I. Giới thiệu chung về đề tài Thiết kế và thi công máy cắt bột làm bao nhân tại HCMUTE
Đề tài tốt nghiệp "Thiết kế và thi công máy cắt bột làm bao nhân tại HCMUTE" tập trung vào việc thiết kế máy móc thực phẩm, cụ thể là một máy cắt bột tự động nhằm tăng năng suất và vệ sinh trong sản xuất bao nhân. Đề tài này thuộc ngành kỹ thuật cơ khí chế tạo máy HCMUTE, phản ánh sự ứng dụng của công nghệ chế biến thực phẩm và cơ khí chế tạo máy HCMUTE trong giải quyết vấn đề thực tiễn. Các sinh viên HCMUTE đã thực hiện nghiên cứu thị trường, thiết kế CAD máy cắt bột, mô phỏng máy cắt bột, và chế tạo máy cắt bột. Mục tiêu chính là tạo ra một máy cắt bột hiệu quả, đáp ứng yêu cầu về năng suất máy cắt bột, an toàn máy cắt bột, và tiêu chuẩn máy cắt bột. Đây là một dự án tốt nghiệp HCMUTE điển hình, thể hiện sự kết hợp giữa lý thuyết và thực hành của sinh viên HCMUTE dưới sự hướng dẫn của giảng viên HCMUTE. Nghiên cứu khoa học HCMUTE đóng vai trò quan trọng trong việc hoàn thiện đề tài này.
1.1 Phân tích vấn đề và tầm quan trọng của đề tài
Đề tài xuất phát từ thực tế sản xuất bánh bao thủ công, việc cắt bột bằng tay tốn thời gian, thiếu vệ sinh, và không đồng đều. Máy móc hiện có trên thị trường thường đắt tiền, không phù hợp với các cơ sở sản xuất nhỏ lẻ ở Việt Nam. Do đó, thiết kế và thi công máy cắt bột có ý nghĩa kinh tế quan trọng, giúp tăng năng suất sản xuất bao nhân, nâng cao chất lượng sản phẩm, và giảm chi phí lao động. Việc ứng dụng PLC trong hệ thống điều khiển cũng được đề cập đến trong đề tài, cho thấy sự hướng đến tự động hóa trong sản xuất. Đề tài góp phần vào việc sản xuất bao nhân hiệu quả hơn, tạo ra bao bì thực phẩm chất lượng cao. Công trình này có thể được xem như một nghiên cứu ứng dụng cơ khí chính xác trong ngành công nghiệp thực phẩm. Máy làm bao nhân tự động được thiết kế sẽ là một giải pháp tối ưu cho các doanh nghiệp vừa và nhỏ.
1.2 Tổng quan về quy trình sản xuất bánh bao và các phương pháp cắt bột hiện có
Đề tài đề cập chi tiết quy trình sản xuất bánh bao, từ khâu chuẩn bị nguyên liệu (bột mì, men, nước…) đến các giai đoạn nhào bột, lên men, tạo hình, và hấp bánh. Các phương pháp cắt bột truyền thống bằng tay được phân tích, chỉ ra những hạn chế về năng suất, vệ sinh, và chất lượng sản phẩm. Đề tài so sánh các phương pháp hiện có như sử dụng dao cắt trên băng tải, dao cắt trên rulo, và dập trên băng tải. Máy móc ngành thực phẩm hiện đại thường sử dụng các phương pháp tự động hoá, nhưng chi phí đầu tư ban đầu khá cao. Việc thiết kế máy móc thực phẩm cho các cơ sở sản xuất nhỏ cần đáp ứng được yêu cầu về hiệu quả kinh tế và tính khả thi. Công nghệ chế biến thực phẩm tiên tiến có thể được tích hợp để nâng cao chất lượng sản phẩm.
II. Phương pháp thiết kế và thi công máy cắt bột
Chương này trình bày chi tiết quá trình thiết kế hệ thống, lựa chọn cơ cấu truyền động, và lập sơ đồ kết cấu của máy cắt bột. Đề tài đã thực hiện các bước như thiết kế sơ bộ cơ cấu máy, phân tích và thử nghiệm để thu thập thông số đầu vào, tính toán và thiết kế chi tiết các cụm máy và chi tiết máy, mua và gia công các chi tiết máy, lắp ráp, chạy thử nghiệm, và chỉnh sửa các sai sót. Đề tài cũng lựa chọn phương án tối ưu dựa trên các tiêu chí như thời gian thực hiện, yêu cầu kỹ thuật, kinh phí, hiệu suất làm việc, và vệ sinh an toàn. Thiết kế cơ khí được thực hiện bài bản, đảm bảo tính chính xác và hiệu quả. Việc lựa chọn giữa bộ truyền đai và bộ truyền bánh răng được phân tích kỹ lưỡng, dựa trên ưu nhược điểm của từng loại. Giải pháp kỹ thuật được lựa chọn nhằm tối ưu hóa hiệu suất và giảm thiểu chi phí.
2.1 Lựa chọn phương án thiết kế và lý thuyết công nghệ
Ba phương án thiết kế máy cắt bột được đề xuất và so sánh: Dao cắt trên băng tải, dao cắt trên rulo, và dập trên băng tải. Phương án 2 (dao cắt trên rulo) được chọn làm phương án tối ưu do tính đơn giản, thời gian thực hiện ngắn, kinh phí thấp, hiệu suất cao, và dễ dàng vệ sinh. Việc thực nghiệm xác định lực cán bột đóng vai trò quan trọng trong quá trình thiết kế. Lý thuyết về phôi liệu (bột nhào) được nghiên cứu kỹ lưỡng để đảm bảo máy hoạt động hiệu quả. Các thông số kỹ thuật của máy được tính toán dựa trên các nguyên lý cơ khí và công nghệ chế tạo máy. Thiết kế chi tiết máy được thực hiện dựa trên phần mềm CAD.
2.2 Chi tiết thiết kế và lựa chọn các thành phần máy
Chương này trình bày chi tiết về sơ đồ nguyên lý và sơ đồ kết cấu của máy. Các thành phần chính của máy, bao gồm rulo cán bột, dao cắt, băng tải, động cơ, và hệ thống điều khiển, được mô tả kỹ lưỡng. Việc lựa chọn cơ cấu thay đổi tốc độ (pully vô cấp hoặc biến tần) được phân tích dựa trên ưu điểm và nhược điểm của từng loại. Thiết kế CAD máy cắt bột được sử dụng để tạo ra bản vẽ kỹ thuật chi tiết. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất và độ bền của máy, như vật liệu chế tạo, độ chính xác gia công, và lắp ráp, đều được xem xét kỹ lưỡng. Chế tạo máy cắt bột cần tuân thủ các quy trình kỹ thuật để đảm bảo chất lượng sản phẩm.
III. Kết luận và ứng dụng
Đề tài "Thiết kế và thi công máy cắt bột làm bao nhân tại HCMUTE" đã thành công trong việc thiết kế và chế tạo một máy cắt bột tự động hiệu quả. Máy đáp ứng được yêu cầu về năng suất, chất lượng sản phẩm, và vệ sinh an toàn. Đề tài đóng góp vào việc ứng dụng công nghệ chế tạo máy trong lĩnh vực công nghiệp thực phẩm. Kết quả nghiên cứu có giá trị thực tiễn cao, có thể được áp dụng rộng rãi trong các cơ sở sản xuất bánh bao quy mô nhỏ và vừa. Công trình này cũng là một ví dụ điển hình về nghiên cứu khoa học tại HCMUTE, góp phần đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao cho ngành cơ khí chế tạo máy. Máy cắt bột tự động này có thể được cải tiến và phát triển thêm các tính năng mới trong tương lai.
3.1 Đánh giá hiệu quả và tính khả thi của đề tài
Đề tài đã đạt được các mục tiêu đề ra, chứng minh tính khả thi của việc thiết kế và thi công máy cắt bột tự động. Việc giảm thiểu thời gian lao động, nâng cao năng suất, và cải thiện điều kiện vệ sinh là những thành tựu đáng kể. Đề tài có tính ứng dụng thực tiễn cao, giúp các cơ sở sản xuất bánh bao giảm chi phí và tăng lợi nhuận. Tuy nhiên, một số hạn chế như tiếng ồn, tính thẩm mỹ của máy cần được cải thiện trong các nghiên cứu tiếp theo. Việc tối ưu hóa thiết kế và lựa chọn vật liệu cũng là hướng phát triển quan trọng. Ứng dụng PLC trong hệ thống điều khiển giúp máy hoạt động tự động, nâng cao hiệu quả sản xuất.
3.2 Hướng phát triển và đề xuất cho các nghiên cứu tiếp theo
Các nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc cải thiện tính thẩm mỹ, giảm tiếng ồn, và tăng độ bền của máy. Việc tích hợp các công nghệ tiên tiến, như hệ thống điều khiển thông minh và cảm biến tự động, sẽ làm tăng hiệu suất và tính tự động hóa của máy. Khảo sát thị trường và nhu cầu của người tiêu dùng cũng là một hướng nghiên cứu quan trọng. Nghiên cứu về vật liệu mới có thể giúp tăng tuổi thọ và độ bền của máy. Việc mở rộng phạm vi ứng dụng của máy cho các loại sản phẩm khác cũng là một hướng phát triển tiềm năng. Cải tiến thiết kế dựa trên phản hồi từ người dùng thực tế sẽ giúp máy đáp ứng tốt hơn nhu cầu của thị trường.
