bóc Vỏ Lựu HCMUTE: Thiết Kế Và Chế Tạo Hiệu Quả
• Loại tài liệu: Đồ Án Tốt Nghiệp
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Ho Chi Minh City

Mục lục chi tiết

• MISSION OF THESIS
• REVIEWER’S COMMENT
• LIST OF FIGURES
• LIST OF TABLES
• 1. CHƯƠNG 1: INTRODUCTION
• 1.1. The necessary of topic
• 1.2. The reason of topic
• 1.3. The term of project
• 1.4. The target of project
• 1.5. Research method of topic
• 1.6. The process of design
• 2. CHƯƠNG 2: OVERVIEW THE POMEGRANATE
• 2.1. General about the pomegranate
• 2.2. The pomegranate trees
• 2.3. Fruit, arils and seeds
• 2.4. Cultural History
• 3. CHƯƠNG 3: OVERVIEW THE POMEGRANATE PEELING MACHINE
• 3.1. Pomegranate peeling machine and peeling machine's structure of operations in industry
• 3.2. The pomegranate peeling machine made by Zhengzhou Yize Machinery CO
• 3.3. The perforated tube and the paddles shaft
• 3.4. Frame and transmission motors
• 3.5. Specifications of the machine
• 3.6. Advantages and disadvantages of the machine
• 3.7. The pomegranate peeling machine made by Pelamatic
• 3.8. Specifications of the machine
• 3.9. Advantages and disadvantages of the machine
• 4. CHƯƠNG 4: CALCULATE AND DESIGN THE POMEGRANATE PEELING SYSTEM
• 4.1. Choose plan for pomegranate peeling system
• 4.2. Choose plan for part used to squeeze the pomegranate
• 4.3. Choose plan for part used to smash the pomegranate pieces
• 4.4. Preliminary design of the mechanical model frame
• 4.5. Operating principle of the pomegranate peeling machine
• 4.6. Design for size of parts in system
• 4.7. Calculation and choice motor
• 4.8. Motor of Squeeze part
• 4.9. Determination power of motor
• 4.10. Motor of smash part
• 4.11. Determination power of motor
• 4.12. Choice Gears transmission
• 4.13. Calculation endurance of Chain transmission
• 4.14. Calculation, testing endurance of the frame
• 4.15. Testing the endurance of frame
• 4.16. Design electrical circuit system
• 4.17. Design electric circuit dynamics
• 5. CHƯƠNG 5: DESIGN AND IMPLEMENT THE POMEGRANATE PEELING MACHINE
• 5.1. Make frame for the pomegranate peeling machine
• 5.2. Drill on square steel to install bearings
• 5.3. Welding and assembling of steel frame
• 5.4. Make the part used to squeeze the pomegranate
• 5.5. Make the screw conveyor
• 5.6. Uses and technical requirements of the screw conveyor
• 5.7. Machining machinery of the screw conveyor
• 5.8. Make the rollers
• 5.9. Uses and technical requirements of the rollers
• 5.10. Machining machinery of the roller
• 5.11. Make the part used to smash the pomegranate pieces
• 5.12. Make the perforated tube
• 5.13. Uses and technical requirements of the perforated tube
• 5.14. Machining machinery of the perforated tube
• 5.15. Make the paddles shaft
• 5.16. Uses and technical requirements of the paddles shaft
• 5.17. Machining machinery of the paddles shaft
• 5.18. Some pictures of the machining process
• 5.19. Test the operation of the pomegranate peeling machine
• 5.20. Test the operation of the machine when it’s empty
• 5.21. Test the operation of the machine when supplying pomegranates first time
• 5.22. Test the operation of the machine when supplying pomegranates second time
• 5.23. Improved for the pomegranate peeling machine
• 5.24. Develop automation for the machine when used in industry

Tóm tắt

I. Giới thiệu

Máy bóc vỏ lựu HCMUTE được thiết kế nhằm giải quyết vấn đề khó khăn trong việc bóc vỏ lựu, một loại trái cây có giá trị dinh dưỡng cao. Việc bóc vỏ lựu hiện nay chủ yếu được thực hiện bằng tay, dẫn đến hiệu suất thấp và tốn nhiều thời gian. Sự phát triển của máy bóc vỏ lựu không chỉ giúp giảm thiểu công sức lao động mà còn nâng cao chất lượng sản phẩm. Theo nghiên cứu, máy bóc vỏ lựu có thể cải thiện năng suất lao động và giảm thiểu thời gian sản xuất, từ đó thúc đẩy ngành chế biến trái cây tại Việt Nam. Sự cần thiết của máy này không chỉ nằm ở việc tăng cường hiệu quả sản xuất mà còn góp phần vào việc phát triển kinh tế nông nghiệp của đất nước.

1.1. Tính cần thiết của đề tài

Việt Nam là một quốc gia có nền nông nghiệp phát triển, tuy nhiên, việc chế biến lựu vẫn còn nhiều hạn chế. Máy bóc vỏ lựu HCMUTE ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu này. Sản phẩm không chỉ giúp tiết kiệm thời gian mà còn nâng cao chất lượng sản phẩm, từ đó tạo ra giá trị gia tăng cho nông sản. Việc áp dụng công nghệ vào sản xuất sẽ giúp cải thiện quy trình chế biến, giảm thiểu lãng phí và tăng cường khả năng cạnh tranh cho sản phẩm lựu trên thị trường.

II. Tổng quan về lựu

Lựu (Punica granatum) là một loại trái cây có nguồn gốc từ khu vực Iran hiện đại và đã được trồng rộng rãi ở nhiều nơi trên thế giới. Lựu không chỉ được sử dụng trong ẩm thực mà còn có giá trị trong y học cổ truyền. Các nghiên cứu cho thấy lựu chứa nhiều chất chống oxy hóa và có lợi cho sức khỏe. Việc hiểu rõ về cấu trúc và thành phần của lựu sẽ giúp trong việc thiết kế máy bóc vỏ lựu hiệu quả hơn. Lựu có nhiều hạt, mỗi hạt được bao bọc bởi một lớp màng mỏng, điều này tạo ra thách thức trong việc bóc vỏ mà không làm hỏng hạt. Do đó, việc nghiên cứu và phát triển máy bóc vỏ lựu là rất cần thiết.

2.1. Đặc điểm của lựu

Lựu có hình dáng tròn, vỏ dày và có màu đỏ tươi. Mỗi quả lựu có thể chứa từ 200 đến 1400 hạt, tùy thuộc vào kích thước và giống lựu. Hạt lựu được bao bọc bởi một lớp màng mỏng, dễ bị hư hại nếu không được xử lý cẩn thận. Việc thiết kế máy bóc vỏ lựu cần phải tính đến đặc điểm này để đảm bảo không làm hỏng hạt trong quá trình bóc vỏ. Sự phát triển của máy bóc vỏ lựu không chỉ giúp tăng năng suất mà còn bảo vệ chất lượng sản phẩm, từ đó nâng cao giá trị kinh tế cho người sản xuất.

III. Thiết kế và chế tạo máy bóc vỏ lựu

Quá trình thiết kế máy bóc vỏ lựu HCMUTE bao gồm nhiều bước quan trọng, từ việc lựa chọn nguyên liệu đến việc tính toán các thông số kỹ thuật. Đầu tiên, nhóm nghiên cứu đã tiến hành khảo sát các máy bóc vỏ lựu hiện có trên thị trường để rút ra những ưu điểm và nhược điểm. Sau đó, thiết kế máy được thực hiện bằng phần mềm Solidworks, giúp mô phỏng và tối ưu hóa các bộ phận của máy. Việc lựa chọn động cơ và các bộ phận truyền động cũng rất quan trọng để đảm bảo máy hoạt động hiệu quả và bền bỉ.

3.1. Quy trình thiết kế

Quy trình thiết kế máy bóc vỏ lựu bao gồm việc xác định các yêu cầu kỹ thuật, lựa chọn vật liệu và thiết kế các bộ phận. Nhóm nghiên cứu đã sử dụng phần mềm Solidworks để mô phỏng các bộ phận của máy, từ đó điều chỉnh kích thước và hình dạng cho phù hợp. Các bộ phận chính của máy bao gồm khung máy, động cơ, và các bộ phận truyền động. Việc thiết kế cần đảm bảo tính ổn định và an toàn cho người sử dụng, đồng thời tối ưu hóa hiệu suất làm việc của máy.

IV. Ứng dụng và hiệu quả

Máy bóc vỏ lựu HCMUTE không chỉ có giá trị trong việc tăng cường năng suất lao động mà còn có thể được ứng dụng rộng rãi trong ngành chế biến thực phẩm. Sản phẩm này có thể giúp các cơ sở chế biến lựu giảm thiểu thời gian và công sức lao động, từ đó nâng cao hiệu quả sản xuất. Ngoài ra, máy còn có thể được cải tiến để tự động hóa quy trình bóc vỏ, giúp giảm thiểu sự can thiệp của con người và tăng cường tính chính xác trong sản xuất.

4.1. Lợi ích kinh tế

Việc áp dụng máy bóc vỏ lựu vào sản xuất không chỉ giúp tiết kiệm chi phí lao động mà còn nâng cao chất lượng sản phẩm. Sản phẩm lựu sau khi được bóc vỏ sẽ có giá trị cao hơn trên thị trường, từ đó tạo ra lợi nhuận lớn cho các cơ sở chế biến. Hơn nữa, máy bóc vỏ lựu còn góp phần thúc đẩy ngành chế biến trái cây tại Việt Nam, tạo ra nhiều cơ hội việc làm và phát triển kinh tế địa phương.

Trích đoạn nội dung tài liệu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ DESIGN AND MANUFACTURE POMEGRANATE PEELING MACHINE GVHD: VŨ QUANG HUY SVTH: LÊ HỒNG DUY MSSV: 14146263 SVTH: NGUYỄN VIỆT DUY ANH MSSV: 14146006 SKL 0 0 6 7 0 7 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 3/2018 do an UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND EDUCATION FACULTY FOR HIGH QUALITY TRAINING DEPARTMENT OF MECHATRONICS TECHNOLOGY GRADUATION THESIS DESIGN AND MANUFACTURE POMEGRANATE PEELING MACHINE ADVISOR: PhD VU QUANG HUY STUDENT’S NAME: LE HONG DUY NGUYEN VIET DUY ANH STUDENT’S ID: 14146263 14146006 ACADEMIC YEAR: 2018 MAJOR: MECHATRONICS ENGINEERING TECHNOLOGY Ho Chi Minh City, March 15th 2018 do an SOCIALIST REPUBLIC OF VIETNAM Independence - Freedom - Happiness ----***---- Ho Chi Minh City, March 15th 2017 MISSION OF THESIS Student’s name: Lê Hồng Duy Student’s ID: 14146263 Student’s name: Nguyễn Viết Duy Anh Student’s ID: 14146006 Major: Mechatronics Engineering Technology Class: 14146CL1 Advisor: PhD Vu Quang Huy Phone number: Delivery date: Submission date: 1. Title of thesis: Design and Manufacture Pomegranate peeling machine 2. The original data, documents: 3.

Product: Dean of Department Advisor i do an SOCIALIST REPUBLIC OF VIETNAM Independence - Freedom - Happiness ----***---- ADVISOR’S COMMENT Student’s name: Lê Hồng Duy. Student’s ID: 14146263 Student’s name: Nguyễn Viết Duy Anh. Student’s ID: 14146006 Major: Mechatronics Engineering Technology. Title of thesis: Design and manufacture pomegranate peeling machine.

Advisor’s name: PhD Vu Quang Huy. The content of thesis and the workload:. Project defence approval:. ) Ho Chi Minh City, March 2017 Advisor (Name, signature) ii do an SOCIALIST REPUBLIC OF VIETNAM Independence - Freedom - Happiness ----***---- REVIEWER’S COMMENT Student’s name: Lê Hồng Duy.

Student’s ID: 14146263 Student’s name: Nguyễn Viết Duy Anh. Student’s ID: 14146006 Major: Mechatronics Engineering Technology. Title of thesis: Design and manufacture pomegranate peeling machine. The content of thesis and the workload:.

Project defence approval:. ) Ho Chi Minh City, March 2017 Reviewer (Name, signature) iii do an Today, science and technology have been applied very widely in all aspects of life. The achievements of science and technology have contributed greatly to the reform and development, raising the value of product quality and promoting the production process and improving the lives of people. For a country with agricultural strength like Vietnam, the exploitation and processing of fruit has contributed a considerable part of our economy.

Recognizing this problem, our team has researched and developed the pomegranate peeling machine. Pomegranate is a fruit that is difficult to remove its shell to get seeds. In Vietnam, most of the pomegranate processing establishments are purely manual processes. We created this machine in the hope of contributing to reducing the amount of work a worker has to do, improving the quality of the product produced, promoting the fruit processing industry.

Since the project is done with knowledge and time is limited, mistakes are unavoidable. With the expectation of learning, I would like to receive the comments and instruct from the instructors more, so that we can have more experience to do better in the next time. I sincerely thank all the teachers, the friend and the brothers in The Hai Limited Liability Company who have guided and helped during all time we researched and developed this project. I am also very grateful PhD.

Vu Quang Huy is the direct guide and instruct us extremely dedicated to complete this project about the pomegranate peeling machine. Sincerely, Le Hong Duy Nguyen Viet Duy Anh Ho Chi Minh city, 27th April 2018 iv do an Contents MISSION OF THESIS .ii REVIEWER’S COMMENT. iv LIST OF FIGURES. viii LIST OF TABLES.

xi CHAPTER 1: INTRODUCTION. The necessary of topic. The reason of topic. The term of project.

The target of project. Research method of topic. The process of design. 3 CHAPTER 2: OVERVIEW THE POMEGRANATE.

General about the pomegranate. Fruit, arils and seeds. In traditional medicine. 15 CHAPTER 3: OVERVIEW THE POMEGRANATE PEELING MACHINE.

Pomegranate peeling machine and peeling machine's structure of operations in industry. The pomegranate peeling machine made by Zhengzhou Yize Machinery CO. The perforated tube and the paddles shaft. Frame and transmission motors.

Specifications of the machine:. Advantages and disadvantages of the machine. The pomegranate peeling machine made by Pelamatic. Specifications of the machine.

Advantages and disadvantages of the machine. 24 CHAPTER 4: CALCULATE AND DESIGN THE POMEGRANATE PEELING SYSTEM. Choose plan for pomegranate peeling system. Choose plan for part used to squeeze the pomegranate.

Choose plan for part used to smash the pomegranate pieces. Preliminary design of the mechanical model frame. Operating principle of the pomegranate peeling machine. Design for size of parts in system.

Calculation and choice motor. Motor of Squeeze part. Determination power of motor. Motor of smash part.

Determination power of motor. Choice Gears transmission. Calculation endurance of Chain transmission. Calculation, testing endurance of the frame.

Testing the endurance of frame. Design electrical circuit system:. Design electric circuit dynamics:. 48 CHAPTER 5: DESIGN AND IMPLEMENT THE POMEGRANATE PEELING MACHINE.

Make frame for the pomegranate peeling machine. Drill on square steel to install bearings. Welding and assembling of steel frame. Make the part used to squeeze the pomegranate.

Make the screw conveyor. Uses and technical requirements of the screw conveyor. Machining machinery of the screw conveyor. Make the rollers.

Uses and technical requirements of the rollers. Machining machinery of the roller. Make the part used to smash the pomegranate pieces. Make the perforated tube.

Uses and technical requirements of the perforated tube. Machining machinery of the perforated tube. Make the paddles shaft. 65 vi do an 5.

Uses and technical requirements of the paddles shaft. Machining machinery of the paddles shaft. Some pictures of the machining process. Test the operation of the pomegranate peeling machine.

Test the operation of the machine when it’s empty. Test the operation of the machine when supplying pomegranates first time. Test the operation of the machine when supplying pomegranates second time. Improved for the pomegranate peeling machine.

Develop automation for the machine when used in industry. 126 vii do an List of figures Figure 1. Fruit of Punica granatum split open to reveal the clusters of juicy, gem-like seeds on the inside. The pomegranate trees.

An opened pomegranate. Illustration by Otto Wilhelm Thomé, 1885. A stall selling pomegranate juice in Xi'an, China. A bowl of ash-e anar, a Persian/Iranian soup made with pomegranate juice.

Pomegranate Seeds Nutrition. Pomegranate – Nutritional Facts per 100g. Pomegranate Seeds Benefits. Pomegranate pelling machine is made by Zhengzhou Yize Machinery CO.

The perforated tube. The paddles shaft. Frame and transmission motors of the pomegranate peeling machine. The pomegranate peeling machine made by Pelamatic.

the people take the old pomegranate parts out of the machine. The worker is putting pomegranates into the machine. The machine is peeling the pomegranates. Preliminary design of the machine.

Left side view of machine. Top view of machine. Size of the screw. Roller and Cover.

Size of roller. Size of perforated tube. Front view of paddles shaft. Left side view of paddles shaft.

Rollers use gear transmission. Parameters of chain 50B series. Chain Drivers in Pomegranate peeler machine. Top view of frame.

Left side view of frame. Specifications of UCP204. Deformation of the frame when simulated by force according to Solidwork 2017 software. Simulate plastic deformation for the machine frame.

Simulate the displacement of the details on the frame after being impact. Electric circuit of machine. Electric circuit when CB on .48 viii do an Figure 4. Press Start button.

Release Start button. Press E-Stop button. Adjust Hz to control speed of motor by inverter. Positions of the holes and size of steel square on the machine’s frame design.

Steel frame was welded and assembled. Lathe the face of the shaft and drill it. Lathing cylindrical for the first head of the shaft. Lathing cylindrical for the second head of the shaft.

Milling paddles ’s surface. Lathing the roller 's faces and drilling it. Lathing cylindrical for the roller. Internal boring for the roller.

Lathing the shaft ‘s faces and drilling it. Lathing cylindrical for the shaft. Milling channel for the roller. Dimensions of stainless steel sheet 201 to make the perforated tube.

The stainless steel sheet with holes on surface. The perforated tube finished. Lathe the face and drill the paddle coupling. Drill and tap the paddle coupling.

Milling paddles ’s surface. Milling 45 degrees for the paddles. Lathe the face of the shaft and drill it. Lathing cylindrical for the second head of the shaft.

Lathing cylindrical for the second head of the shaft. Work-pieces for making the shafts. Cutting some pieces of steel 1mm to make screw conveyor. Welding pieces of steel to the shaft.

Lathing cylindrical the screw conveyor. Welding paddles to the shaft. Drilling holes on stainless steel sheet. Honing the stainless steel sheet after drilling.

Finish making the perforated tube. Work-pieces for making the paddles. Milling paddles ‘s surfaces. Milling 45 degrees for the paddles.

Using milling machine to mill 45 degrees for the paddles. Finish milling for the paddles. Lathing the paddle coupling ‘s and drilling it. Tapping the paddle coupling.

Connect the paddle coupling to the paddle. Welding the paddle coupling to the shaft. Error! Bookmark not defined. Finish making the paddles shaft.

Connect the paddle coupling to the paddle on the shaft. Lathing the roller ‘s faces and drilling it. Drilling through the roller .92 ix do an Figure 5. Lathing cylindrical for the roller.

Lathing the roller 's top. Drilling through the roller 's top. Milling channel for the roller. Milling keygroove for the roller.

Finish making the rollers. Wire cutting-off for the mating gears. Drill on square steel to install bearings. Welding the frame.

Assembling the roller into the frame. Assembling the screw conveyor into the frame. Internal boring for the gear. Drilling for the gear.

CNC milling for the motor 's base. Install the electric circuit for the machine. Drilling the distribution board. Install the electric circuit into the distribution board.

Finish assembling parts of the machine into the frame. The parts are thoroughly plated before assembling machine. Finish making the pomegranate peeling machine. The screw conveyor and the rollers are running when the machine is empty.

Checking the distribution board to ensure proper control. Checking the START button. Checking E-stop button. Test the operation of the machine when it’s empty.

Part 1 of the machine is squeezing the pomegranate. Part 2 of the machine is smashing pieces of the pomegranate which fall out from part 1. The pomegranate's shells fall out from part 2. The seeds obtained after the first test.

Part 1 of the machine is squeezing the pomegranate. The seeds obtained after the second test. The shells obtained after the second test. The seeds obtained and the shells is falling out from part 2 in second test .124 x do an List of tables Table 3.1: Specifications of the pomegranate peeling machine made by Zhengzhou Yize Machinery CO .2: Specifications of the pomegranate peeling machine made by Pelematic .1: Chain Drivers Specifications .2: Result of formula (4.