Thiết kế và chế tạo mô hình máy bóc vỏ cà rốt

TỰA QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI

XÁC NHẬN CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

LÝ LỊCH KHOA HỌC

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

TÓM TẮT

ABSTRACT

DANH MỤC HÌNH ẢNH

DANH MỤC BẢNG BIỂU

1. CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU

1.2. Tính cấp thiết của đề tài

1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

1.1.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài

1.1.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài

1.4. Mục tiêu nghiên cứu đề tài

1.5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

1.1.1. Đối tượng nghiên cứu

1.1.2. Phạm vi nghiên cứu

1.6. Phương pháp nghiên cứu

1.1.1. Phương pháp phân tích lý thuyết

1.1.2. Phương pháp thực nghiệm

1.7. Kết cấu của luận văn tốt nghiệp

2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN

2.1. Giới thiệu chung về củ cà rốt

2.1.1. Đặc điểm thực vật học của cà rốt [2]

2.1.2. Thành phần dinh dưỡng của cà rốt [3]

2.1.3. Công dụng của cà rốt [3]

2.2. Tình hình sản xuất cà rốt trên thế giới

2.3. Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

2.1.1. Các máy bóc vỏ cà rốt của nước ngoài

2.1.2. Máy bóc vỏ cà rốt hiệu Dofra [6]

2.1.3. Máy bóc vỏ cà rốt KRONEN [7]

2.1.4. Máy bóc vỏ rau củ hepro [8]

2.1.5. Máy bóc vỏ rau củ Tenrit [9]

2.2.1. Các nghiên cứu của nước ngoài liên quan đến máy bóc vỏ rau củ

2.2.2. Máy bóc vỏ rau củ EP0799580 B1 [10]

2.2.3. Thiết bị gọt vỏ rau củ - EP 1145654 B1 [11]

2.2.4. Thiết bị vận chuyển củ dạng dài EP 1944253 A1 [12]

2.2.5. Bộ phận dao dùng gọt vỏ rau củ EP2193726 A1 [13]

2.2.6. Dụng cụ dùng gọt vỏ rau củ EP 1542554 B1 [14]

2.2.7. Thiết bị dùng vận chuyển rau củ dạng thon dài EP 2251280 B1 [15]

2.2.8. Dụng cụ gọt rau củ an toàn US6671964 B2 [16]

2.2.9. Dao gọt rau củ US D332034 S [17]

2.2.10. Dụng cụ gọt rau củ có rung US 20100064524 A1 [18]

2.2.11. Dụng cụ gọt rau củ dạng chữ Y US20100269352 [19]

2.2.12. Dụng cụ gọt rau củ có thể đổi hướng [20]

2.3.1. Các máy của Việt Nam chế tạo

3. CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

3.1. Cấu trúc vật lý của củ cà rốt

3.2. Khảo sát đặc tính của củ cà rốt

3.2.1. Khảo sát kích thước cơ bản của củ cà rốt

3.2.2. Xử lý số liệu khảo sát

3.3. Thí nghiệm xác định lực cắt cà rốt

3.1.1. Mục đích thí nghiệm

3.2.1. Mẫu thí nghiệm

3.3.1. Phương pháp thí nghiệm

3.4.1. Mô hình thí nghiệm

3.5.1. Nguyên lý làm việc của mô hình thí nghiệm

3.6.1. Tiến hành thí nghiệm

3.7.1. Kết quả thí nghiệm

3.8.1. Phân tích mối liên hệ giữa các thông số trong phương trình hồi quy

3.4. Cơ sở lý thuyết quá trình cắt thái vật thể [22]

3.1.1. Cơ sở vật lý của quá trình cắt thái bằng lưỡi dao

3.2.1. Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cắt thái

3.3.1. Áp suất cắt thái riêng 0

3.3.2. Độ bền và chất lượng vật thái

3.3.3. Độ sắc lưỡi dao y

3.3.4. Độ bền của vật liệu làm dao

3.3.5. Vận tốc dao thái (hình 3.6 Khe hở giữa cạnh sắc lưỡi dao và cạnh sắc tấm kê

3.3.6. Điều kiện kẹp vật thái giữa lưỡi dao và tấm kê thái

3.3.7. Góc trượt và điều kiện trượt của lưỡi dao trên vật thái

3.3.8. Các bộ phận làm việc và cơ cấu dùng để cắt thái

3.3.9. Xác định công suất cho máy thái củ

4. CHƯƠNG 4: Ý TƯỞNG VÀ CÁC GIẢI PHÁP

4.1. Các yêu cầu thiết kế

4.2. Các phương án thiết kế máy bóc vỏ cà rốt

4.1.1. Phương án máy bóc vỏ theo kiểu chuốt

4.1.2. Nguyên lý hoạt động

4.1.3. Ưu và nhược điểm

4.2.1. Phương án bóc vỏ theo kiểu mài liên tục

4.2.2. Nguyên lý hoạt động

4.2.3. Ưu và nhược điểm

4.3.1. Phương án máy bóc vỏ sử dụng đĩa dao quay tròn

4.3.2. Sơ đồ nguyên lý

4.3.3. Nguyên lý hoạt động

4.3.4. Ưu và nhược điểm

4.4. Chọn phương án thiết kế hợp lí

4.5. Thiết kế sơ bộ sơ đồ nguyên lý máy bóc vỏ cà rốt theo phương án làm việc kiểu chuốt

4.3. Các phương án thiết kế dao cắt vỏ vỏ cà rốt

4.1.1. Chọn kết cấu dao

4.2.1. Tính toán số lượng dao

4.3.1. Phương án thiết kế bộ phận dao

4.4.1. Phương án lựa chọn chuyển động dao cắt

4.4. Phương án thiết kế bộ phận con lăn

4.1.1. Kết cấu con lăn

4.2.1. Chuyển động của con lăn

4.5. Phương án thiết kế băng tải

4.6. Phương án thiết kế hệ thống dẫn động

4.1.1. Dẫn động cho các trục chính con lăn

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

5.1. Mục tiêu thiết kế máy

5.1. Sơ đồ nguyên lý và cấu tạo chung máy bóc vỏ cà rốt

5.2. Nguyên lý hoạt động của máy bóc vỏ cà rốt

5.2. Tính toán thiết kế các bộ phận của máy

5.1.1. Tính toán thiết kế bộ phận dao cắt

5.1.2. Tính toán chọn số lượng cụm dao

5.1.3. Tính toán chọn góc mài sắc của lưỡi dao

5.1.4. Tính toán chiều sâu cắt và góc cắt thái

5.1.5. Tính toán và xác định các chuyển động của cụm dao

5.1.6. Mô hình hóa bộ phận dao cắt

5.1.7. Tính lực cắt vỏ cà rốt trên cụm dao

5.2.1. Tính toán thiết kế bộ phận con lăn và bộ phận truyền động

5.2.2. Xác định kết cấu con lăn

5.2.3. Xác định lực ép của con lăn lên cà rốt

5.3.1. Thiết kế hệ thống dẫn động

5.3.2. Xác định công suất động cơ

5.3.3. Tính toán bộ truyền đai

5.3.4. Tính toán thiết kế trục

6. CHƯƠNG 6: CHẾ TẠO VÀ THỰC NGHIỆM MÁY BÓC VỎ CÀ RỐT

6.1. Chế tạo các bộ phận của máy boc vỏ cà rốt

6.1.1. Chế tạo bộ phận dao cắt vỏ cà rốt

6.1.2. Chế tạo bộ con lăn

6.1.3. Chế tạo băng tải

6.1.4. Chế tạo bộ phận truyền động

6.1.5. Chế tạo và lắp ghép máy bóc vỏ cà rốt

6.2. Thực nghiệm xác định khả năng làm việc của máy

6.1.1. Mục đích thực nghiệm

6.2.1. Phương pháp đánh giá và kết quả

6.3.1. Kết quả đo kiểm kích thước của củ cà rốt trước và sau khi cắt

6.3.2. Kết quả đo kiểm kích thước của các lát cắt củ cà rốt

6.3.3. Kết quả nghiệm thu máy

6.3. Các thông số cơ bản của máy sau khi đã kiểm nghiệm

7. CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

7.2. Kiến nghị

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC 1

PHỤ LỤC 2

PHỤ LỤC 3

PHỤ LỤC 4

PHỤ LỤC 5

PHỤ LỤC 6

I. Thiết kế máy bóc vỏ

Phần này trình bày quy trình thiết kế máy bóc vỏ cà rốt, bao gồm các bước từ việc xác định yêu cầu kỹ thuật đến việc lựa chọn phương án thiết kế tối ưu. Đầu tiên, việc phân tích các yêu cầu về năng suất, chất lượng và độ an toàn là rất quan trọng. Các phương án thiết kế được đề xuất dựa trên các tiêu chí như hiệu suất làm việc, độ bền và khả năng bảo trì. Tác giả đã tham khảo nhiều mô hình máy bóc vỏ cà rốt hiện có trên thị trường để đưa ra các giải pháp thiết kế phù hợp. Việc sử dụng phần mềm mô phỏng như Autodesk Inventor giúp giảm thiểu sai sót trong quá trình chế tạo và tối ưu hóa thiết kế. Qua đó, tác giả đã đưa ra các bản vẽ chi tiết và bảng kê các bộ phận cần thiết cho máy.

1.1. Quy trình thiết kế

Quy trình thiết kế máy bóc vỏ cà rốt bao gồm nhiều bước quan trọng. Đầu tiên, tác giả tiến hành khảo sát và phân tích các giống cà rốt phổ biến tại Việt Nam, từ đó xác định các đặc tính vật lý và hóa học của chúng. Tiếp theo, các phương pháp bóc vỏ hiện có được nghiên cứu để tìm ra những ưu điểm và nhược điểm. Từ đó, tác giả xây dựng các phương án thiết kế cho từng bộ phận của máy. Việc tính toán lực cắt và kích thước của cà rốt là rất cần thiết để đảm bảo máy hoạt động hiệu quả. Cuối cùng, các bản vẽ kỹ thuật được hoàn thiện và chuẩn bị cho quá trình chế tạo.

II. Chế tạo mô hình máy bóc vỏ

Phần này tập trung vào việc chế tạo mô hình máy bóc vỏ cà rốt. Sau khi hoàn tất thiết kế, tác giả tiến hành chế tạo các bộ phận của máy. Các bộ phận như dao cắt, con lăn và băng tải được chế tạo theo các thông số đã tính toán. Việc lắp ráp các bộ phận này cần được thực hiện cẩn thận để đảm bảo máy hoạt động trơn tru. Tác giả cũng đã thực hiện các thí nghiệm để kiểm tra khả năng làm việc của máy. Kết quả cho thấy máy có thể bóc vỏ cà rốt với hiệu suất cao và chất lượng tốt. Điều này chứng tỏ rằng quy trình thiết kế và chế tạo đã được thực hiện một cách khoa học và hợp lý.

2.1. Quy trình chế tạo

Quy trình chế tạo máy bóc vỏ cà rốt bao gồm nhiều bước từ việc chuẩn bị nguyên liệu đến lắp ráp hoàn chỉnh. Tác giả đã lựa chọn các vật liệu phù hợp để đảm bảo độ bền và hiệu suất của máy. Các bộ phận được gia công chính xác theo bản vẽ thiết kế. Sau khi chế tạo xong, các bộ phận được lắp ráp lại với nhau. Việc kiểm tra và hiệu chỉnh máy cũng được thực hiện để đảm bảo máy hoạt động đúng theo thiết kế. Các thí nghiệm thực nghiệm được tiến hành để đánh giá khả năng làm việc của máy, từ đó đưa ra các điều chỉnh cần thiết.

III. Đánh giá và ứng dụng

Phần này đánh giá giá trị và ứng dụng thực tiễn của mô hình máy bóc vỏ cà rốt. Kết quả thí nghiệm cho thấy máy hoạt động hiệu quả, giúp tiết kiệm thời gian và công sức trong quá trình chế biến cà rốt. Việc sử dụng máy bóc vỏ không chỉ nâng cao năng suất mà còn đảm bảo chất lượng sản phẩm. Tác giả cũng đề xuất một số ứng dụng của máy trong các cơ sở sản xuất vừa và nhỏ, cũng như trong các hộ gia đình. Điều này cho thấy mô hình máy không chỉ có giá trị trong nghiên cứu mà còn có thể được áp dụng rộng rãi trong thực tiễn.

3.1. Giá trị thực tiễn

Mô hình máy bóc vỏ cà rốt mang lại nhiều giá trị thực tiễn cho ngành chế biến thực phẩm. Máy giúp giảm thiểu thời gian và công sức trong quá trình bóc vỏ, từ đó nâng cao hiệu quả sản xuất. Ngoài ra, việc sử dụng máy cũng giúp đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm, một yếu tố quan trọng trong ngành chế biến thực phẩm hiện nay. Tác giả cũng nhấn mạnh rằng mô hình này có thể được cải tiến và phát triển thêm để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường.

Luận văn thạc sĩ HCMUTE về thiết kế và chế tạo mô hình máy bóc vỏ cà rốt