21a BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HÒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ CÔNG NGHỆ ==:ÍLÏs== NGUYEN THỊ KIEU HANH DE TAI: NGHIÊN CỨU THIET KE - CHE TẠO - KHẢO NGHIEM MAY NGHIÊN BOT UOT MNBU - 400 TP. HO CHi MINH 07 - 2006 2. BO GIAO DUC VA DAO TAO TRUONG DAI HOC NONG LAM TP.
HO CHi MINH KHOA CƠ KHÍ CÔNG NGHỆ ==:ÍLÏs== NGHIÊN CỨU THIET KE - CHE TẠO - KHẢO NGHIỆM MAY NGHIÊN BOT ƯỚT MNBU - 400 Giáo Viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: ThS. NGUYEN VĂN XUAN NGUYEN THỊ KIEU HẠNH Khóa: 2002 - 2006 TP. HÒ CHÍ MINH 07 - 2006 MINISTRY OF TRAINING AND EDUCATION HCMC NONG LAM UNIVERSITY FACULTY OF AGRICULTURAL ENGINEERING - TECHNOLOGY I G0 THESIS: DESIGNING - MANUFACTURING — TESTING A WET HAMMER MILL MNBU - 400 SPECIALITY : MECHANICS FOR AGRICULTULAL PRODUCT PROCESSING AND CONSERVATION ADVISER: STUDENT: M. ENG NGUYEN VAN XUAN NGUYEN THI KIEU HANH COURSE: 2002 - 2006 HO CHI MINH CITY 07 - 2006 TÓM TAT Nghiền bột ướt là công đoạn quan trọng nằm trong công nghệ sản xuất tinh bột, bún, và một số loại bánh tráng khác ở dạng khô hoặc ướt từ một số hạt lương thực, Mục tiêu của đề tài nhằm đưa ra một mẫu máy nghiền bột bằng phương pháp ướt hoạt động theo nguyên tắc búa va đập — chà xát, Dé khắc phục hiện tượng làm nóng bột, nghẹt sàng đối với máy nghiền búa, đề tài đã sử dụng hai giải pháp kỹ thuật chính là dùng nguyên lý nghiền có nước và lỗ sàng côn.
Nội dung thực hiện đề tài bao gồm thiết kế , chế tạo và khảo nghiệm máy nghiền bột ướt MNBU - 400 sử dụng nguồn động lực có công suất 7,5 kW. Phương pháp thiết kế máy nghiền bột ướt MNBU - 400 là dựa vào đặc tính cơ lý của đối tượng gia công đã được ngâm nước và lý thuyết máy nghiền búa để xác định các thông số kết cấu và làm việc của máy. Bộ phận truyền động đai, gối đỡ được tính toán thiết kế theo lý thuyết tính toán truyền động cơ khí. Máy nghiền bột ướt MNBU - 400 được chế tạo đơn chiếc với vật liệu sử dụng là Inox.
Sau khí chế tạo, máy được chạy rà và khảo nghiệm bằng phương pháp qui hoạch thực nghiệm. Thiết kế thí nghiệm thực hiện theo phương pháp Box — Behnken cho 1 thông số ra là mức tiêu thụ điện năng riêng để nghiền, và 4 thông số nghiên cứu vào là vận tốc búa nghiền, lượng cung cấp q, khe hở giữa đầu búa và lưới sàng, lưu lượng nước chung cấp cho quá trình nghiền. Thiết kế thí nghiệm và xử lý số liệu thực hiện bằng phần mềm Statgraphics Vers 7. Bài toán tối ưu hoá được xây dựng với hàm mục tiêu là mô hình thống kê thu nhận và điều kiện ràng buộc là vùng thì nghiệm.
Kết quả giải bài toán tối ưu hoá bằng phầm mềm tối ưu hoá của TS. Nguyễn Như Nam và KS. Nguyễn Tri Tan đã xác định chỉ tiêu tối ưu 5. của may nghiền bột ướt MNBU — 400 có mức tiêu thụ điện năng nghiền bột ướt thấp nhất bằng 12,189 kWh/tan.
Các thông sé tối ưu của máy là vận tốc búa nghiền là 67,0 m/s, lượng cung cap (năng suất) là 419,5 kg/h, khe hở giữa đầu búa và lưới sàng là 5,2 mm, lưu lượng nước cung cap là 775 W/h. Độ nhỏ sản phẩm nhỏ hơn 50 um, đảm bảo thoả mãn yêu cau sản xuất tinh bột ướt về độ nhỏ. Máy nghiền bột ướt MNBU — 400 đã góp phan hoàn thiện công nghệ sản xuất tinh bột hiện nay. Sinh viên thực hiện: Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Thị Kiều Hạnh ThS.
Nguyễn Văn Xuân SUMMARY Wet flour grinding is an important stage of processing to produce starch, rice noodle and some kind of dried or wet rice sheets from grains. The objectives of this research topic are to design a flour-mill using wet method based on hammer colliding — rubbing principle. To solve the problem — powder being heated and making screen obstructed — we have innovated 2 solutions: using wet processing and tapered screen holes. The contents of the thesis includes: designing, manufacturing and testing the wet hammer-mill MNBU-400 using a 7.5 kW electric motor.
The designing method of MNBU-400 is, based on mechanical and physical properties of processed objects which has been firstly wetted, and based on hammer grinding principle, to determine its working and structural properties. Belt transmission and bearings are designed in accordance with mechanical theory. One MNBU-400 unit is manufactured and made from stainless steel. After manufactured, the machine was run in and tested using experimental planning method.
The experiment designing was based on Box — Behnken method with 1 response variable parameter of electricity consumption for grinding, and 4 input factors which are: the velocity of the hammers, the quantity supplying index “q”, the clearance between the hammers and the screen, the volume of water flow providing for grinding process. The experimental design and data treatment was done by Statgraphics Vers 7. Optimum problem was built with the object function - Statistical model and tied condition is experimental field. The result op optimum problem solved with a optimize software by Ph.D Nguyễn Như Nam and B.Eng Nguyén Tri Tan has determined optimum parameters of MNBU-400: the least energy consumption was 12,89 kWh/ton.
The T= optimum parameters of the machine are: the velocity of the hammers at 670 m/s; the quantity supplying index (productivity) q = 419.5kg/h; the clearance between the hammers and the screen at 5,2 mm; the volume of water flow providing for grinding processing at 775 l/h. The fineness of product is below 50 um _ which meets the demand for producing powder. The MNBU — 400 has contributed to improve flour producing technique. Student Adviser Nguyen Thi Kieu Hanh M.Eng Nguyen Van Xuan 2.
MỤC LỤC Trang Km.1 Ax MUG ICE LUA VAN woe ccnoncscins ccaniosins sewinneicsvisnoacs siomwcatwentmadaanneentinemvicnias 3 5. Tra cứu tài liệu sách báo phục vụ trực tiếp chủ dé đề tài. Công nghệ sản xuất tinh bột từ hạt lương thuc. Một số tinh chat cơ lý của hạt lương thực.
Sơ đồ công nghệ sản xuất tinh bột .---- 4 “lui, DI eeae 2 4. Nghién sơ bộ va tách phôi. Tach tinh bột từ cháo và tinh chế sữa tinh bội. H4 HH HT Le 13 4.
Máy nghiền trong sản xuất tinh bột. Nguyên lý làm việc. Phân tích ưu nhược điểm. Ý kiến thảo luận và nhiệm vụ của dé tài.
Ý kiến thảo luận. Nhiệm vụ của đề tài. Phương pháp và phương tiện nghiên cứu. Phương pháp thiết kế .2, Phương phãp chỗ ND seceeeesobbndandoodoirndnsdeihduossasgl lĩ 5.
Phương pháp khảo nghiệm. Dụng cụ ởo. Phương phap do dae s¿--c-cxoniiieeioeiobieioeivdindssbsmose 19 -9- 5. Khảo nghiệm trong giai đọan chạy rà.
Khảo nghiệm bằng phương pháp qui hoạch thực nghiệm. Thực hiện đề tài — kết quả và thảo luận. Xây dựng cơ sỡ thiết kế. Các dữ liệu về đối tượng gia công.
Các dữ liệu về nguồn động lực. Các dữ liệu về vật liệu chế tạo máy về May Gia công GƠ KH seseaaaeenaindiiabibdbibdiosad 22 6. Yêu cầu kỹ thuật. Lựa chọn mô hình máy thiết kế.TÍnh toán BÉ phân cấp lIỆUcsueseaseeanaaseoainaaassaa 24 6.
Tính toán thiết kế bộ phận nghiền và lưới sàng. Tinh toán thiết kế bộ phận nghiền. Tính toán thiết kế lưới sàng. Tính toán thiết kế bộ phận truyền động.
Tính tóan thiết kế trục rô fo. Vẽ sơ đồ và chọn vật liệu. Xác định các lực tác dụng lên trục rô to. Vẽ biểu đồ nội lực.
Kiểm tra bền trục tại mặt cắt nguy hiểm. Thiết kế bộ phận thu hồi sản phẩm nghién. Thiết lập bản vẽ lắp.9; KAO: HH seeueesadiiirnttigitidtaossliufosiotrsvoseslisilosgfiobigirpnortrlstx 35 6. XHáoØ:TigHICf:CGHAf Fồtcaseknsnaainnuasnikinnasssntozgoibgssssse 35 6.
Khảo nghiệm theo phương pháp qui họach thực nghiệm. Xác định chỉ tiêu tối ưu và gác thông số tôi WU hóa. Ý kiến thảo luận .--:--2-7227+2222222zzzxzrxerrerra 45 Ê, EHifin= lối TH | eee 46 7.- ---- -c c1 Ss x11 1k2 151 11 E1 5111111 Ty ng 46 50): 46 9. Tài liệu thamKhao.
e cece ccceeeeeeeceeeeeeeeeeeeseeeeeeeeeseeeeeeeeeees 47 Tse PAYG: cxscwncessnienvensmnanrocaaaennaennesanaioctenriaie nn antennienceniaimnuntannenantes 49 <T1- 2. MỞ ĐÀU Nghiền là công đoạn gia công quan trọng trong công nghệ sản xuất bột, chế biến hỗn hop. Đây là công đoạn chế biến có mức chi phí năng lượng riêng cao, lại thường hay gặp ở hầu hết các công nghệ sản xuất thực phẩm cho người và gia súc. Chỉ tiêu đánh giá chất lượng sản phẩm của công đoạn này là độ nhỏ bột nghiền phải thoả mãn yêu cầu qui định theo công nghệ.
Đây là mục tiêu chất lượng rất cao khi tiến hành nghiền các sản phẩm có yêu cầu độ nhỏ bột nghiền cao ở trạng thái bột mịn hay siêu mịn, nhất là sản phẩm nghiền ở dạng bột khô, hay có độ am cao. Bởi vì với quá trình nghiền này gặp trở ngại về mặt kinh tế, kỹ thuật là năng suất giảm đáng kể, sản phẩm bị nóng va that thoát nhiều, hao mòn máy móc tăng cao. Ở máy nghiền dùng lưới sàng để phân ly sản phẩm nghiền thường hay bị nghẹt sàng, nên không những làm giảm công suất do khả năng phân ly của sàng kém đi mà còn làm tăng chỉ phí và thời gian khắc phục kỹ thuật. Ở các máy nghiền tinh bột ướt từ hạt lương thực hiện nay, người ta dùng chủ yếu là máy nghiền theo nguyên lý chà xát (còn gọi là máy xay bột kiểu thớt).
Ở máy nghiền này không dùng lưới sàng phân ly nên công nghệ sản xuất tinh bột từ hạt lương thực cần có công đoạn tách bã, làm tăng mức độ phức tạp của công nghệ cũng như chi phí sản xuất. Việc dùng máy nghiền búa để nghiền hạt lương thực có ẩm độ cao như công nghệ sản xuất tinh bột không có khả năng thực hiện được, còn nghiền hạt ở trạng thái khô thì có mức chi phi năng lượng riêng cao, nghiền sản phẩm có độ mịn cao lại không nghiền được. Quá trình nghiền hạt khô còn làm gia tăng nhiệt độ sản phẩm nghiền. Vì vậy việc cải tiến ST 2a máy nghiền búa trên cơ sở các giải pháp khắc phục những nhược điểm như nghẹt sàng, nâng cao khả năng chui qua sàng, giảm nhiệt độ bột nghiền là hướng nghiên cứu hiện nay.
Đây là yêu cầu công nghệ trong sản xuất tinh bột mang tính thời sự và cấp thiết. Ở nhiều công nghệ sản xuất lương thực — thực phẩm, sản phẩm bột nghiền có dạng bột ướt như công nghệ sản xuất bánh phở, bún (kể cả sản phẩm khô lẫn ướt), bánh cuốn,.Hiện tại, các mặt hàng lương thực — thực phẩm này được sản xuất chủ yếu bằng phương pháp truyền thống, trong đó có quá trình xay bột ướt. Hàng năm, lượng sản phẩm này lên đến hàng trăm ngàn tấn, mà việc nghiền ướt chủ yếu bằng các cối đá được dẫn động bằng tay hay động cơ điện. Vì vậy, năng suất không những thấp mà còn tiêu hao nhiều năng lượng, chi phí lao động, sản phẩm nghiền lại không đồng nhát về kích thước, giá thành sản phẩm cao.