Chương I: Tổng quan Máy tách vỏ hạt sen sử dụng tay quay bằng sức người TMTP-OA08 là sản phẩm mới mà Vinacomm mang lại cho mọi gia đình mọi doanh nghiệp như Hình 1.9b, các thông số kỹ thuật của máy như Bảng 1. Đây là dòng sản phẩm mới, tiện lợi. Máy được thiết kế nhỏ gọn thích hợp cho mọi gia đình cũng như doanh nghiệp. Các bộ phận có thể tháo rời, tiện lợi cho việc vệ sinh.
Máy được trang bị 3 lưỡi dao được làm hoàn toàn bằng thép cứng, không gỉ, sắc bén, tiện lợi cho việc tách hạt. Lưỡi dao có thể tháo rời rất dễ vệ sinh. Miệng phễu rộng, kết hợp tay quay, máy có thể tự động tách hạt theo sức quay của người sử dụng giúp cho quá trình tách hạt trở nên đơn giản và dễ dàng.4: Thông số kỹ thuật máy bóc vỏ hạt sen công ty VINACOMM Năng suất Công suất Kích thước máy Giá 60kg/h 1.000 vnđ SVTH: Đoàn Hoàng Kiệt –8– Nguyễn Ngọc Anh Chương II: Cơ sở lý thuyết CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2. Phân tích nguyên lý, ưu và nhược điểm của máy đã có và đề xuất phương án cải tiến, thiết kế Phân tích phương án thiết kế cải tiến máy dựa vào nguyên lý máy đã có sẵn (Hình 2.2), từ đó đề phương án thiết kế.
Phiên bản thứ 1 Máy tách vỏ hạt sen đề tài luận văn tốt nghiệp 12/2016 của sinh viên Lê Bá Lĩnh và Liễu Riêu Đa, “Thiết kế nguyên lý máy tách vỏ hạt sen tươi và chế tạo thử nghiệm” [5].1: Máy tách vỏ hạt sen đề tài luận văn tốt nghiệp 12/2016 “Thiết kế nguyên lý máy tách vỏ hạt sen tươi và chế tạo thử nghiệm” và Nguyên lí hoạt động: Động cơ chuyển động cho băng tải thông qua bộ truyền đai thang, hạt sen xuống từ phễu đến băng tải và nhờ lực ma sát giữa băng tải và hạt sen làm cho hạt sen di chuyển tới hệ thống dao cắt, khi vào tới đây thì hạt sen chuyển sang ma sát lăn tương đối giữa băng tải và hạt sen, lăn tuyệt đối giữa hạt sen và lưỡi dao cắt, động cơ và băng tải được bố trí trên môt khung máy như Hình 2.1 với nguyên lý như Hình 2.2, trên băng tải ta SVTH: Đoàn Hoàng Kiệt –9– Nguyễn Ngọc Anh Chương II: Cơ sở lý thuyết bố trí một tấm inox sao cho tấm inox này nằm kề sau hệ thống dao cắt, cách mặt băng tải về phía trên một khoảng và nằm lọt vào giữa thân máy và theo nguyên lý ma sát của băng tải hạt sen được tách và sau đó tiếp tục chu trình tuần hoàn tương tự. BĂNG TẢI Hạt sen tươi Hạt sen tươi Bộ dao Bộ tách đã tách vỏ Hình 2.2: Sơ đồ nguyên lý phiên bản thứ 1 Phân tích ưu và nhược điểm của phiên bản thứ 1 (Hình 2.1): + Ưu điểm: Máy nhỏ gọn, dễ sử dụng, tiết kiệm vật liệu chế tạo. Hầu hết các hạt sen bị cắt qua bộ phận tách vỏ đều tách ra khỏi lõi và lõi sen không bị ảnh hưởng. + Nhược điểm: Phễu cấp liệu phôi xuống không đồng đều do ít rãnh dẫn hướng phôi Hệ thống dao cắt cố định thiếu độ linh hoạt khiến quá trình cắt khó khăn hơn, năng suất thấp và chỉ cắt được một số hạt nhất định.
Năng suất máy chưa cao 2. Phiên bản thứ 2 Hình 2.3 thể hiện máy tách vỏ hạt sen đề tài luận văn tốt nghiệp 12/2017 của sinh viên Nguyễn Minh Nguyện và Nguyễn Lê Phục Lâm, “Thiết kế, chế tạo máy tách vỏ hạt sen tươi năng suất 20 kg/h” [6]. Nguyên lý hoạt động: Khi máy khởi động, động cơ hoạt động nhờ bộ truyền xích sẽ làm cho 2 trục rulo cao su và cơ cấu cam chuyển động, hạt sen được tách từ gương được cho vào phễu gồm 6 ngăn. Khi đó hai trục rulo cao su quay làm hạt sen từ từ rơi xuống qua khe hở giữa hai trục.
Tiếp đến hạt sen được cắt bằng dao cắt; dao cắt chuyển động qua lại quanh hạt sen nhờ trục cam. Hạt sen được cắt theo đúng yêu cầu về bề dày của vỏ, dao không phạm vào trong hạt. Kết thúc quá trình cắt, hạt sen được băng tải đưa đến bộ phận tách vỏ theo nguyên lý ma sát của băng tải và sau đó tiếp tục chu trình tuần hoàn tương tự (Hình 2. SVTH: Đoàn Hoàng Kiệt –10– Nguyễn Ngọc Anh Chương II: Cơ sở lý thuyết Hình 2.3 Máy tách vỏ hạt sen đề tài luận văn tốt nghiệp 12/2017 “Thiết kế, chế tạo máy tách vỏ hạt sen năng suất 20kg/h” BỘ PHẬN CẮT Hạt sen tươi Phễu cấp Bộ dẫn Bộ dao cắt liệu hướng Hạt sen tươi đã tách vỏ Tấm chà Băng tải BỘ PHẬN TÁCH Hình 2.4: Sơ đồ nguyên lý phên bản thứ 2 Phân tích ưu nhược điểm của máy đã có sẵn (Hình 2.3) Máy tách vỏ hạt sen : đề tài luận văn tốt nghiệp 12/2017 “Thiết kế chế, tạo máy tách vỏ hạt sen năng suất 20 kg/h” + Ưu điểm: Phễu cấp liệu chia làm sáu rãnh dễ dàng dẫn hướng phôi ít bị đùn ứ phôi.
Dao tịnh tiến quá trình cắt dễ dàng hơn dao đứng yên, hiệu quả và năng suất cao hơn. Hệ thống cắt và tách được thiết kế riêng biệt giúp quá trình tách hạt sen được dễ dàng và đảm bảo năng suất và chất lượng cần thiết. + Nhược điểm: SVTH: Đoàn Hoàng Kiệt –11– Nguyễn Ngọc Anh Chương II: Cơ sở lý thuyết Phễu cấp phôi còn hạn chế phôi xuống 2 rulo quá nhanh. Dao cắt không ngay giữa hạt sen nguyên nhân do canh chỉnh bộ phận dẫn hướng.
Tỉ lệ cắt đúng và đạt yêu cầu thấp cắt không trúng, không đứt phôi. Tấm chặn trên bộ phận tách không tách được hết khi cùng lúc nhiều hạt sen lớn nhỏ đi qua do không đủ lực ép. Từ phương án thiết kế, sơ đồ, nguyên lý hoạt động và chạy thử nghiệm máy đã có ta thấy có những ưu nhược điểm của máy và một số bộ phận cần cải tiến. Đề xuất điều chỉnh lại tốc độ rulo, cải tiến phễu cấp liệu , bộ phận dẫn hướng, bộ phận bàn dao cắt và bộ phận tách (lực tách).
Với những phân tích máy ở trên ta đưa đề ra phương án thiết kế máy dựa trên cơ sở nguyên lý đã có và hoàn thiện thiết kế, căn chỉnh máy đạt năng suất 30kg/h. Sơ đồ nguyên lý chung BỘ PHẬN CẮT VỎ HẠT SEN Động cơ cắt Cơ cấu truyền Hạt sen động xích tươi Rulo Cam Bộ phận Bộ phận Bộ phận cấp liệu dẫn hướng dao cắt Bộ phận Bộ phận Băng tải thoát liệu tách vỏ Hạt sen tươi đã Truyền Động cơ tách vỏ động đai tách BỘ PHẬN TÁCH VỎ HẠT SEN Hình 2.5: Sơ đồ nguyên lý chung Dựa vào những yêu cầu kỹ thuật đề ra, sơ đồ nguyên lý chung của máy tách vỏ hạt sen được thể hiện như Hình 2.5 với nguyên lý gần tương tự như phiên bản thứ 2. SVTH: Đoàn Hoàng Kiệt –12– Nguyễn Ngọc Anh Chương II: Cơ sở lý thuyết Ngoài ra, để kiểm tra quy trình chế tạo máy, nhóm còn tham khảo thêm quy trình chế tạo của máy tách hạt ca cao [7]. Sơ lược về bộ truyền Hình 2.6: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của bộ phận cắt 1.Phễu cấp liệu 1.
Rulo thứ hai 1. Chi tiết dẫn hướng 1.4 Bộ truyền xích từ động cơ qua rulo thứ nhất 1. Bộ truyền xích từ động cơ qua cam 1. Bàn dao cắt 1.
Rulo thứ nhất 1. Bộ truyền xích từ rulo thứ nhất qua rulo thứ hai Nguyên lý hoạt động: Khởi động động cơ, qua các bộ truyền xích (1.11) sẽ làm cho 2 trục rulo thứ nhất (1.10), rulo thứ hai (1.2) và cơ cấu cam (1.7) chuyển động, hạt sen được cấp vào phễu cấp liệu gồm sáu ngăn (1.1), hạt sen liên tục rơi xuống rulo thứ hai (1.2) và được dẫn vào khe hở giữa hai rulo. Rulo thứ nhất quay tròn theo cùng chiều với rulo thứ hai, làm hạt sen tiếp xúc với rulo thứ nhất (1.10) củng quay tròn rơi vài các rãnh dẫn hướng của chi tiết dẫn hướng (1. Bề mặt các rãnh dẫn hướng và rulo thứ nhất (1.10) có đệm cao su để giữ và dẫn các hạt sen vào dao cắt mà không bị dập bề mặt hạt.
Khoảng cách giữa bề mặt rulo thứ nhất với thớt (1.9) luôn nhỏ hơn đường kính hạt sen nên hạt sen luôn tiếp xúc với bề mặt rulo thứ nhất (1.10) khi lăn trên thớt (1.9) khi đi qua dao cắt, hạt sen được cắt do bộ phận dao sắp xếp theo hàng SVTH: Đoàn Hoàng Kiệt –13– Nguyễn Ngọc Anh Chương II: Cơ sở lý thuyết chuyển động tịnh tiến qua lại quanh hạt sen nhờ trục cam. Hạt sen được cắt theo yêu cầu đúng bề dày của vỏ hạt không phạm vào trong.7: Sơ đồ tham chiếu nguyên lý hoạt động và bộ truyền của bộ phận tách 2. Rulo bị dẫn 2. Bánh đai lớn 2.
Bánh đai nhỏ 2. Động cơ điện Nguyên lý hoạt động của bộ phận tách (Hình 2.7): Khởi động động cơ (2.8) qua bộ truyền đai (2.6) sẽ làm cho rulo dẫn, rulo bị dẫn (2.2) quay dẫn theo băng tải (2. Sau khi kết thúc quá trình cắt, hạt sen được băng tải đưa ra xuống bộ phận tách vỏ theo nguyên lý ma sát của băng tải (2.4) hạt sen được tách đúng yêu cầu sau đó tiếp tục chu trình tuần hoàn tương tự. Bộ truyền từ động cơ đến trục cam và hai rulo Sử dụng bộ truyền xích.
Nguyên lý: + Bộ truyền xích từ động cơ đến rulo thứ nhất (1.4) gồm hai bánh xích, bánh dẫn nằm ở trục động cơ (1.5), bánh bị dẫn nằm ở trục rulo thứ nhất (1. Khi động cơ quay thì kéo trục rulo thứ nhất quay theo cùng chiều như (Hình 2.6) nhờ vào bộ truyền xích. + Bộ truyền xích từ động cơ qua cam(1.6): bộ truyền xích gồm hai bánh xích, bánh dẫn nằm ở trục động cơ (1.5) và bánh bị dẫn nằm ở trục cam (1.Khi động cơ quay kéo theo trục cam sẽ quay theo cùng chiều như (Hình 2.6) nhờ vào bộ truyền xích. SVTH: Đoàn Hoàng Kiệt –14– Nguyễn Ngọc Anh Chương II: Cơ sở lý thuyết + Bộ truyền xích từ trục rulo thứ nhất đến rulo thứ hai (1.11) gồm hai bánh xích, bánh dẫn nằm ở trục rulo thứ nhất (1.10) và bánh bị dẫn nằm ở trục rulo thứ hai (1.
Khi động cơ quay thông qua bộ truyền (1.4) trục rulo thứ nhất quay kéo theo trục rulo thứ hai quay theo cùng chiều như (Hình 2.6) nhờ vào bộ truyền xích. Ưu điểm: - Kích thước bộ truyền nhỏ hơn bộ truyền đai. - Tỷ số truyền ổn định. - Vận hành đơn giản, dễ tháo lắp.
- Lực tác dụng lên cổ truc nhỏ. - Khoảng cách trục lớn, không bị trượt khi làm việc. Nhược điểm: - Làm việc gây tiếng ồn.