Máy bóc vỏ tỏi tự động: Thiết kế và chế tạo từ HCMUTE

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

1. CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU

1.1. Đặt vấn đề

1.2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn đề tài

1.3. Mục tiêu nghiên cứu đề tài

1.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

1.4.1. Đối tượng nghiên cứu

1.4.2. Phạm vi nghiên cứu

1.5. Phương pháp nghiên cứu

1.6. Kết cấu của đề tài

2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI

2.1. Giới thiệu về tỏi

2.1.1. Các thành phần hóa học có trong tỏi

2.1.2. Các phương pháp bóc vỏ

2.1.2.1. Bóc vỏ tỏi thủ công

2.1.2.1.1. Bóc vỏ tỏi bằng tay

2.1.2.1.2. Bóc vỏ tỏi bằng dụng cụ

2.1.2.2. Bóc vỏ tỏi bằng máy

2.1.2.2.1. Các phương pháp bóc vỏ tỏi khô

2.1.2.2.2. Phương pháp bóc vỏ tỏi ướt

2.1.3. Các nghiên cứu liên quan tới đề tài

2.1.3.1. Các nghiên cứu ngoài nước

2.1.3.1.1. Các bài báo nghiên cứu của nước ngoài

2.1.3.2. Các nghiên cứu trong nước

3. CHƯƠNG 3: Ý TƯỞNG VÀ PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÁY BÓC VỎ TỎI

3.1. Các yêu cầu thiết kế

3.2. Các phương án thiết kế

3.2.1. Phương án bóc vỏ tỏi kết hợp buồng nạp và cylon

3.2.1.1. Nguyên lý hoạt động

3.2.1.2. Ưu và nhược điểm

3.2.2. Phương án bóc vỏ tỏi sử dụng buồng bóc

3.2.2.1. Nguyên lý hoạt động

3.2.2.2. Ưu và nhược điểm

3.3. Chọn phương án thiết kế

4. CHƯƠNG 4: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

4.1. Phương trình trạng thái

4.2. Vận tốc âm

4.3. Tính toán dòng khí bằng các hàm khí động và biểu đồ

4.4. Lưu lượng khí nén qua đầu phun

5. CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MÁY BÓC VỎ TỎI

5.1. Tính toán đầu phun

5.1.1. Tính toán vận tốc đầu vào của đầu phun

5.1.2. Tính toán vận tốc đầu ra của đầu phun

5.2. Thử nghiệm khả năng bóc vỏ tỏi

5.2.1. Khảo sát tép tỏi

5.2.2. Máy nén khí và đồng hồ bấm thời gian

5.2.3. Xác định các thông số để bóc vỏ tỏi

5.2.4. Kết quả thử nghiệm

5.2.5. So sánh các kết quả thử nghiệm

5.3. Mô phỏng buồng bóc

5.3.1. Thiết kế sơ bộ buồng bóc

5.3.2. Điều kiện mô phỏng

5.3.3. Mô phỏng xác định khoảng cách đặt đầu phun

5.3.5. Kết quả mô phỏng xác định khoảng cách đặt đầu phun

5.4. Mô phỏng xác định góc nghiêng đầu phun

5.4.1. Kết quả mô phỏng xác định góc nghiêng đầu phun

5.4.4. Thử nghiệm và đánh giá buồng bóc vỏ tỏi

5.4.4.1. Khảo sát tép tỏi

5.4.4.2. Máy nén khí và đồng hồ bấm thời gian

5.4.4.3. Mô hình thử nghiệm

5.4.4.4. Kết quả thử nghiệm

5.4.4.5. Xử lý số liệu

5.4.4.5.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố thời gian và áp suất liên quan đến chất lượng bóc sạch vỏ tép tỏi

5.4.4.5.2. Thực nghiệm quá trình bóc sạch vỏ tép tỏi

5.3. Lập ma trận quy hoạch

5.3.4. Thiết lập phương trình hồi quy mô tả ảnh hưởng của các yếu tố đến quá trình nghiên cứu

5.3.5. Kiểm định ý nghĩa của hệ số hồi quy và sự tương thích của phương trình hồi quy với thực nghiệm

5.3.6. Kiểm định sự tương thích của phương trình hồi quy với thực nghiệm theo tiêu chuẩn Fisher

5.3.7. Tính hệ số xác định

5.5. Thiết kế các bộ phận của máy bóc vỏ tỏi

5.5.1. Thiết kế buồng bóc

5.5.1.1. Yêu cầu thiết kế

5.5.1.2. Thiết kế buồng bóc

5.5.2. Thiết kế phễu cấp liệu

5.5.2.1. Yêu cầu thiết kế

5.5.2.2. Thiết kế phễu cấp liệu

5.5.3. Thiết kế khung máy

5.5.3.1. Yêu cầu thiết kế

5.5.3.2. Thiết kế khung máy

5.5.4. Thiết kế mạch điều khiển

5.5.4.1. Yêu cầu thiết kế

5.5.4.2. Thiết kế mạch điều khiển

6. CHƯƠNG 6: CHẾ TẠO THỬ NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ

6.2. Phễu cấp liệu

6.4. Lắp đặt các phần tử điện điều khiển

6.5. Máy bóc vỏ tỏi được chế tạo hoàn chỉnh

6.5.2. Hoạt động thử nghiệm và đánh giá

6.1. Hoạt động thử nghiệm của máy bóc vỏ tỏi

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu về máy bóc vỏ tỏi tự động

Máy bóc vỏ tỏi tự động là một thiết bị quan trọng trong ngành chế biến nông sản, đặc biệt là trong việc chế biến tỏi. Thiết bị này được thiết kế nhằm nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm, đồng thời giảm thiểu sức lao động cho người sử dụng. Máy bóc vỏ tỏi tự động sử dụng công nghệ khí nén để bóc vỏ, giúp tỏi không bị dập nát và đảm bảo tỷ lệ bóc sạch cao. Việc áp dụng công nghệ bóc vỏ tỏi tự động không chỉ mang lại hiệu quả kinh tế mà còn góp phần nâng cao giá trị sản phẩm nông sản Việt Nam trên thị trường quốc tế.

1.1. Tầm quan trọng của máy bóc vỏ tỏi

Trong bối cảnh sản xuất nông nghiệp hiện đại, việc chế biến nông sản, đặc biệt là tỏi, đang ngày càng trở nên quan trọng. Máy bóc vỏ tỏi tự động giúp giải quyết vấn đề về thời gian và sức lao động trong quá trình chế biến. Theo nghiên cứu, năng suất của máy có thể đạt từ 43 đến 72 kg/h, cho thấy khả năng đáp ứng nhu cầu lớn trong sản xuất. Hơn nữa, việc sử dụng máy móc hiện đại trong chế biến nông sản không chỉ nâng cao hiệu quả sản xuất mà còn đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm, một yếu tố quan trọng trong ngành thực phẩm hiện nay.

II. Thiết kế và chế tạo máy bóc vỏ tỏi

Quá trình thiết kế máy bóc vỏ tỏi tự động bao gồm nhiều bước quan trọng, từ khảo sát thực tế đến tính toán kỹ thuật. Đầu tiên, việc lựa chọn nguyên liệu và cấu trúc máy là rất cần thiết để đảm bảo máy hoạt động hiệu quả. Các bộ phận của máy cần được thiết kế đồng bộ, đảm bảo tính năng hoạt động ổn định và hiệu quả. Chế tạo máy không chỉ dừng lại ở việc lắp ráp các bộ phận mà còn cần phải thử nghiệm và đánh giá khả năng hoạt động của máy trong thực tế. Việc sử dụng phần mềm mô phỏng như ANSYS 12 giúp phân tích dòng khí và tối ưu hóa thiết kế, từ đó nâng cao hiệu suất của máy.

2.1. Các yêu cầu thiết kế

Yêu cầu thiết kế máy bóc vỏ tỏi bao gồm khả năng bóc sạch vỏ mà không làm hỏng tép tỏi, tỷ lệ phế phẩm thấp và năng suất cao. Các yếu tố như kích thước, hình dáng của tỏi cũng cần được xem xét kỹ lưỡng trong quá trình thiết kế. Đặc biệt, việc sử dụng công nghệ tự động hóa trong thiết kế máy sẽ giúp giảm thiểu sự can thiệp của con người, từ đó nâng cao hiệu quả và độ chính xác trong quá trình bóc vỏ. Các bộ phận như buồng bóc, đầu phun và hệ thống điều khiển cần được thiết kế sao cho phù hợp với nguyên lý hoạt động của máy.

III. Thử nghiệm và đánh giá máy

Sau khi hoàn thành quá trình chế tạo máy, việc thử nghiệm và đánh giá khả năng hoạt động của máy là rất quan trọng. Các thử nghiệm được thực hiện để xác định hiệu suất bóc vỏ của máy, từ đó đưa ra các điều chỉnh cần thiết. Kết quả thử nghiệm cho thấy máy có khả năng bóc vỏ tỏi với tỷ lệ sạch cao và thời gian bóc vỏ nhanh chóng. Việc đánh giá này không chỉ giúp cải thiện thiết kế mà còn cung cấp thông tin quý giá cho các nhà sản xuất trong việc tối ưu hóa quy trình chế biến tỏi.

3.1. Kết quả thử nghiệm

Kết quả thử nghiệm cho thấy máy bóc vỏ tỏi tự động đạt được hiệu suất cao, với tỷ lệ bóc sạch lên đến 95%. Các thông số như áp suất khí, thời gian bóc vỏ cũng được ghi nhận và phân tích để tối ưu hóa quy trình. Việc sử dụng máy bóc vỏ tỏi tự động không chỉ giúp tiết kiệm thời gian mà còn giảm thiểu chi phí sản xuất, từ đó nâng cao lợi nhuận cho các cơ sở chế biến nông sản. Điều này chứng tỏ rằng việc áp dụng công nghệ hiện đại trong chế biến nông sản là một hướng đi đúng đắn cho ngành nông nghiệp Việt Nam.

Luận văn thạc sĩ HCMUTE về thiết kế máy bóc vỏ tỏi tự động