Đang tải... (xem toàn văn)
Máy có năng suất trên 100 kg/ca, sử dụng 2 động cơ riêng biệt với tổng công suất 3 mã lực và có thể điều chỉnh độc lập thông qua các bộ biến tần tạo điều kiện tốt nhất cho việc gọt vỏ nâu của nhiều chủng loại cơm dừa khác nhau
SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ TP.HCM TRUNG TÂM NGHIÊN CỨU VÀ CHUYỂN GIAO CÔNG NGHỆ BÁO CÁO NGHIỆM THU ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY GỌT VỎ NÂU CƠM DỪA Chủ nhiệm đề tài: - KS. LÊ NHỨT THỐNG - ThS. TRẦN ĐỨC ĐẠT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH THÁNG 12/2013 ii TÓM TẮT NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Việc tìm kiếm một giải pháp tách vỏ nâu dừa bằng một thiết bị cơ khí luôn là một mong ước từ trước đến nay của những nhà sản xuất cũng như của những người lao động nhằm giảm sức lao động và đảm bảo vệ sinh trong công nghiệp chế biến dừa. Để tìm ra phương pháp hợp lý giải quyết vấn đề đặt ra, chúng tôi đã khảo sát, điều tra thực trạng và tìm hiểu kỷ lưỡng các phương pháp khác nhau đang ứng dụng trên thế giới phối hợp với việc quan sát các thao tác thực tế của người lao động. Việc này đã giúp ích cho chúng tôi trong sự chọn lựa được nguyên lý cắt thích hợp cho việc nghiên cứu thiết kế một máy gọt vỏ nâu với chất lượng tốt nhất. Việc nghiên cứu và chế tạo thành công một thiết bị gọt vỏ nâu cơm dừa đã mở ra một hướng tích cực trong việc cơ khí hóa từng phần các công đoạn mà hiện nay vẫn còn thực hiện bằng thủ công. Máy đã được chế tạo hoàn chỉnh và đáp ứng được nhu cầu thực tế ngày càng cao của các thiết bị trong dây chuyền chế biến các sản phẩm từ cơm dừa nhằm nâng cao năng suất, giảm nhẹ sức lao động và giảm hao hụt so với việc cắt bằng tay. Máy có năng suất trên 100 kg/ca, sử dụng 2 động cơ riêng biệt với tổng công suất 3 mã lực và có thể điều chỉnh độc lập thông qua các bộ biến tần tạo điều kiện tốt nhất cho việc gọt vỏ nâu của nhiều chủng loại cơm dừa khác nhau. iii SUMMARY OF RESEARCH CONTENT The search for a solution to peel brown coconut shell with a mechanical equipment is always a constant expectation of the producers as well as workers to reduce labor and ensure hygiene in coconut processing industry. In order to find a reasonable method which can solve the problem, we surveyed the situation and thoroughly investigate diverse methods that were applied worldwide in collaboration with the actual observation of the worker manipulation. These works helped us to choose the proper cutting principle in the study of a peeling machine with best quality. The research and successfully fabricated a brown coconut meat peeling machine has opened a positive direction in the partial mechanization of processes that currently still done manually. Machine has been manufacturing complete and meets the actual needs in machanization of the coconut processing line in order to improve productivity, mitigate labor and reduce losses compared with cutting by hand. It has a capacity of 100 kg/shift, using two separate motors with a total capacity of 3 Hp and can be adjusted independently via the inverter to create the best conditions for many different types of coconut. iv BÁO CÁO NGHIỆM THU Tên đề tài: Nghiên cứu thiết kế máy gọt vỏ nâu cơm dừa Chủ nhiệm đề tài: KS. Lê Nhất Thống và ThS. Trần Đức Đạt Cơ quan chủ trì: Trung tâm Nghiên cứu và Chuyển giao công nghệ (Sở Khoa học và Công nghệ Tp. Hồ Chí Minh) Thời gian thực hiện đề tài: tháng 12/2012 đến 12/2013 Kinh phí đƣợc duyệt: 420 triệu đồng Kinh phí đã cấp: 380 triệu - 230 triệu đồng theo TB số: 179/TB-SKHCN ngày 11/12/2012 - 150 triệu đồng theo TB số: 145/TB-SKHCN ngày 16/08/2013 Mục tiêu: a. Mục tiêu cụ thể: Thiết kế chế tạo máy gọt vỏ nâu cơm dừa công suất khoảng 60 70kg/giờ. b. Mục tiêu tổng quát: - Cơ giới hóa công đoạn gọt vỏ nâu cơm dừa nhằm để khắc phục khâu gọt vỏ nâu bằng phương pháp thủ công đã tồn tại lâu đời, năng suất thấp - Góp phần trong công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa ngành chế biến dừa của Việt Nam - Tăng năng suất, giảm tỷ lệ hao hụt, giảm chi phí giá thành sản xuất, tăng hiệu quả kinh tế, an toàn vệ sinh thực phẩm và tăng tính cạnh tranh của sản phẩm. - Giảm bớt lao động, sử dụng lao động không cần có kỹ năng tay nghề, chỉ sử dụng công nhân lao động phổ thông nhất là trong giai đoạn hiện nay ở vùng nông thôn rất khan hiếm nguồn lao động. Nội dung: Những nội dung thực hiện (đối chiếu với hợp đồng đã ký): TT Công việc dự kiến Công việc đã thực hiện 1 Nội dung 1 Điều tra thực trạng sơ chế Cơm dừa tại địa bàn tỉnh Bến tre Hoàn thành việc điều tra thực tế việc sơ chế cơm dừa tại Bến Tre v 2 Nội dung 2 2.1 Công việc 1: Thực nghiệm để xác định một số thông số cơ bản của cơm dừa Đã đo lấy một số thông số cơ bản của dừa 2.2 Công việc 2: Thực nghiệm một số nguyên lý cắt gọt để xác định nguyên lý làm việc của máy gọt vỏ nâu cơm dừa Đã tiến hành nghiên cứu các mô hình thử nghiệm để chọn nguyên lý cắt cho máy gọt vỏ nâu 2.3 Công việc 3: Tính toán thiết kế máy gọt vỏ nâu Đã tính toán, thiết kế và hoàn chỉnh bộ bản vẽ lắp và bản vẽ chi tiết 2.4 Công việc 4: Xây dựng quy trình công nghệ chế tạo: bộ phận ép giữ cơm dừa/ dao gọt/ khung máy. Đã xây dựng hoàn chỉnh bộ quy trình công nghệ gia công các chi tiết chính của máy 2.5 Công việc 5: Gia công chi tiết máy gọt vỏ nâu Đã gia công xong các chi tiết máy của máy gọt vỏ nâu 2.6 Công việc 6: Xây dựng quy trình công nghệ lắp ráp máy gọt vỏ nâu Đã xây dựng hoàn chỉnh quy trình công nghệ lắp ráp hoàn chỉnh máy gọt vỏ nâu 2.7 Công việc 7: Chạy rà và thử nghiệm sơ bộ Đã chạy rà và hiệu chỉnh sơ bộ các cơ cấu máy để xác định các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật 2.8 Công việc 8: Thử nghiệm xác định các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật Đã tiến hành thử nghiệm xác định các chỉ tiêu kỹ thuật và so sánh với các chỉ tiêu của đề tài 2.9 Công việc 9: Chế tạo hoàn chỉnh máy Đã hoàn chỉnh lại máy sau khi đã thử nghiệm hoàn tất 2.10 Công việc 10: Lắp đặt và chuyển giao cho cơ sở sử dụng Đã nghiệm thu, bàn giao cho cơ sở sử dụng và tiếp tục theo dõi cải tiến thêm cho phù hợp thực tế vi MỤC LỤC Trang Tóm tắt nội dung nghiên cứu Báo cáo nghiệm thu ii iv Mục lục vi Danh sách các chữ viết tắt viii Danh sách hình ix Danh sách bảng x CHƢƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1-4 CHƢƠNG II: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 5-47 2.1. Nội dung 1: Điều tra thực trạng sơ chế Cơm dừa tại địa bàn tỉnh Bến tre 6 2.2 2.2.1 Nội dung 2: Công việc 1: Bằng phương pháp thực nghiệm ta xác định được một số thông số cơ bản của cơm dừa 6-47 7-14 2.2.2 Công việc 2: Nghiên cứu một số nguyên lý cắt gọt để chọn nguyên lý làm việc của máy gọt vỏ nâu cơm dừa. 14-19 2.2.3 2.2.4 2.2.5 2.2.6 2.2.7 2.2.8 2.2.9 2.2.10 Công việc 3: Thiết kế máy gọt vỏ nâu cơm dừa Công việc 4: Xây dựng quy trình công nghệ chế tạo một số chi tiết chính của máy Công việc 5: Gia công chi tiết máy gọt vỏ nâu Công việc 6: Xây dựng quy trình lắp ráp máy Công việc 7: Chạy rà thử nghiệm sơ bộ Công việc 8: Thử nghiệm xác định các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật Công việc 9: Chế tạo hoàn chỉnh máy Công việc 10: Lắp đặt và chuyển giao cho cơ sở sử dụng 19-34 34 35-36 36 39-40 40-45 46 47 vii CHƢƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 48 3.1. Nội dung 1: 48 3.2. 3.3. Nội dung 2: Nhận xét và đánh giá kết quả đạt đƣợc 48-55 55 4.1. 4.2. CHƢƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ Kết luận Kiến nghị 56 56-57 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC 58 59 viii DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT VIẾT TẮT THUẬT NGỮ TIẾNG VIẾT TB Thông báo S.KHCN Sở Khoa học và công nghệ Tp.HCM HACCP Phân tích mối nguy và điểm soát tới hạn trong hệ thống quản lý an toàn thực phẩm (Hazard Analysis and Critical Control Points) KHCN Khoa học và công nghệ HS Độ cứng theo thang đo Shore Ø max Đường kính lớn nhất của quả dừa H Chiều cao của quả dừa FAO Tổ chức Nông Lương Liên hiệp quốc (Food and Agriculture Organization) ix DANH SÁCH HÌNH SỐ TÊN HÌNH ẢNH TRANG 1 Công nhân gọt vỏ nâu bằng dao bào 2 lưỡi 2 2 Vỏ nâu được gọt bằng dao bào 2 lưỡi 3 3 Đo độ cứng ở vị trí mặt ngoài vỏ nâu 8 4 Đo độ cứng ở lớp giữa vỏ nâu – cơm dừa 8 5 Đo độ cứng trên cơm dừa 8 6 Hình quả dừa (đã bóc vỏ) 9 7 Đo kích thước đường kính lớn nhất của quả dừa 10 8 Đo chiều cao quả dừa 10 9 Hình dạng trái dừa gần giống hình ellip 12 10 Hình dạng miếng cơm dừa gần giống hình ellip 12 11 Biên dạng miếng cơm dừa 13 12 Đo chiều dày của miếng cơm dừa 13 13 Mặt cắt miếng cơm dừa 14 14 Đo bề dày lớp vỏ nâu 14 15 Công nhân gọt vỏ nâu thủ công 15 16 Hình phương án 1 16 17 Hình phương án 2 17 18 Hình phương án 3 18 19 Sơ đồ động học 19 20 Kết cấu máy gọt vỏ nâu 20 21 Hình dáng dao cắt gọt vỏ nâu 32 22 Sơ đồ mạch điện 33 23 Hình chụp chi tiết chính và máy 35 24 Chạy rà thử nghiệm sơ bộ 40 25 Hình thử nghiệm máy 43 26 Hình thiết bị sau khi lắp đặt hoàn chỉnh 46 27 Thiết bị hoàn chỉnh 54 x DANH SÁCH BẢNG SỐ TÊN BẢNG SỐ LIỆU TRANG 1 Bảng số liệu độ cứng cơm dừa 7 2 Bảng số liệu kích thước quả dừa 10 3 Bảng thông số động cơ điện của nhà sản xuất 25 4 Thông số truyền từ động cơ I 25 5 Thông số truyền từ động cơ II 25 6 Bảng kê chi tiết 37 7 Bảng ghi chép số liệu 44 8 Bảng so sánh kết quả 45 9 Bảng kết quả 53 [...]... độc đáo, sáng tạo của đề tài, vì hiện nay ở Việt Nam chưa có nơi nào nghiên cứu và thiết kế máy gọt vỏ nâu cơm dừa, và cũng chưa có máy nào của nước ngoài được nhập về, hoặc có những thông tin tài liệu kỹ thuật về máy gọt vỏ nâu 2.2.3 Công việc 3: Thiết kế máy gọt vỏ nâu cơm dừa 2.2.3.1 Nguyên lý làm việc: Hình 19: Sơ đồ khối của máy gọt vỏ nâu cơm dừa 19 Hình 20: Kết cấu máy gọt vỏ nâu 1 – Động cơ... các nhà khoa học, các đơn vị nghiên cứu trong nước để nghiên cứu chế tạo một máy gọt vỏ nâu cơm dừa, nhưng cho tới nay vẫn chưa thấy máy nào ra đời, hoặc thông tin chính thống về máy gọt vỏ nâu này Do đó việc thiết kế chế tạo máy gọt vỏ nâu cơm dừa là cấp thiết nhằm những lý do thực tiễn như sau: - Cơ giới hóa công đoạn gọt vỏ nâu cơm dừa nhằm để khắc phục khâu gọt vỏ nâu bằng phương pháp thủ công đã... gọt vỏ nâu Việc nghiên cứu thiết kế chế tạo một máy gọt vỏ nâu cơm dừa được các cơ quan chức năng tỉnh Bến Tre đặt ra rất lâu và cũng là mong muốn của những người làm nghề sơ chế dừa ở Bến Tre và các tỉnh khác nhưng cho đến nay vẫn chưa có một máy gọt vỏ nâu cơm dừa nào ra đời ở Bến Tre cũng như ở các nơi khác trong nước 3 Các cơ quan chức năng cũng đã gợi ý, đặt hàng các nhà khoa học, các đơn vị nghiên. .. cao Do đó, nếu thiết kế chế tạo được máy gọt vỏ nâu thì có thể giải quyết được những vấn đề sau: - Có thể sẽ làm giảm được tỷ lệ hao hụt so với gọt thủ công - Công nhân vận hành máy không cần phải có tay nghề, chỉ có động tác đơn giản là nạp miếng cơm dừa vào máy và máy sẽ tự gọt - Tăng năng suất 15 Nghiên cứu một số phƣơng án gọt vỏ nâu: 2.2.2.1 Phƣơng án 1: Hình 16: Phương án gọt vỏ nâu 1 Nguyên lý... vỏ nâu 2.2.2 Công việc 2: Nghiên cứu một số nguyên lý cắt gọt để chọn nguyên lý làm việc của máy gọt vỏ nâu cơm dừa 14 Hình 15: Công nhân gọt vỏ nâu thủ công Hiện nay tại tỉnh Bến tre công đoạn sơ chế gọt vỏ nâu cơm dừa để phục vụ cho ngành chế biến cơm dừa nạo sấy, nước cốt dừa đóng lon, bột sữa dừa vẫn làm thủ công bằng một công cụ là dao bào hai lưỡi Sau khi miếng cơm dừa được tách ra khỏi gáo,... miếng cơm dừa, miếng cơm dừa được trục gá hình cầu quay tròn (có tâm quay thẳng góc với tâm quay của dao cắt) đưa vào vùng cắt của dao, dao sẽ cắt từng lát vỏ nâu trên suốt chiều dài bên profile có lớp vỏ nâu của miếng cơm dừa Có thể điều chỉnh độ dày lớp cắt cho phù hợp Đây là tính mới, độc đáo, sáng tạo của đề tài, vì hiện nay ở Việt Nam chưa có nơi nào nghiên cứu và thiết kế máy gọt vỏ nâu cơm dừa, và. .. những khuyết điểm: - Cơm dừa khi bóc vỏ cứng phải còn nguyên trái, sau đó phải có công đoạn cắt miếng cơm dừa thành những miếng nhỏ theo chiều dọc miếng cơm dừa 17 - Không gọt được những miếng cơm dừa bị bể vụn - Năng suất thấp - Tỷ lệ hao hụt cao vì lớp cơm dừa được gọt rất dày 2.2.2.3 Phƣơng án 3: Dựa theo nguyên máy gọt vỏ nâu của Malaysia, nhóm nguyên cứu thiết kế phương án gọt vỏ nâu thao nguyên lý... từng cơ sở, dạng vỏ nâu thu hồi và mục đích sử dụng vỏ nâu phổ biến hiện nay và các yếu tố liên quan khác… - Nghiên cứu một số thông số cơ bản thuộc về bản chất của quả dừa như: sự đa dạng của kích thước và hình dáng miếng cơm dừa, độ dầy của cơm dừa, độ tuổi già của quả dừa, bề dày và độ cứng của lớp vỏ nâu - Tham khảo một số thông tin về máy gọt vỏ nâu trên internet để tìm những ưu và khuyết điểm bổ... Malaysia: Hình 17: Phương án gọt vỏ nâu 2 Nguyên lý hoạt động: Máy gồm có trục lớn (1) và trục nhỏ (2) quay ngược chiều nhau, đặt miếng cơm dừa được cắt nhỏ theo chiều dọc của trái dừa vào giữa 2 trục, phần vỏ nâu hướng theo trục nhỏ Miếng cơm dừa được kéo vào bên trong, bên dưới trục nhỏ có lắp dao để gọt vỏ nâu Phần cơm dừa sau khi gọt xong sẽ được trục (1) kéo ra ngoài, phần vỏ nâu sẽ được trục nhỏ đưa... bản của cơm dừa như sau: 2.2.1.1 Đo độ cứng cơm dừa: Đã tiến hành đo độ cứng cơm dừa và lớp vỏ nâu bằng dụng cụ đo độ cứng cầm tay theo thang đo độ cứng Shore trên 10 miếng cơm dừa của một loạt trái dừa đang được chế biến Kế quả độ cứng của cơm dừa khá thấp và phụ thuộc nhiều vào vị trí đo Nếu đo từ bên ngoài (cả vỏ nâu) thì độ cứng dao động trong khoảng 15-20 HS, còn độ cứng của riêng thịt cơm dừa thì . nguyên lý cắt thích hợp cho việc nghiên cứu thiết kế một máy gọt vỏ nâu với chất lượng tốt nhất. Việc nghiên cứu và chế tạo thành công một thiết bị gọt vỏ nâu cơm dừa đã mở ra một hướng tích cực. nghiên cứu trong nước để nghiên cứu chế tạo một máy gọt vỏ nâu cơm dừa, nhưng cho tới nay vẫn chưa thấy máy nào ra đời, hoặc thông tin chính thống về máy gọt vỏ nâu này. Do đó việc thiết kế. khâu gọt vỏ nâu. Việc nghiên cứu thiết kế chế tạo một máy gọt vỏ nâu cơm dừa được các cơ quan chức năng tỉnh Bến Tre đặt ra rất lâu và cũng là mong muốn của những người làm nghề sơ chế dừa