Đồ Án Chuyên Ngành: Thiết Kế Máy Nhào Kẹo - Đại Học Bách Khoa TP.HCM

Đồ án nghiên cứu chuyên ngành đề tài thiết kế máy nhào kẹo 1, áp dụng công nghệ tiên tiến, tối ưu giải pháp kỹ thuật cho bài toán .

• Tác giả: Nguyễn Ngọc Lâm
• Người hướng dẫn: Phạm Huy Hoàng
• Trường học: Trường Đại Học Bách Khoa - Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Cơ khí
• Đề tài: Thiết Kế Máy Nhào Kẹo
• Loại tài liệu: Đồ án chuyên ngành
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI NÓI ĐẦU
• DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
• DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
• 1. Chương 1: TỔNG QUAN VỀ KẸO VÀ MÁY NHÀO KẸO
• 1.1. Tổng quan về kẹo
• 1.2. Một số quy trình công nghệ sản xuất kẹo
• 1.2.1. Quy trình công nghệ sản xuất kẹo mềm
• 1.2.2. Quy trình công nghệ sản xuất kẹo cứng có nhân quả
• 1.2.3. Quy trình công nghệ sản xuất kẹo mềm Marshmallow
• 1.3. Máy nhào kẹo Large Mild Steel DK-45 Rotary
• 1.4. Máy nhào kẹo KN80
• 1.5. Máy nhào kẹo HTL-TR600 của hãng HAITEL
• 2. Chương 2: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÁY NHÀO KẸO
• 2.1. Phân tích cấu trúc máy nhào kẹo
• 2.2. Sơ đồ nguyên lý làm việc cơ cấu ép kẹp của máy nhào kẹo
• 2.2.1. Sử dụng ba xy lanh khí nén
• 2.2.2. Sử dụng cơ cấu tay quay con trượt
• 2.2.3. Dùng trục nhào hình sao
• 2.2.4. Sử dụng bốn xy lanh thủy lực
• 2.3. So sánh và lựa chọn phương án thiết kế
• 2.4. Sơ đồ dẫn động bàn xoay của máy nhào kẹo
• 3. Chương 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY NHÀO KẸO
• 3.1. Tính toán hệ thống xy lanh khí nén
• 3.1.1. Thiết kế mạch điều khiển khí nén
• 3.1.2. Cấu tạo của mạch điều khiển xy lanh khí nén
• 3.1.3. Tính toán và lựa chọn xy lanh khí nén
• 3.1.4. Tính lưu lượng cần thiết cấp cho hệ thống
• 3.2. Tính toán hệ thống truyền động bàn xoay
• 3.2.1. Giới thiệu về cơ cấu Man:
• 3.2.2. Tính toán hình học cơ cấu Man
• 3.2.3. Tính toán động học cơ cấu Man
• 3.2.4. Tính toán động lực học cơ cấu Man:
• 3.2.5. Tính toán lựa chọn động cơ giảm tốc
• 3.3. Tính toán trục, tính chọn và kiểm nghiệm ổ lăn
• 3.3.1. Tính toán trục
• 3.3.2. Tính toán, chọn và kiểm nghiệm ổ lăn
• 4. Chương 4: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG XY LANH KHÍ NÉN VÀ BÀN XOAY BẰNG RELAY
• 4.1. Tổng quan về Relay
• 4.1.1. Khái niệm về Relay
• 4.1.2. Phân loại Relay
• 4.2. Thiết kế mạch relay điều khiển hệ thống xy lanh khí nén
• 4.2.1. Các tín hiệu điều khiển
• 4.2.2. Mạch relay điều khiển
• 5. Chương 5: THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT KHÁC
• 5.1. Các đầu ép kẹo
• 5.1.1. Chày ép nằm ngang
• 5.1.2. Chày ép từ trên xuống
• 5.2. Khung đỡ xy lanh
• 5.3. Các chi tiết khác
• 5.3.1. Nắp che cụm đỡ ổ lăn
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• LỜI KẾT THÚC

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Kẹo Và Máy Nhào Kẹo Đồ Án Chuyên Ngành

Bài viết này tổng quan về kẹo và máy nhào kẹo, một thiết bị quan trọng trong ngành công nghiệp sản xuất bánh kẹo. Kẹo, một sản phẩm thực phẩm ngọt dạng viên hoặc thỏi, có thành phần chính là đường. Các loại kẹo phổ biến bao gồm kẹo cứng, kẹo mềm, caramel, kẹo dẻo và kẹo bơ cứng. Thành phần nguyên liệu sản xuất bánh kẹo rất đa dạng, phụ thuộc vào yêu cầu của sản phẩm, bao gồm đường sacaroza, mật tinh bột, mạch nha, đường chuyển hóa, chất béo... Việc lựa chọn nguyên liệu ảnh hưởng trực tiếp tới quá trình sản xuất và chất lượng sản phẩm. Theo tài liệu gốc, 'Nguyên liệu để sản xuất bánh kẹo gồm nhiều loại tùy theo yêu cầu của sản phẩm mà lựa chọn những nguyên liệu có yêu cầu khác nhau. Việc chọn, dùng nguyên liệu có ảnh hưởng trực tiếp tới quá trình sản xuất và chất lượng sản phẩm'. Máy nhào kẹo đóng vai trò then chốt trong việc trộn đều các nguyên liệu, tạo nên chất lượng và hương vị đặc trưng của từng loại kẹo. Bài viết sẽ đi sâu vào các quy trình sản xuất kẹo khác nhau và vai trò của máy nhào kẹo công nghiệp trong các quy trình này, cũng như giới thiệu một số loại máy nhào bột kẹo phổ biến trên thị trường.

1.1. Các Loại Kẹo Phổ Biến và Thành Phần Nguyên Liệu

Kẹo là một loại thực phẩm ngọt phổ biến, với nhiều chủng loại khác nhau. Kẹo cứng thường có thành phần chính là đường và hương liệu, trải qua quá trình đun nóng và làm nguội. Kẹo mềm có thêm các thành phần như gelatin hoặc pectin để tạo độ dẻo. Kẹo caramel có hương vị đặc trưng do quá trình caramen hóa đường. Kẹo dẻo sử dụng gelatin hoặc các chất tạo gel khác. Các nguyên liệu cơ bản để làm kẹo bao gồm đường sacaroza, mật tinh bột, mạch nha, đường chuyển hóa, chất béo, acid thực phẩm, chất tạo màu, hương liệu... Việc lựa chọn và phối hợp các nguyên liệu này đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra sản phẩm kẹo có chất lượng và hương vị mong muốn.

1.2. Vai Trò Của Máy Nhào Kẹo Trong Sản Xuất Kẹo

Máy nhào kẹo là một thiết bị quan trọng trong quy trình sản xuất kẹo. Chức năng chính của máy là trộn đều các nguyên liệu sau khi nấu, đảm bảo sự đồng nhất về thành phần và hương vị. Máy giúp kết hợp các thành phần như kẹo bơ, sữa bột, nhân quả, hương liệu một cách hiệu quả. Có nhiều loại máy nhào với các cơ cấu khác nhau như tay quay con trượt, hệ thống xy lanh khí nén, trục hình sao... Tùy thuộc vào loại kẹo và quy mô sản xuất mà các nhà sản xuất sẽ lựa chọn loại máy phù hợp. Chất lượng máy nhào bột kẹo ảnh hưởng lớn đến chất lượng và năng suất của quy trình sản xuất.

1.3. Giới Thiệu Các Loại Máy Nhào Kẹo Phổ Biến Trên Thị Trường

Trên thị trường hiện nay có rất nhiều loại máy nhào kẹo khác nhau. Máy nhào Large Mild Steel DK-45 Rotary phù hợp để nhào và trộn kẹo đã nấu chín ở thể rắn. Máy nhào KN80 có quy trình nhào, ép và trộn xi-rô đã nấu chín, giúp đường có kết cấu tốt. Máy nhào HTL-TR600 của hãng HAITEL thích hợp để nghiền và ép xi-rô sau khi nấu, bổ sung hương liệu. Các máy này đều có các thông số kỹ thuật khác nhau về công suất, trọng lượng, kích thước và vật liệu chế tạo. Việc lựa chọn máy phù hợp phụ thuộc vào yêu cầu sản xuất và ngân sách của doanh nghiệp.

II. Phân Tích Lựa Chọn Phương Án Thiết Kế Máy Nhào Kẹo

Để thiết kế máy nhào kẹo hiệu quả, cần phân tích và lựa chọn phương án thiết kế tối ưu. Máy nhào kẹo bao gồm hai cơ cấu chính: cơ cấu ép kẹo (phương ngang hoặc dọc) để nhào đều nguyên liệu và cơ cấu quay thay đổi chiều để nhào kẹo theo nhiều hướng. Các phương án thiết kế cơ cấu ép kẹp bao gồm sử dụng ba xy lanh khí nén, cơ cấu tay quay con trượt, trục nhào hình sao và bốn xy lanh thủy lực. Mỗi phương án có ưu nhược điểm riêng về kết cấu, độ chính xác, chi phí và hiệu suất. Cần so sánh và đánh giá các phương án dựa trên các tiêu chí như năng suất, hiệu quả kinh tế, chất lượng kẹo, kích thước nhỏ gọn, vận hành dễ dàng và an toàn.

2.1. Phân Tích Cấu Trúc Máy Nhào Kẹo và Các Cơ Cấu Chính

Cấu trúc máy nhào kẹo thường bao gồm hai cơ cấu chính: Cơ cấu ép kẹo, có thể theo phương ngang hoặc phương dọc, nhằm nhào đều các nguyên liệu của kẹo. Cơ cấu quay thay đổi chiều, giúp nhào kẹo theo nhiều hướng khác nhau, đảm bảo độ đồng nhất của sản phẩm. Các bộ phận khác có thể bao gồm hệ thống điều khiển, khung máy, và các chi tiết phụ trợ khác. Việc thiết kế các cơ cấu này cần đảm bảo tính hiệu quả, độ bền và an toàn vệ sinh thực phẩm.

2.2. So Sánh Các Phương Án Thiết Kế Cơ Cấu Ép Kẹp Ưu Nhược Điểm

Có nhiều phương án thiết kế cơ cấu ép kẹp cho máy nhào kẹo. Phương án sử dụng ba xy lanh khí nén có ưu điểm là kết cấu đơn giản, dễ vệ sinh, lực ép lớn và dễ điều khiển tự động. Phương án sử dụng cơ cấu tay quay con trượt có ưu điểm là dễ chế tạo và chi phí rẻ, nhưng hoạt động ồn ào và cần bôi trơn liên tục. Phương án dùng trục nhào hình sao có ưu điểm là dễ vệ sinh và hệ thống điều khiển đơn giản. Phương án sử dụng bốn xy lanh thủy lực có ưu điểm là lực ép lớn và hoạt động êm, nhưng thiết bị khó chế tạo chính xác và dễ rò rỉ dầu.

2.3. Lựa Chọn Phương Án Tối Ưu Dựa Trên Tiêu Chí Đánh Giá

Việc lựa chọn phương án thiết kế tối ưu cần dựa trên các tiêu chí đánh giá cụ thể như năng suất, hiệu quả kinh tế, chất lượng kẹo, kích thước nhỏ gọn, vận hành dễ dàng và an toàn. Theo tài liệu gốc, phương án sử dụng ba xy lanh khí nén đạt tổng điểm cao nhất (62 điểm) so với các phương án khác. Do đó, phương án này được lựa chọn để thiết kế cơ cấu ép của máy nhào kẹo. Cơ cấu dẫn động bàn xoay được lựa chọn là cơ cấu Man để đảm bảo bàn xoay quay một góc 90 độ mỗi chu kỳ.

III. Tính Toán Thiết Kế Hệ Thống Xy Lanh Khí Nén Cho Máy Nhào Kẹo

Tính toán thiết kế hệ thống xy lanh khí nén là bước quan trọng trong thiết kế máy nhào kẹo. Hệ thống này đảm bảo lực ép cần thiết để nhào kẹo. Thiết kế bao gồm thiết kế mạch điều khiển khí nén, tính toán và lựa chọn xy lanh khí nén, và tính lưu lượng cần thiết. Mạch điều khiển khí nén sử dụng van phân phối 5/2, van tiết lưu một chiều, xy lanh khí nén và cảm biến tiệm cận. Tính toán lực ép, hành trình và thời gian làm việc của xy lanh để lựa chọn xy lanh phù hợp. Tính toán lưu lượng khí cần thiết để đảm bảo hoạt động ổn định của hệ thống.

3.1. Thiết Kế Mạch Điều Khiển Khí Nén Sơ Đồ Nguyên Lý Hoạt Động

Mạch điều khiển khí nén bao gồm nguồn cấp khí nén, các phần tử điều khiển (van phân phối 5/2, cảm biến tiệm cận, van tiết lưu, van an toàn) và các phần tử chấp hành (xy lanh khí nén tác động kép). Nguyên lý hoạt động là khi cuộn Solenoid có điện, xy lanh duỗi ra ép kẹo. Khi có tín hiệu từ cảm biến, xy lanh thu về. Chu kỳ này lặp lại liên tục. Mạch điều khiển cần đảm bảo hoạt động chính xác và an toàn.

3.2. Tính Toán Lựa Chọn Xy Lanh Khí Nén Lực Ép Thông Số Kỹ Thuật

Việc tính toán và lựa chọn xy lanh khí nén phải đảm bảo tạo ra lực ép đủ lớn để nhào kẹo. Lực cản kỹ thuật của kẹo được ước tính là 138 N. Chọn lực ép đầu cần xy lanh là 300 N. Tính toán đường kính trong của xy lanh dựa trên lực ép và áp suất làm việc (6 bar). Theo catalogue của hãng Misumi, xy lanh A và B được chọn là CA2B50-250JZ, xy lanh C là CA2B50-200JZ.

3.3. Tính Lưu Lượng Cần Thiết Cho Hệ Thống Xy Lanh Khí Nén

Lưu lượng cần thiết cho hệ thống xy lanh khí nén được tính dựa trên diện tích tác dụng của xy lanh và vận tốc piston. Lưu lượng cần thiết cho xy lanh A và B trong quá trình duỗi ra là 19.62 x 10^-4 m3/s, thu về là 16.5 x 10^-4 m3/s. Lưu lượng cần thiết cho xy lanh C trong quá trình duỗi ra là 15.6 x 10^-4 m3/s, thu về là 13.2 x 10^-4 m3/s. Lưu lượng khí lớn nhất cần cấp cho hệ thống là 19.62 x 10^-4 m3/s.

IV. Thiết Kế Hệ Thống Truyền Động Bàn Xoay Sử Dụng Cơ Cấu Man

Hệ thống truyền động bàn xoay sử dụng cơ cấu Man để biến chuyển động quay liên tục thành chuyển động quay gián đoạn. Điều này giúp bàn xoay quay một góc 90 độ mỗi chu kỳ. Thiết kế bao gồm tính toán hình học, động học và động lực học của cơ cấu Man. Tính toán khoảng cách trục, bán kính quỹ đạo chốt trụ, bán kính bánh bị dẫn và chiều dài rãnh. Xác định vận tốc góc và gia tốc góc của bánh bị dẫn. Tính toán lực tác dụng lên bánh bị dẫn và momen tác dụng lên trục.

4.1. Giới Thiệu Về Cơ Cấu Man Nguyên Lý Hoạt Động Ứng Dụng

Cơ cấu Man (Geneva) là cơ cấu biến chuyển động quay liên tục thành chuyển động quay gián đoạn. Trên khâu dẫn (cần Man) có chốt, trên khâu bị dẫn (đĩa Man) có những rãnh tiếp xúc không liên tục với nhau. Cơ cấu Man được ứng dụng trong một số máy như cơ cấu ăn dao của máy bào, cơ cấu thay ụ dao của máy tiện tự động, cơ cấu đưa phim của máy chiếu phim.

4.2. Tính Toán Hình Học Động Học Của Cơ Cấu Man

Chọn cơ cấu Man có 4 rãnh để bàn xoay quay một góc 90 độ mỗi chu kỳ. Khoảng cách trục giữa bánh dẫn và bánh bị dẫn L = 150 mm. Bán kính quỹ đạo chốt trụ r = 106.07 mm. Bán kính bánh bị dẫn R = 106.45 mm. Chiều dài rãnh h = 87.87 mm. Vận tốc góc của bánh dẫn ω = 1.05 rad/s. Gia tốc góc lớn nhất của bánh bị dẫn xảy ra khi φ = 11.46 độ.

4.3. Tính Toán Động Lực Học Lựa Chọn Động Cơ Giảm Tốc

Khối lượng của bàn xoay và kẹo trên bàn xoay được ước tính là 77 đến 127 kg. Lực ma sát tại ổ lăn do trọng lượng tạo ra là 24.9174 N. Momen tác dụng lên trục của bánh dẫn là 913.3 Nmm. Công suất trên trục động cơ được xác định là 1.16 kW. Chọn động cơ giảm tốc CVVM 2-6140/ 5 Y -SB-87 với công suất 1.35 kW và tốc độ quay trục ra 10 v/p.

V. Thiết Kế Hệ Thống Điều Khiển Xy Lanh Bàn Xoay Bằng Relay

Thiết kế hệ thống điều khiển hệ thống xy lanh khí nén và bàn xoay bằng relay nhằm tự động hóa quá trình nhào kẹo. Điều này bao gồm thiết kế mạch relay điều khiển hệ thống xy lanh khí nén. Mạch relay điều khiển sử dụng các tín hiệu điều khiển từ cảm biến và các relay để điều khiển hoạt động của xy lanh và bàn xoay. Thiết kế mạch động lực khởi động động cơ điện.

5.1. Tổng Quan Về Relay Khái Niệm Phân Loại

Relay là một thiết bị điện từ dùng để đóng cắt mạch điện. Khi có dòng điện chạy qua cuộn dây, relay sẽ tạo ra từ trường hút các tiếp điểm, từ đó đóng hoặc mở mạch điện. Relay có nhiều loại khác nhau, bao gồm relay điện từ, relay bán dẫn, relay thời gian... Relay được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống điều khiển tự động.

5.2. Thiết Kế Mạch Relay Điều Khiển Hệ Thống Xy Lanh Khí Nén

Mạch relay điều khiển hệ thống xy lanh khí nén sử dụng các tín hiệu điều khiển từ cảm biến tiệm cận. Khi có tín hiệu từ cảm biến, relay sẽ kích hoạt xy lanh khí nén thực hiện các thao tác ép và thu về. Mạch relay cần đảm bảo hoạt động chính xác và an toàn, tránh các sự cố có thể xảy ra.

5.3. Sơ Đồ Mạch Động Lực Khởi Động Động Cơ Điện

Mạch động lực khởi động động cơ điện có vai trò cung cấp nguồn điện cho động cơ và bảo vệ động cơ khỏi các sự cố như quá tải, ngắn mạch. Mạch động lực sử dụng các thiết bị như aptomat, contactor, rơ le nhiệt... Mạch cần đảm bảo khởi động động cơ một cách an toàn và hiệu quả.

VI. Thiết Kế Các Chi Tiết Khác Của Máy Nhào Kẹo Chày Ép Khung Đỡ

Ngoài các hệ thống chính, việc thiết kế các chi tiết khác như chày ép và khung đỡ cũng rất quan trọng. Chày ép có nhiệm vụ ép kẹo theo phương ngang và phương đứng. Khung đỡ xy lanh có nhiệm vụ đỡ và cố định xy lanh. Các chi tiết khác như nắp che cụm đỡ ổ lăn cũng cần được thiết kế cẩn thận.

6.1. Thiết Kế Chày Ép Kẹo Nằm Ngang Từ Trên Xuống

Chày ép kẹo có hai loại: chày ép nằm ngang và chày ép từ trên xuống. Chày ép nằm ngang ép kẹo theo phương ngang, giúp tạo hình và trộn đều nguyên liệu. Chày ép từ trên xuống ép kẹo theo phương đứng, giúp tạo áp lực và độ kết dính cho kẹo. Thiết kế chày ép cần đảm bảo độ bền, độ chính xác và an toàn vệ sinh thực phẩm.

6.2. Thiết Kế Khung Đỡ Xy Lanh Kích Thước Độ Bền

Khung đỡ xy lanh có nhiệm vụ đỡ và cố định xy lanh, đảm bảo xy lanh hoạt động ổn định. Khung đỡ cần được thiết kế với kích thước phù hợp và độ bền cao để chịu được lực ép của xy lanh. Vật liệu chế tạo khung đỡ thường là thép hoặc hợp kim nhôm.

6.3. Các Chi Tiết Khác Nắp Che Cụm Đỡ Ổ Lăn Bạc Lót

Các chi tiết khác như nắp che cụm đỡ ổ lăn và bạc lót có vai trò bảo vệ và tăng tuổi thọ cho các bộ phận của máy. Nắp che giúp bảo vệ ổ lăn khỏi bụi bẩn và các tác động bên ngoài. Bạc lót giúp giảm ma sát và mài mòn giữa các bộ phận chuyển động.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH Kích thước: 1350 x 1350 x 1265 mm Công suất tải: 1,5 kW; Tốc độ nhào: 18 v / ph III. Máy nhào kẹo HTL-TR600 của hãng HAITEL. Máy nhào kẹo HTL-TR600. Máy thích hợp để nghiền và ép xi-rô sau khi nấu và bổ sung các nguyên liệu hương vị khác nhau, để có hương vị độc đáo.

Máy được tích hợp đầy đủ, nhanh chóng, và có hiệu quả cách nhiệt xi-rô tốt. Sau khi làm nguội xi-rô ban đầu, nó được dập cho mềm và dẻo. Hiệu quả đập là hoàn toàn đồng đều và có thể đóng vai trò tốt hơn trong dây chuyền sản xuất kẹo dập. Các thông số kỹ thuật của máy: Công suất: 30 – 60 kg/mẻ; Trọng lượng: 1800 kg; Kích thước: 3300 x 2700 x 2000 mm; Công suất tải: 3,5 kW; Vật liệu: Thép không gỉ 304.

GVHD: PHẠM HUY HOÀNG 12 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Chương 2 ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH Chương 2: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÁY NHÀO KẸO I. Phân tích cấu trúc máy nhào kẹo. Thiết kế Máy nhào kẹo bao gồm hai cơ cấu chính: Thứ nhất, cơ cấu ép kẹo theo phương ngang hoặc phương dọc để nhào đều nguyên liệu. Thứ hai, cơ cấu quay thay đổi chiều để nhào kẹo theo nhiều hướng.

Sơ đồ nguyên lý làm việc cơ cấu ép kẹp của máy nhào kẹo. Sử dụng ba xy lanh khí nén. Sơ đồ nguyên lý sử dụng xy lanh khí nén. Quá trình được thực hiện liên tục.

Ưu điểm: GVHD: PHẠM HUY HOÀNG 13 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Chương 2 ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH - Kết cấu đơn giản. - Dễ vệ sinh. - Lực ép lớn nên năng suất cao. - Hoạt động êm, ít ồn ào.

- Dể dàng điều khiển tự động hóa theo điều kiện làm việc cụ thể theo chương trình có sẵn. - Các bộ phận không ràng buộc vị trí quá nhiều nên dễ thay đổi vị trí phù hợp. Nhược điểm: - Thiết bị khó chế tạo chính xác cao, giá thành cao. - Tổn hao trong đường dẫn ống và rò rỉ bên trong các mối hàn làm giảm hiệu suất và phạm vi sử dụng.

Sử dụng cơ cấu tay quay con trượt. GVHD: PHẠM HUY HOÀNG 14 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Chương 2 ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH Hình 2. Sơ đồ nguyên lý sử dụng cơ cấu tay quay con trượt. Quá trình được lặp đi lặp lại cho đến khi kẹo đạt yêu cầu.

Ưu điểm: - Sạch sẽ dễ vệ sinh; - Cơ cấu dễ chế tạo, không cần độ chính xác cao; - Dể thay thế, chi phí rẻ; GVHD: PHẠM HUY HOÀNG 15 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Chương 2 ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH Nhược điểm: - Hoạt động ồn ào; - Phải bôi trơn liên tục; - Cơ cấu phức tạp, ma sát lớn; - Kết cấu máy khá lớn. Dùng trục nhào hình sao. Sơ đồ nguyên lý sử dụng trục nhào hình sao. (1) Bàn xoay; (2) Kẹo; (3) Trục nhào hình sao; (4) Bàn lật Nguyên lý hoạt động: Bàn xoay (1) quay liên tục, kẹo nằm trên bàn xoay đi qua trục hình sao (3) được cán mỏng sau đó đi qua bàn lật (4) kẹo được lật và làm nguội.

Quá trình được thực hiện liên tục cho đến khi kẹo đạt yêu cầu. Ưu điểm: - Dễ vệ sinh. - Hệ thống điều khiển đơn giản. Nhỏ gọn - Cơ cấu dễ chế tạo, giá thành rẻ Nhược điểm: - Hệ thống hoạt động khá ồn GVHD: PHẠM HUY HOÀNG 16 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Chương 2 ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH - Phải bôi trơn liên tục II.

Sử dụng bốn xy lanh thủy lực. Sơ đồ nguyên lý sử dụng xy lanh thủy lực. (1) (2) (5) (6) Xy lanh thủy lực; (3) Kẹo; (4) Bàn xoay Nguyên lý hoạt động: Xy lanh (2) và (5) đi ra ép kẹo (3) theo phương ngang và thu về, xy lanh (1) và (6) đẩy xy lanh (2) và (5) lên nghiêng 1 góc α so với bàn xoay (4), xy lanh (2) và (5) duổi ra đồng thời xy lanh (1) và (6) thu về, làm hai chày ép ép kẹo từ trên xuống sau đó thu về, bàn xoay 90° và lặp đi lặp lại chu trình cho đến khi kẹo đạt yêu cầu. Ưu điểm: - Lực ép lớn nên năng suất cao.

- Hoạt động êm, ít ồn ào. - Có khả năng giảm kích thước khối lượng hệ thống. - Dể dàng điều khiển tự động hóa theo điều kiện làm việc cụ thể theo chương trình có sẵn. GVHD: PHẠM HUY HOÀNG 17 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Chương 2 ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH Nhược điểm: - Thiết bị khó chế tạo chính xác cao, giá thành cao.

- Tổn hao trong đường dẫn ống và rò rỉ bên trong các mối hàn làm giảm hiệu suất. - Thời gian thực hiện một chu kì dài. - Dễ bị rò rì dầu, không hợp vệ sinh an toàn thực phẩm. So sánh và lựa chọn phương án thiết kế.

Đánh giá các chỉ tiêu yêu cầu trên thang điểm 10 cho các phương án thiết kế, từ đó lựa chọn phương án thiết kế có tổng điểm cao nhất. Đánh giá Chỉ tiêu yêu cầu Ba xy lanh khí Tay quay con Trục cán Bốn xy lanh nén trượt hình sao thủy lực Năng suất 10 7 8 8 Hiệu quả kinh tế 9 7 8 7 Chất lượng kẹo 9 9 8 9 Kích thước nhỏ gọn 9 6 10 9 Vận hành dễ dàng 8 7 9 8 An toàn về điện 8 8 8 8 Sửa chữa, thay thế 9 7 7 9 Tổng điểm 62 51 58 58 Bảng 2. Bảng đánh giá lựa chọn phương án thiết kế cơ cấu ép của máy nhào kẹo. GVHD: PHẠM HUY HOÀNG 18 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Chương 2 ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH Dựa trên bảng đánh giá, lựa chọn phương án sử dụng nguyên lý ba xy lanh khí nén để thiết kế cho cơ cấu ép của máy nhào kẹo.

Sơ đồ dẫn động bàn xoay của máy nhào kẹo. Với sơ đồ nguyên lý đã lựa chọn cho máy nhào kẹo, cứ mỗi chu kì bàn xoay quay một góc 90o , do đó lựa chọn cơ cấu Man để dẫn động cho bàn xoay. Sơ đồ dẫn động bàn xoay. Hộp giảm tốc, 3.

Nguyên lý hoạt động: Động cơ điện (1) quay dẫn động qua hộp giảm tốc, làm giảm tốc độ quay ở trục ra của hộp giảm tốc (2), trục ra của hộp giảm tốc được nối trực tiếp với khâu dẫn của cơ cấu Man, khâu dẫn và khâu bị dẫn ăn khớp nhau, biến chuyển động quay liên tục của khâu dẫn thành chuyển động quay gián đoạn của khâu bị dẫn (cụ thể là quay một góc 90o). GVHD: PHẠM HUY HOÀNG 19 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Chương 3 ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH Chương 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY NHÀO KẸO I. Tính toán hệ thống xy lanh khí nén. Thiết kế mạch điều khiển khí nén.

Sơ đồ mạch điều khiển khí nén. (1) – Nguồn cấp khí nén, (2) – Cửa xả, (3) (7) (11) - Van phân phối 5/2, (4) – Van tiết lưu một chiều, (5) (8) – Xy lanh khí nén A và B, (6) – Cảm biến tiệm cận ở xy lanh A, (8) – Xy lanh khí nén C, (9) – cảm biến tiệm cận ở xy lanh C, (12) – Van an toàn. GVHD: PHẠM HUY HOÀNG 20 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Chương 3 ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH Nguyên lí hoạt động của mạch điều khiển xy lanh khí nén: Đầu tiên, khi cuộn Solenoid A+¿ và B+¿ có điện thì xy lanh A và xy lanh B duỗi ra ép theo phương ngang, khi có tín hiệu a1, cuộn Solenoid C+ ¿ có điện, xy lanh C duỗi xuống ép theo phương đứng, đồng thời cuộn Solenoid A+¿ và B+¿ bị ngắt điện thì xy lanh A và B tuwjj động co lại nhờ lực lò xo của van phân phối. Xy lanh C duỗi ra cho đến khi có tín hiệu c 1 thì cuộn Solenoid C+ ¿ bị ngắt điện, xy lanh C tự động thu về nhờ lực lò xo của van phân phối 5/2.

Khi có tín hiệu c0, xy lanh A và B tiếp tục duỗi ra và chu kì được thực hiện liên tục. Sơ đồ hành trình bước của hệ thống xy lanh khí nén: : Các bước của các xy lanh. Sơ đồ hành trình bước của xy lanh. Cấu tạo của mạch điều khiển xy lanh khí nén.

Bao gồm các khối thiết bị sau: Nguồn khí nén: Máy nén khí, bình tích áp. Các phần tử điều khiển: van phân phối 5/3 có cuộn solenoid, các cảm biến tiệm cận, van tiết lưu, van an toàn. Các phần tử chấp hành: piston xi lanh tác động kép. GVHD: PHẠM HUY HOÀNG 21 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Chương 3 ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH Phân phối khí nén: gồm hệ thống các ống dẫn để phân phối khí nén tới cơ cấu chấp hành.

Nguồn khí nén. Trong công nghiệp, theo quy mô sản xuất, người ta thường xây dựng một vài trạm khí nén phục vụ sản xuất với các mục đích khác nhau. Hệ thống khí nén muốn làm việc bền vững, liên tục, tin cậy thì nguồn khí nén phải được tăng cường ổn định về áp suất, phun dầu bôi trơn cho các phần tử điều khiển, cơ cấu chấp hành… Do đó, cần được trang bị một loạt phần tử nối tiếp nhau như máy nén khí có thể tích hành trình không đổi, bình tích áp, bộ lọc hơi nước, bộ tra dầu, van điều chỉnh áp suất có cửa tràn,… Hình 3. Hệ thống máy nén khí trong công nghiệp.

Các phần tử điều khiển. Van phân phối điện từ 5/2. Van 5/2 là một loại van điện từ có 5 cổng và 2 vị trí, bao gồm 1 cổng cấp khí tổng, 2 cổng phân chia khí và 2 cổng xả. Cấu tạo của van phân phối 5/2 gồm: + Phần coil điện: khi được cấp nguồn điện 1 chiều hoặc dòng điện xoay chiều từ bên ngoài thì van sẽ hoạt động.

Tùy thuộc nguồn điện từ 24V, 220V mà van sẽ hoạt động khác nhau. GVHD: PHẠM HUY HOÀNG 22 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Chương 3 ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH + Phần thân van: được phân thành 5 cửa với 2 vị trí đảo chiều hoạt động. Đây cũng là lý do van có tên gọi là van 5/2 điện từ (van đảo chiều 5/2). Van phân phối 5/2.

Van tiết lưu là loại van có chức năng điều chỉnh lưu lượng của dòng chất qua van, dựa trên nguyên lý: lưu lượng phụ thuộc vào tiết diện của dòng chảy qua van. Hình trên là nguyên lí hoạt động và kí hiệu của van tiết lưu có tiết diện thay đổi, tiết lưu được cả 2 chiều, dòng khí nén đi từ A qua B và ngược lại. Tiết diện thay đổi bằng vít điều chỉnh. Kí hiệu van tiết lưu có tiết diện thay đổi (Hãng Herion).

Van an toàn.