Nghiên cứu thiết kế thiết bị bóc vỏ trái thanh long tại HCMUTE

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

LỜI CAM KẾT

LỜI NÓI ĐẦU

LỜI CẢM ƠN

TÓM TẮT ĐỒ ÁN NGHIÊN CỨU, ĐỀ XUẤT NGUYÊN LÝ VÀ THIẾT KẾ THIẾT BỊ BÓC VỎ TRÁI THANH LONG

1. CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU

1.1. Tính cấp thiết của đề tài

1.2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn đề tài

1.2.1. Ý nghĩa khoa học

1.2.2. Ý nghĩa thực tiễn

1.3. Mục tiêu nghiên cứu đề tài

1.3.1. Mục tiêu tổng quát

1.3.2. Mục tiêu cụ thể

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

1.5.1. Cơ sở phương pháp luận

1.5.2. Các phương pháp nghiên cứu cụ thể

1.6. Yêu cầu cơ bản đối với máy sản xuất thực phẩm

1.7. Kết cấu của đồ án tốt nghiệp

2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN

2.1. Giới thiệu chung về cây thanh long

2.2. Nguồn gốc về cây thanh long

2.3. Nhu cầu sinh thái của cây thanh long

2.4. Đặc điểm chung của cây thanh long

2.5. Hoa thanh long

2.6. Trái thanh long

2.7. Sản lượng sản xuất thanh long

2.8. Tình hình sản xuất thanh long ở Việt Nam

2.9. Tình hình tiêu thụ thanh long ở Việt Nam

2.10. Dinh dưỡng của thanh long

2.11. Sản phẩm từ thanh long

2.12. Các nghiên cứu trong và ngoài nước

2.13. Các vấn đề còn tồn tại và định hướng nghiên cứu

2.14. Mục tiêu nghiên cứu

2.15. Phương pháp nghiên cứu

2.16. Giới hạn đề tài

3. CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

3.1. Khảo sát kích thước trái thanh long

3.2. Xác định các đặc điểm chính của trái thanh long

3.3. Xác định các đặc tính của vỏ trái thanh long

3.4. Xác định lực cắt trái thanh long

3.5. Thông số kỹ thuật trong khí nén

3.6. Các định nghĩa về áp suất không khí

3.7. Lực của lò xo

3.8. Các tham số kỹ thuật của lò xo nén

3.9. Các tham số vật lý

4. CHƯƠNG 4: CÁC PHƯƠNG PHÁP BÓC VỎ THANH LONG

4.1. Yêu cầu của đề tài

4.2. Phương pháp bóc vỏ thanh long thủ công

4.3. Phương pháp bóc vỏ sử dụng thìa

4.4. Phương pháp bóc vỏ bằng tay

4.5. Phương pháp bóc vỏ bằng máy

4.5.1. Phương án 1: Máy bóc vỏ bằng cơ cấu kẹp bung

4.5.2. Phương án 2: Máy bóc vỏ bằng cơ cấu tách không khía

4.5.3. Phương án 3: Máy bóc vỏ bằng cơ cấu khía thẳng

4.5.4. Phương án 4: Máy bóc vỏ bằng cơ cấu khía xiên

4.6. Lựa chọn phương án

4.7. Trình tự công việc tiến hành

5. CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY BÓC VỎ TRÁI THANH LONG

5.1. Tốc độ quay của dao cắt

5.2. Tính chọn động cơ điện của dao cắt

5.3. Tính chọn động cơ kéo băng tải

5.3.1. Phân tích tải trọng

5.3.2. Tính vận tốc băng tải

5.3.3. Tính lực kéo của băng tải

5.3.4. Tính chọn động cơ

5.3.5. Tính toán theo thực tế

6. CHƯƠNG 6: CHẾ TẠO THỬ NGHIỆM

7. CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu về Nghiên cứu Thiết kế Thiết bị Bóc Vỏ Trái Thanh Long tại HCMUTE

Đề tài Nghiên cứu, đề xuất nguyên lý và thiết kế thiết bị bóc vỏ trái thanh long tại HCMUTE (mặc dù đề tài này được thực hiện tại trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM) tập trung vào việc giải quyết vấn đề bóc vỏ thanh long thủ công, tốn thời gian và thiếu vệ sinh. Đề tài hướng đến mục tiêu thiết kế một thiết bị bóc vỏ thanh long tự động hóa, tăng năng suất, đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm và giảm chi phí lao động. Nghiên cứu thiết kế máy bóc vỏ thanh long được xem là một giải pháp công nghệ hữu ích cho ngành chế biến thanh long tại Việt Nam, đặc biệt là tại các vùng trồng thanh long lớn như Bình Thuận. CÔNG NGHỆ BÓC VỎ THANH LONG là trọng tâm của nghiên cứu, nhằm tìm kiếm giải pháp tối ưu về hiệu quả, chi phí và tính khả thi. Việc áp dụng công nghệ chế tạo máy hiện đại cũng được đề cập đến trong việc thiết kế và chế tạo mẫu thử nghiệm. HCMUTE đóng vai trò là đơn vị nghiên cứu và đào tạo nguồn nhân lực cho đề tài này. Kết quả nghiên cứu hứa hẹn mang lại giá trị thực tiễn cao cho ngành công nghiệp chế biến thanh long.

1.1 Phân tích nhu cầu và hiện trạng

Việt Nam là nước xuất khẩu thanh long lớn, nhưng việc bóc vỏ vẫn chủ yếu thủ công, năng suất thấp, ảnh hưởng đến chất lượng và vệ sinh an toàn thực phẩm. Hiệu quả bóc vỏ thanh long hiện tại chưa cao, chi phí bóc vỏ thanh long lớn, thời gian bóc vỏ thanh long kéo dài. Năng suất bóc vỏ thanh long cần được cải thiện đáng kể. Nghiên cứu này nhắm đến việc thiết kế thiết bị bóc vỏ thanh long nhằm giải quyết những hạn chế này. Giải pháp bóc vỏ thanh long hiện đại cần được nghiên cứu và áp dụng rộng rãi. Ứng dụng công nghệ trong chế biến thanh long, cụ thể là bóc vỏ, là một hướng đi quan trọng. Máy bóc vỏ thanh long công nghiệp là mục tiêu hướng đến, nhưng nghiên cứu này tập trung vào mô hình nhỏ hơn, phù hợp với hộ gia đình và doanh nghiệp vừa và nhỏ. Đề tài đánh giá ứng dụng AI trong bóc vỏ thanh long mặc dù chưa được đề cập rõ ràng nhưng tiềm năng tự động hóa cao trong tương lai. Xu hướng bóc vỏ thanh long đang chuyển dần sang tự động hóa, giảm thiểu nhân công.

1.2 Phương pháp nghiên cứu

Đề tài sử dụng nhiều phương pháp nghiên cứu khoa học, bao gồm: nghiên cứu tài liệu, khảo sát thực tế, phân tích dữ liệu, mô hình hóa 3D bằng phần mềm Solidworks, tính toán thiết kế, chế tạo và thử nghiệm. Thiết kế máy bóc vỏ thanh long được thực hiện dựa trên các nguyên lý cơ khí, kết hợp với phân tích lực, mômen và chuyển động. Mô hình thiết kế 3D bóc vỏ thanh long giúp trực quan hóa quá trình bóc vỏ và đánh giá thiết kế. Vật liệu chế tạo máy bóc vỏ thanh long được lựa chọn phù hợp với yêu cầu về độ bền, chi phí và vệ sinh an toàn thực phẩm. An toàn lao động bóc vỏ thanh long được đặt lên hàng đầu trong quá trình thiết kế. Tiêu chuẩn thiết kế máy bóc vỏ thanh long được tuân thủ để đảm bảo chất lượng và hiệu quả. Thử nghiệm máy bóc vỏ thanh long giúp đánh giá hiệu quả, năng suất và khả năng vận hành của thiết bị. Phần mềm thiết kế bóc vỏ thanh long (Solidworks 2014) đóng vai trò quan trọng trong quá trình thiết kế và mô phỏng.

II. Kết quả nghiên cứu và đánh giá

Kết quả nghiên cứu trình bày chi tiết quá trình thiết kế, chế tạo và thử nghiệm thiết bị bóc vỏ thanh long. Các thông số kỹ thuật của máy, bao gồm: tốc độ quay của dao cắt, lực cắt trái thanh long, năng suất bóc vỏ thanh long, chi phí bóc vỏ thanh long, thời gian bóc vỏ thanh long, đều được đề cập và phân tích. Mẫu thiết kế máy bóc vỏ thanh long được trình bày cụ thể qua hình vẽ và bản vẽ kỹ thuật. Đánh giá hiệu quả bóc vỏ thanh long dựa trên các chỉ tiêu kỹ thuật và kinh tế. Thử nghiệm máy bóc vỏ thanh long cho thấy những ưu điểm và hạn chế của thiết kế. Các kiến nghị được đưa ra nhằm hoàn thiện thiết kế và ứng dụng rộng rãi thiết bị trong thực tiễn. Nghiên cứu tự động hóa bóc vỏ thanh long mở ra hướng phát triển công nghệ trong tương lai.

2.1 Phân tích kết quả thử nghiệm

Đề tài trình bày kết quả thử nghiệm máy bóc vỏ thanh long. Hiệu quả bóc vỏ thanh long được đánh giá qua năng suất, chất lượng sản phẩm và chi phí. Thời gian bóc vỏ thanh long được đo đạc và so sánh với phương pháp thủ công. Năng suất bóc vỏ thanh long được tính toán và phân tích dựa trên dữ liệu thu thập được. An toàn lao động trong quá trình bóc vỏ thanh long được đánh giá qua các chỉ tiêu an toàn. Chi phí bóc vỏ thanh long được tính toán và so sánh với chi phí của phương pháp thủ công. Chất lượng sản phẩm sau khi bóc vỏ thanh long được đánh giá dựa trên các tiêu chí về hình thức và chất lượng. Kết quả thử nghiệm cung cấp cơ sở để đánh giá tính khả thi và hiệu quả của thiết bị bóc vỏ thanh long.

2.2 Đánh giá tổng quan và đề xuất

Đề tài tổng kết các kết quả nghiên cứu và đề xuất các giải pháp hoàn thiện thiết bị bóc vỏ thanh long. Ứng dụng thiết bị bóc vỏ thanh long trong thực tiễn được đề xuất cụ thể. Khả năng thương mại hóa thiết bị bóc vỏ thanh long được phân tích và đánh giá. Những hạn chế của thiết kế máy bóc vỏ thanh long được chỉ ra và đề xuất giải pháp khắc phục. Hướng phát triển công nghệ bóc vỏ thanh long trong tương lai được đề cập. Nghiên cứu thiết kế máy móc này có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm. Đề tài nghiên cứu khoa học này đóng góp vào việc phát triển công nghệ chế biến thanh long ở Việt Nam. Luận văn thiết kế máy móc này có thể được sử dụng làm tài liệu tham khảo cho các nghiên cứu tiếp theo.

Đồ án HCMUTE: Nghiên cứu và thiết kế thiết bị bóc vỏ trái thanh long