Luận Văn Thạc Sĩ Kỹ Thuật Cơ Khí: Nghiên Cứu Đặc Tính Động Lực Học Máy Gọt Xoài

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật nghiên cứu kỹ thuật cơ khí nghiên cứu đặc tính động lực học máy gọt xoài, khảo sát thực trạng, phân tích nguyên nhân, đề xuất giải pháp cải thiện thực

• Tác giả: Lê Văn Nhân
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Thanh Trương
• Trường học: Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc gia TP. HCM
• Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ khí
• Đề tài: Nghiên cứu đặc tính động lực học máy gọt xoài
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CÁM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
• 1.1. Mục tiêu của luận văn
• 1.2. Nội dung của luận văn
• 1.3. Cấu trúc luận văn
• 2. CHƯƠNG 2: TÌM HIỂU NGUYÊN LÝ GỌT
• 2.1. Phân tích đặc điểm hình dáng quả xoài
• 2.2. Mô hình máy gọt phù hợp quả xoài Việt Nam
• 3. CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG MÔ HÌNH VẬT LÝ VÀ MÔ HÌNH TOÁN
• 4. CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH ĐỘNG LỰC HỌC DÙNG GIẢI TÍCH
• 4.1. Tìm dao động riêng của hệ
• 4.2. Mô phỏng mô hình toán trên Matlab Simulink
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI
• 5.1. Kết luận
• 5.2. Hướng phát triển của đề tài
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan nghiên cứu

Luận văn Nghiên cứu đặc tính động lực học máy gọt xoài tập trung vào việc phân tích và thiết kế máy gọt xoài phù hợp với đặc điểm của quả xoài Việt Nam. Nghiên cứu này nhằm nâng cao hiệu quả trong quá trình chế biến xoài, đặc biệt là trong bối cảnh ngành nông nghiệp Việt Nam đang hướng tới tự động hóa và công nghiệp hóa. Luận văn sử dụng các phương pháp phân tích động lực học và mô phỏng trên Matlab Simulink để đánh giá hiệu suất và đề xuất cải tiến thiết kế máy.

1.1. Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu chính của luận văn là nghiên cứu đặc tính động lực học của máy gọt xoài, từ đó đề xuất nguyên lý gọt phù hợp với quả xoài Việt Nam. Nghiên cứu tập trung vào việc phân tích dao động và lực cắt để nâng cao chất lượng gọt vỏ, đồng thời đưa ra các biện pháp kỹ thuật nhằm tối ưu hóa quá trình thiết kế máy.

1.2. Phương pháp nghiên cứu

Luận văn sử dụng hai phương pháp chính: phân tích giải tích và mô phỏng trên Matlab Simulink. Phương pháp giải tích giúp xác định các thông số động lực học của máy, trong khi mô phỏng trên Matlab Simulink cho phép kiểm tra và đánh giá hiệu suất của mô hình máy gọt xoài trong các điều kiện khác nhau.

II. Nguyên lý gọt xoài

Luận văn phân tích nguyên lý gọt xoài dựa trên đặc điểm hình dáng và cấu trúc của quả xoài Việt Nam. Các phương án gọt vỏ được đề xuất bao gồm việc kẹp quả xoài theo chiều dọc hoặc ngang, kết hợp với chuyển động quay của dao cắt. Phương án được lựa chọn là phương án kết hợp chuyển động tịnh tiến và quay của dao để tăng hiệu suất gọt vỏ.

2.1. Đặc điểm hình dáng quả xoài

Quả xoài Việt Nam có đặc điểm hình dáng đa dạng, từ dạng thuôn dài đến dạng tròn. Biên dạng dọc của quả xoài là đường cong, điều này đòi hỏi dao cắt phải có hình dáng phù hợp để đảm bảo quá trình cắt diễn ra liên tục và hiệu quả. Đặc điểm này cũng ảnh hưởng đến việc thiết kế cơ cấu mang dao, đòi hỏi tính tự lựa để dao luôn áp sát vào bề mặt quả xoài.

2.2. Phương án gọt vỏ

Ba phương án gọt vỏ được đề xuất: (1) Quả xoài kẹp thẳng đứng và quay quanh trục, dao chuyển động tịnh tiến; (2) Quả xoài kẹp thẳng đứng, dao vừa tịnh tiến vừa quay; (3) Quả xoài kẹp nằm ngang, dao chuyển động tịnh tiến. Phương án 2 được lựa chọn do khả năng tăng hiệu suất gọt vỏ và phù hợp với đặc điểm quả xoài Việt Nam.

III. Mô hình vật lý và toán học

Luận văn xây dựng mô hình vật lý và mô hình toán học của máy gọt xoài. Mô hình vật lý mô tả cấu trúc và nguyên lý hoạt động của máy, trong khi mô hình toán học được sử dụng để phân tích các thông số động lực học như dao động và lực cắt. Các mô hình này là cơ sở để thực hiện các phân tích và mô phỏng tiếp theo.

3.1. Mô hình vật lý

Mô hình vật lý của máy gọt xoài bao gồm các thành phần chính như trục kẹp quả xoài, dao cắt, và cơ cấu truyền động. Mô hình này được thiết kế để phù hợp với đặc điểm hình dáng của quả xoài Việt Nam, đảm bảo quá trình gọt vỏ diễn ra hiệu quả và ổn định.

3.2. Mô hình toán học

Mô hình toán học được xây dựng dựa trên các phương trình động lực học, mô tả mối quan hệ giữa các thông số như lực cắt, tốc độ quay, và dao động của máy. Mô hình này được sử dụng để phân tích và dự đoán hiệu suất của máy trong các điều kiện khác nhau.

IV. Phân tích động lực học

Phần này tập trung vào việc phân tích động lực học của máy gọt xoài thông qua hai phương pháp: giải tích và mô phỏng trên Matlab Simulink. Kết quả phân tích giúp đánh giá hiệu suất của máy và đề xuất các cải tiến thiết kế nhằm nâng cao chất lượng gọt vỏ.

4.1. Phân tích giải tích

Phân tích giải tích được thực hiện để xác định các thông số động lực học như tần số dao động riêng và lực cắt. Kết quả phân tích cho thấy các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng gọt vỏ, bao gồm tốc độ quay của quả xoài và hình dáng dao cắt.

4.2. Mô phỏng trên Matlab Simulink

Mô phỏng trên Matlab Simulink được sử dụng để kiểm tra và đánh giá hiệu suất của mô hình máy gọt xoài. Kết quả mô phỏng cho thấy sự ảnh hưởng của các thông số công nghệ như tốc độ cắt và tốc độ di chuyển dao đến chất lượng bề mặt quả xoài sau khi gọt.

V. Kết luận và hướng phát triển

Luận văn kết luận rằng việc nghiên cứu đặc tính động lực học của máy gọt xoài là cần thiết để nâng cao hiệu suất và chất lượng gọt vỏ. Các kết quả nghiên cứu đã đề xuất các cải tiến thiết kế máy, đồng thời mở ra hướng phát triển mới trong việc ứng dụng kỹ thuật cơ khí vào ngành nông nghiệp Việt Nam.

5.1. Kết luận

Luận văn đã thành công trong việc phân tích và đề xuất nguyên lý gọt vỏ phù hợp với quả xoài Việt Nam. Các kết quả nghiên cứu cho thấy tiềm năng lớn trong việc ứng dụng công nghệ chế biến vào ngành nông nghiệp, đặc biệt là trong bối cảnh Việt Nam đang hướng tới tự động hóa và công nghiệp hóa.

5.2. Hướng phát triển

Hướng phát triển tiếp theo của đề tài là nghiên cứu và ứng dụng các công nghệ tiên tiến như robot cơ khí và trí tuệ nhân tạo vào quá trình thiết kế và chế tạo máy gọt xoài, nhằm nâng cao hiệu suất và chất lượng sản phẩm.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Nông nghiệp đóng vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế Việt Nam, đặc biệt với các loại cây ăn quả như xoài, vốn là mặt hàng xuất khẩu chủ lực. Diện tích trồng xoài cát Hòa Lộc đạt khoảng 4.4 nghìn ha với sản lượng 22.6 nghìn tấn, tập trung chủ yếu tại Tiền Giang và Đồng Tháp. Tuy nhiên, giá trị kinh tế của xoài chưa cao do nhiều tổn thất trong thu hoạch và chế biến, đặc biệt là khâu gọt vỏ còn phụ thuộc nhiều vào thủ công, gây mất thời gian và giảm chất lượng sản phẩm. Việc ứng dụng khoa học kỹ thuật vào chế biến sau thu hoạch, đặc biệt là tự động hóa quá trình gọt vỏ, là yêu cầu cấp thiết nhằm nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm, đồng thời tăng sức cạnh tranh trên thị trường quốc tế.

Luận văn tập trung nghiên cứu đặc tính động lực học của máy gọt xoài phù hợp với đặc điểm hình dạng và tính chất quả xoài Việt Nam, nhằm xây dựng mô hình vật lý và toán học cho máy gọt, phân tích động lực học bằng phương pháp giải tích và mô phỏng trên Matlab Simulink. Mục tiêu cụ thể là tìm ra nguyên lý gọt phù hợp, nâng cao chất lượng bề mặt quả sau gọt và tăng năng suất máy. Nghiên cứu được thực hiện trong năm 2015 tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG TP. HCM, với phạm vi tập trung vào hai giống xoài phổ biến là cát Hòa Lộc và thanh ca. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc phát triển công nghiệp chế biến xoài tại Việt Nam, góp phần giảm chi phí sản xuất và nâng cao giá trị sản phẩm.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:

• Lý thuyết động lực học hệ cơ cấu hai bậc tự do: Phân tích dao động riêng và cộng hưởng của hệ thống máy gọt xoài, giúp hiểu rõ các đặc tính rung động ảnh hưởng đến chất lượng gọt.
• Mô hình vật lý và toán học của máy gọt xoài: Mô hình hóa chuyển động quay của quả xoài và chuyển động tịnh tiến của dao cắt, dựa trên các tham số cơ học như khối lượng, độ cứng lò xo, hệ số ma sát nhớt.
• Phương pháp mô phỏng Matlab Simulink: Ứng dụng phần mềm để mô phỏng động lực học máy gọt, kiểm tra và đánh giá các thông số vận hành trong điều kiện thực tế.

Các khái niệm chính bao gồm: dao động riêng, lực cắt, chuyển động tịnh tiến, mô hình hai bậc tự do, và thuật toán điều khiển dao cắt.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính là các số liệu đo đạc thực tế về hình dạng và kích thước của hai mẫu xoài cát Hòa Lộc và thanh ca, được thu thập qua các mặt cắt ngang và dọc quả xoài. Cỡ mẫu gồm hai quả xoài đại diện cho hai dạng hình học khác nhau.

Phương pháp phân tích gồm:

• Xây dựng mô hình vật lý dựa trên mô hình CAD và các cơ cấu máy gọt xoài.
• Lập mô hình toán học hệ cơ cấu hai bậc tự do, phân tích lực tác dụng và dao động riêng bằng phương pháp giải tích.
• Mô phỏng mô hình toán trên Matlab Simulink với dữ liệu đầu vào từ số liệu đo đạc thực tế.
• So sánh kết quả mô phỏng với các đặc tính hình học và động lực học của quả xoài để đánh giá hiệu quả mô hình.

Timeline nghiên cứu kéo dài từ tháng 01 đến tháng 11 năm 2015, bao gồm khảo sát, xây dựng mô hình, phân tích và mô phỏng, cuối cùng là đánh giá và đề xuất thiết kế.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Đặc điểm hình dạng quả xoài ảnh hưởng lớn đến nguyên lý gọt: Quả xoài cát Hòa Lộc có hình dáng thuôn dài, vỏ mềm, biên dạng dọc là đường cong thoải đều, trong khi xoài thanh ca có biên dạng phức tạp hơn. Điều này làm cho việc tự động hóa gọt vỏ xoài Việt Nam khó khăn hơn so với các loại xoài nhập khẩu có hình dạng đối xứng hơn.

2. Mô hình vật lý và toán học của máy gọt xoài được xây dựng thành công: Mô hình hai bậc tự do với các tham số như khối lượng thanh răng (0.02 kg), khối lượng trục mang dao (0.06 kg), độ cứng lò xo (10 N/m), và hệ số ma sát nhớt (0.2 Ns/m) phản ánh chính xác chuyển động của dao cắt và quả xoài trong quá trình gọt.

3. Phân tích dao động riêng cho thấy hệ có hai tần số riêng, dao động cộng hưởng có thể xảy ra nếu tần số kích thích trùng với tần số riêng: Tần số riêng đầu tiên khoảng 0.5 rad/s, tần số thứ hai khoảng 0.75 rad/s, cho thấy cần kiểm soát vận tốc cắt để tránh rung động lớn làm giảm chất lượng bề mặt.

4. Mô phỏng Matlab Simulink với dữ liệu thực tế cho thấy dao cắt luôn tiếp xúc sát với biên dạng quả xoài, đảm bảo lớp vỏ được cắt đều: Đường tín hiệu dịch chuyển dao cắt trên quả xoài 1 (hình dạng tròn) là đường cong đều, trong khi quả xoài 2 (hình dạng phức tạp) có đường tín hiệu dạng bậc thang, phản ánh sự khác biệt về hình học.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân của các phát hiện trên xuất phát từ đặc tính hình học và cơ học của quả xoài Việt Nam, đặc biệt là sự không đồng đều về hình dạng và độ mềm của vỏ. So với các nghiên cứu máy gọt xoài ở nước ngoài, máy gọt xoài Việt Nam cần thiết kế phức tạp hơn để thích ứng với hình dạng không đối xứng và vỏ mềm hơn.

Việc xây dựng mô hình toán học và mô phỏng trên Matlab Simulink giúp kiểm soát tốt các thông số vận hành như tốc độ quay, lực tỳ dao, và chuyển động tịnh tiến, từ đó giảm thiểu rung động và tăng chất lượng bề mặt gọt. Kết quả mô phỏng có thể được trình bày qua biểu đồ dao động vị trí dao cắt theo thời gian, giúp trực quan hóa quá trình gọt.

So với các máy gọt xoài hiện có trên thị trường Việt Nam, mô hình nghiên cứu này có tiềm năng nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm, đồng thời giảm thiểu sự phụ thuộc vào lao động thủ công.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Phát triển và thử nghiệm thực tế mô hình máy gọt xoài với đa dạng giống xoài Việt Nam: Tập trung vào xoài cát Hòa Lộc và thanh ca, hoàn thiện thiết kế cơ cấu dao và hệ thống điều khiển để đảm bảo dao luôn tiếp xúc sát bề mặt quả xoài. Thời gian thực hiện trong 12 tháng, chủ thể là các viện nghiên cứu và doanh nghiệp cơ khí.

2. Nghiên cứu và cải tiến dao cắt với hình dạng cong phù hợp biên dạng quả xoài: Tăng độ chính xác và đồng đều của lớp vỏ gọt, giảm thiểu tổn thương bề mặt. Thời gian 6-9 tháng, do các nhà thiết kế cơ khí và kỹ sư vật liệu thực hiện.

3. Xây dựng thuật toán điều khiển tự động cho quá trình gọt vỏ: Dựa trên mô hình động lực học và dữ liệu cảm biến, điều chỉnh vận tốc và lực tỳ dao để tối ưu hóa chất lượng và năng suất. Thời gian 9-12 tháng, do nhóm kỹ sư điều khiển và lập trình đảm nhiệm.

4. Thiết lập tiêu chuẩn đánh giá chất lượng quả xoài sau gọt: Bao gồm độ dày lớp vỏ còn lại, độ đồng đều bề mặt, và mức độ tổn thương quả. Thời gian 6 tháng, phối hợp giữa viện nghiên cứu nông nghiệp và cơ khí.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành kỹ thuật cơ khí: Có thể áp dụng mô hình và phương pháp phân tích động lực học trong thiết kế máy móc chế biến nông sản.

2. Doanh nghiệp sản xuất máy móc chế biến thực phẩm: Tham khảo để phát triển máy gọt xoài tự động phù hợp với điều kiện Việt Nam, nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm.

3. Ngành nông nghiệp và chế biến sau thu hoạch: Áp dụng kết quả nghiên cứu để cải tiến quy trình chế biến xoài, giảm tổn thất và tăng giá trị xuất khẩu.

4. Cơ quan quản lý và hoạch định chính sách: Sử dụng thông tin để định hướng đầu tư và phát triển công nghiệp chế biến nông sản, đặc biệt trong bối cảnh hội nhập kinh tế quốc tế.

Câu hỏi thường gặp

1. Máy gọt xoài tự động có thể áp dụng cho tất cả các giống xoài Việt Nam không?
   Máy được thiết kế chủ yếu cho các giống xoài có hình dạng tương đối đối xứng như cát Hòa Lộc và thanh ca. Với các giống có hình dạng phức tạp hơn, cần điều chỉnh thiết kế dao và thuật toán điều khiển để đảm bảo hiệu quả.

2. Phương pháp mô phỏng Matlab Simulink giúp gì trong nghiên cứu này?
   Mô phỏng giúp kiểm tra và dự đoán chuyển động dao cắt, dao động hệ thống, từ đó tối ưu hóa thiết kế và vận hành máy gọt, giảm thiểu thử nghiệm thực tế tốn kém.

3. Làm thế nào để đảm bảo lớp vỏ gọt đều và không làm hỏng quả xoài?
   Bằng cách thiết kế dao cắt có hình dạng cong phù hợp với biên dạng quả xoài và điều khiển lực tỳ dao thông qua lò xo và thuật toán điều khiển, dao luôn tiếp xúc sát bề mặt, cắt đều mà không gây tổn thương.

4. Năng suất máy gọt xoài tự động so với gọt thủ công như thế nào?
   Máy gọt tự động có thể tăng năng suất lên nhiều lần do giảm thời gian gọt và loại bỏ công đoạn gọt thủ công, đồng thời đảm bảo chất lượng đồng đều hơn.

5. Có thể áp dụng mô hình này cho các loại quả khác không?
   Mô hình có thể điều chỉnh để áp dụng cho các loại quả có hình dạng tương tự như xoài, ví dụ như táo, khoai tây, nhưng cần khảo sát đặc tính hình học và cơ học riêng biệt của từng loại quả.

Kết luận

• Luận văn đã xây dựng thành công mô hình vật lý và toán học cho máy gọt xoài phù hợp với đặc điểm quả xoài Việt Nam, đặc biệt là xoài cát Hòa Lộc và thanh ca.
• Phân tích động lực học bằng phương pháp giải tích và mô phỏng Matlab Simulink cho thấy các đặc tính dao động và lực cắt ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng gọt.
• Kết quả mô phỏng giúp đề xuất thuật toán điều khiển dao cắt, đảm bảo dao luôn tiếp xúc sát bề mặt quả xoài, nâng cao chất lượng và năng suất.
• Đề xuất các hướng phát triển tiếp theo bao gồm thử nghiệm thực tế, cải tiến dao cắt, phát triển thuật toán điều khiển và xây dựng tiêu chuẩn đánh giá sản phẩm.
• Nghiên cứu góp phần thúc đẩy công nghiệp chế biến xoài tại Việt Nam, giảm chi phí sản xuất và tăng sức cạnh tranh trên thị trường quốc tế.

Triển khai thử nghiệm mô hình máy gọt xoài trong điều kiện sản xuất thực tế, đồng thời phát triển phần mềm điều khiển tự động để hoàn thiện sản phẩm. Các doanh nghiệp và viện nghiên cứu được khuyến khích hợp tác để ứng dụng kết quả nghiên cứu vào thực tiễn.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1.---c2SEs‡ SE EESEEE2E5151511112111111111121E1111111111 1E ce.2 Tống quan nghiên cứu của dé tài.3_ Mục tiêu của luận văắn.4 Nội dung của luận văắn.5 Cấu trúc luận văn.- ---- xxx SE SE E1 11111 11111 ng ngu 9 CHƯƠNG 2. TÌM HIEU NGUYEN LY GỌT.1 Phân tích đặc điểm hình dáng quả Xoài. Mô hình máy got phù hop qua xoài Việt Nam. XÂY DUNG MO HÌNH VAT LÝ VÀ MÔ HÌNH TOÁN.1) Mô hình vật lý.

LH TH HH TH Họ 18 3.2 MG Dinh todn. aalalBììầẦìẦAầạạaăăằăằăăằằằ 19 CHUONG 4. PHAN TICH DONG LUC HOC DUNG GIẢI TÍCH.1 Tim dao động riêng của hỆ. -- - - -- 5c SH ng kg 22 4.2 Mô phỏng mô hình toán trên Matlab Simulink.

KẾT LUẬN VA HƯỚNG PHAT TRIEN CUA DE TÀI. Al SL K@t luận. St SE E11 11T TT TT HH ng 41 5.2 Hướng phát triển của để tài.---- ¿525222 SEEEEEErErkersrrrred 4] TAI LIEU THAM KHAO CHUONG 1.1 Tong quan Nông nghiệp giữ vai trò quan trong trong phát triển kinh tế, đặc biệt đối với các nước đang phát triển như nước ta. Khu vực nông nghiệp có thể nói là một nguôn cung cấp vốn cho phát triển kinh tế.

Bên cạnh việc xuất khẩu lúa gạo thì các loại trái cây cũng là thế mạnh của ngành. Các loại trái cây như: vải, cam, xoài, bưởi, thanh long.cung cấp cho thị trường trong nước và xuất khẩu sang Trung Quốc, Hàn Quốc, một số nước ở Châu Âu và Mỹ. Nhiều năm qua diện tích trồng cây ăn quả không ngừng mở rộng và năng suất ngày càng cao. Tuy nhiên, trái cây xuất khẩu sang các nước có xu hướng giảm do chậm ứng dụng khoa học kỹ thuật vào sản xuất và chế biến sau thu hoạch.

Xoài là loại cây trồng có ty trọng diện tích lớn của Việt Nam. Hiện có nhiều giống xoài đang được trồng ở nước ta; giống có chất lượng cao và được trồng tập trung là giống xoài cát Hoà Lộc. Xoài cát Hoà Lộc được phân bố chính dọc theo sông Tiên (cách cầu Mỹ Thuận khoảng 20-25 km) với diện tích 4.4 ngàn ha đạt sản lượng 22,6 ngàn tan. Diện tích xoài Hoà Lộc tập trung chủ yếu ở tỉnh Tiền Giang (diện tích 1,6 ngàn ha, sản lượng 10,1 ngàn tan); tiếp theo là tỉnh Đồng Tháp (873 ha, sản lượng 4,3 ngàn tấn).

Ngoài ra, chúng ta cũng trồng các loại xoài nước ngoài như: Đài Loan, Thái, Xoài Florida.cho năng suất và giá thành rất cao. Xoài là một trong những loại quả được ưa chuộng bởi màu sắc và mùi vị hấp dẫn, lại có giá trị dinh dưỡng cao. Tuy nhiên, giá trị kinh tế không cao do nhiều nguyên nhân hư hỏng trong quá trình thu hoạch, xử lý và vận chuyền. Trong đó việc không xác định được thời gian trái xoài chin dé có thê bắt dau thu hoạch chính xác, mà chủ yếu do các yếu tố mang tính chủ quan như quan sát màu sắc da trái xoài, các thống kê mang tính ước lượng.

Vì vậy cân phải tiễn hành chế bién trái xoài sau thu hoạch thành phẩm để bảo quản lâu hơn. Dé nang cao chat lượng va cạnh tranh với các nước trong khu vực đòi hỏi phải ứng dụng khoa học, kỹ thuật vào qui trình bảo quản quả xoài đồng thời kết hợp với việc chế biến quả xoài thành phẩm theo hướng công nghiệp cho thị trường là yêu câu cân thiết. Quả xoài Việt Nam chỉ xuất khâu ở dạng thô chỉ qua xử lý bảo quản sau thu hoạch, hiện nay chưa có dây chuyên công nghệ nào chế biến quả xoài thành phẩm. Ngành công nghệ chế biến lương thực, thực phẩm chưa đáp ứng được yêu cau và tiềm năng của ngành nông nghiệp nước ta.

Trong bối cảnh Việt Nam sap gia nhập Hiệp định Đối tác kinh tế xuyên Thái Bình Dương (TPP). Lúc đó, thuế nhập khẩu giảm xuống, máy móc, thiết bi trong nước khó có thé cạnh tranh với các nước. Hàng hóa của Việt Nam sẽ mat dan tính cạnh tranh va mat dan vị thé trong nước. Vì vậy việc dau tư, nghiên cứu, ứng dụng khoa học kỹ thuật vào quá trình sản xuất, chế biến là cấp thiết.

Nhìn vào thực trạng hiện nay, chúng ta thấy rằng Nhà nước chưa có sự nhìn nhận va dau tư đúng mức cho ngành công nghiệp chế biến thực phẩm, sự phối hợp giữa các Bộ Ngành liên quan chưa tốt dé thúc day ngành công nghiệp chế biến thực phẩm. Các phát minh sáng chế còn mang tính đại trà, nhiều ý tưởng tốt nhưng chưa được nhân rộng vì cơ chế về khoa học công nghệ của nước ta còn trì trệ. Nhận thức được vấn đề và thực trạng này, tôi đã chọn đề tài “Nghiên cứu đặc tính động lực học máy gọt xoài” với mong muốn đóng góp những tri thức mà mình đã được học ở trường vào một ngành còn khá mới mẻ ở trong nước. Đề tài mang tính lý thuyết, đồng thời kết hợp với mô phỏng mô hình, làm cơ sở dé tối ưu hóa quá trình thiết kế máy got phù hợp với quả xoài Việt Nam.22 Tong quan nghiên cứu của đề tài Các loại máy got vỏ nói chung đã được thiết kế, phát triển ở nhiêu nơi trên thế giới và trong nước.

Ban đâu, máy gọt vỏ ra đời chủ yêu xuất phát từ ngành công nghiệp thực pham dé tự động hóa quá trình got vỏ, chế bién sản phẩm. Sau này các dang máy got vỏ dan được pho biến trong các gia đình vì sự tiện dụng của chúng đem lại. Trong các dây chuyền chế biến sản phẩm, công đoạn gọt vỏ nam trong giai đoạn sơ chế. Chúng đóng một vai trò rất quan trọng đến chất lượng sản phẩm đầu ra, đồng thời ảnh hưởng rất nhiều đến năng suất của sản phẩm vì công đoạn gọt vỏ thường tốn rất nhiều thời gian.

Tùy thuộc vào đặc điểm của sản phẩm mà có những phương pháp gọt vỏ khác nhau. Tùy thuộc vào đặc điểm của dây chuyên mà kết cau của những máy got vỏ cũng khác nhau. Có nhiều kiểu máy khác nhau, nhưng mục đích chung đều tiết kiệm thời gian chế biến, hạn chế tác động bằng tay người, đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm và tăng năng suất. Thiết bi máy got đơn giản của Victorio Kitchen có thé dùng để gọt xoài, táo, khoai tây và một số loại quả tương tự.

Trái cần bóc vỏ được săn chặt vào một dau của trục vít, khi quay trục vit nó tịnh tiễn và tỳ vào dau dao cắt và lớp vỏ được hot di, sau khi gọt vỏ xong nó được bô dọc ra. Cau tao đơn giản, tiết kiệm thời gian chế biến, chủ yêu dùng trong hộ gia đình, năng suất thấp. Loại máy này phù hợp để gọt các loại trái cây có vỏ cứng. Nhược điểm của loại máy này không gọt được trái cây có lỗi cứng như xoài, lớp vỏ cắt đi chỗ dày chỗ mỏng không đồng đều, không gọt được các loại quả có vỏ mềm.

Thiết bị của Victorio Kitchen Thiết bị bán tự động của Trung Quốc được bán tại Việt Nam, quả cần bóc vỏ được cô định bởi các chốt, chuyển động cắt được tạo ra bằng động cơ điện ở chân dé, dao chuyên động tính tiễn dọc dé cắt di phan vỏ, quá trình got vỏ tự động năng suất thấp, chủ yếu dùng trong hộ gia đình. Loại máy này cũng dùng dé got các loại qua như xoài, dứa, du đủ, tao,. Dung dé got cho trái cây có vỏ cứng, trái cây còn sống, nếu gọt trái cây đã chín thì bề mặt sẽ bị dập.2 May gọt vỏ Trung Quốc Trong công nghiệp, máy gọt xoài năm trong dây chuyên sản xuât, chê biên hàng loạt, đề đảm bảo vệ sinh ăn toàn thực phâm, hạn chê sự tiêp xúc của con người trong các khâu chê biên.3 May gọt xoài dang dia May gọt dang dia dùng dé gọt xoài còn sống, hay các loại xoài có vỏ cứng, hình dạng của quả xoài tương đối tròn. Các đĩa quay có gắn các dao, khi quả xoài lăn trên các đĩa quay này vỏ sẽ được gọt đi.

Kiểu gọt này cho năng suất cao tuy nhiên bề mặt quả xoài bị dập do va đập liên tục trên trên đĩa, không gọt hết vỏ nếu quả xoài có hình dạng phức tạp, không gọt được các loại quả chín và mêm. Máy gọt xoài PND của Đức được dùng để gọt các loại xoài có hình dạng bau dục tương đối đôi xứng hoặc các loại quả có hình dạng tương tự. Loại máy này có cau tạo đơn giản, năng suất cao, tiết kiệm thời gian được dùng trong công nghiệp. Quả xoài được phân loại cùng kích cỡ và định hướng sẵn trước khi đưa vào kịp để cắt.

Quả xoài đặt thăng đứng và quay, dao chuyên động tịnh tiến và tỳ vào bề mặt quả xoài dé hớt di phan vỏ, qui đạo của dau dao luôn tiếp xúc với biên dạng quả xoài. Tuy nhiên, máy gọt kiêu này chỉ gọt được các loại quả có vỏ cứng, bề mặt của quả xoài sau khi gọt có nhiều xọc, lớp vỏ hớt đi không đồng đều, một số loại trái khuyết tật không gọt hết phan vỏ, cần có công đoạn thủ công sau khi gọt trên máy. cho cả các loại trái cây có vỏ mềm và cứng. Thiết bị này có cau tạo phức tap, cơ cầu mang dao cắt như một cánh tay robot, dau dao được điều khiến tự động theo biên dạng bé mặt của quả.

Loại máy này quả được gọt đặt nằm ngang và quay tròn, dao đặt thắng đứng và di chuyên theo biên dạng của quả để hớt đi phan vỏ. Sau khi gọt xong, phan vỏ ở hai dau cũng được cắt đi tự động. lớp vỏ hớt đi có chiều dày đồng đều, bề mặt quả sau khi got không bị nhau nát và dap, thích hợp gọt cho các loại quả có vỏ mềm như wiki và cam. May got xoài Pre-Pack Machinery về nguyên tắc hoạt động gan giống như máy gọt xoài máy gọt xoài của PND.

Cơ cau di chuyển dao dé cắt hết vỏ qua xoài là bộ truyền vít me dai Ốc, có thé điều chỉnh được bước dịch chuyển đao, có thé kết hợp nhiều dao và tự động hóa quá trình cấp phôi dé tăng năng suất. Nhược điểm của loại máy này là chiều dày lớp vỏ hớt đi không đồng đều, chỗ dày chỗ mỏng. chỉ gọt được các loại quả có vỏ cứng, chất lượng bề mặt không tot. Ở Việt Nam có thiết bi máy got xoài do Cty TNHH-TM-XNK Cơ khí Tan Tiến chế tạo.

Máy có cau tạo đơn giản, điều khiển bằng tay, cho nâng suất và chất lượng không cao, chiều dày lớp vỏ cat đi không đồng đều, không hớt sạch hết lớp vỏ, chỉ gọt được xoài sống. › \\Ae » ` - er May g& bam - VO'xoai tan tie Hình 1.7 Máy gọt xoài Tan Tién O Việt Nam nước ta hiện nay sản lượng rat nhiêu và da dạng về chủng loại như: xoài cát Hòa Lộc, xoài thanh ca, xoài Đài Loan đỏ, xoài Thái.