BÁO cáo học PHẦN vẽ kỹ THUẬT CAO 2 tên đề tài máy TÁCH hạt NGÔ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HUẾ

Khoa Vật Lý

BÁO CÁO HỌC PHẦN

VẼ KỸ THUẬT CAO 2
TÊN ĐỀ TÀI: MÁY TÁCH HẠT NGÔ

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Quốc Cường & Trần Văn Hoàng
Lớp: K12 INSA Centre Val de Loire campus Huế
Giáo viên hướng dẫn: ThS. Hồ Nhật Phong
Bộ môn: Vẽ kĩ thuật CAO 2

HUẾ, NĂM 2021

1


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HUẾ

Khoa Vật Lý

BÁO CÁO HỌC PHẦN

VẼ KỸ THUẬT CAO 2
TÊN ĐỀ TÀI: MÁY TÁCH HẠT NGÔ

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Quốc Cường & Trần Văn Hoàng
Lớp: K12 INSA Centre Val de Loire campus Huế
Thời gian thực hiện: 10/2021

Địa điểm thực hiện: Thừa Thiên Huế
Giáo viên hướng dẫn: ThS. Hồ Nhật Phong
Bộ môn: Vẽ kĩ thuật CAO 2

HUẾ, NĂM 2021

2


MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU................................................................................................
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN............................................
PHẦN 1: TỔNG QUAN VỀ NHU CẦU XÃ HỘI ĐỐI VỚI MÁY TÁCH
HẠT BẮP......................................................................................................
PHẦN 2: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN...................................
PHẦN 3: THIẾT KẾ NGUN LÝ MÁY..................................................
PHẦN 4: TÍNH TỐN KỸ THUẬT............................................................
PHẦN 5: HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG VÀ BẢO DƯỠNG
TÀI LIỆU THAM KHẢO

3


4

LỜI NĨI ĐẦU

Nước ta là nước nơng nghiệp là chủ yếu, do vậy các sản phẩm từ nơng nghiệp rất
dịi dào. Trong thời kỳ xây dựng và phát triển nông thôn hiện nay, vấn đề thời sự nổi
bậc là chương trình khuyến nơng về chăn ni và trồng trọt. Đặc biệt là chương trình

khuyến nơng nhằm tăng sản lượng cây lương thực nói chung và cây bắp nói riêng
được nhà nước hết sức chú trọng.
Bắp là cây lương thực ngắn ngày mang lại hiệu quả kinh tế cao cho người nông
dân. Cùng với sự phát triển của ngành chăn nuôi, nhu cầu tiêu thụ các sản phẩm từ
cây bắp tăng lên rất nhanh, hiện nay bắp là cây nông nghiệp cho sản lượng hàng năm
lớn hơn bất kỳ cây lương thực nào khác. Hạt bắp được sử dụng nhiều trong nghành
chế biến lương thực và thực phẩm, một phần không nhỏ hạt bắp được xay, nghiền
làm thức ăn chăn ni.Ngồi ra hạt bắp cịn được sử dụng để hóa thành chất dẽo hay
vải sợi, một lượng bắp nhất định được thủy phân hay được xử lí bằng emzim để sản
xuất xirô một tác nhân làm ngọt và đôi khi bắp cịn được chưng cất thành rượu. Bên
cạnh đó Etanol từ ngô với hàm lượng < 10% như là phụ gia của xăng làm nhiên liệu
cho một số động cơ với mục đích gia tăng chỉ số octan nhằm giảm ơ nhiễm môi
trường và giảm mức tiêu thụ xăng (được gọi là nhiên liệu sinh học). Với tầm quan
trọng của việc sản xuất bắp như vậy nên diện tích trồng bắp ngày càng tăng nên lao
động thủ công không thể đáp ứng cho quá trình thu hoạch, tách hạt và phân loại.
Trong cơng tác thu hoạch các loại máy móc tiên tiến đã được đưa vào sử dụng, nhờ
đó sản phẩm làm ra có chất lượng tốt hơn,
lượng nhân cơng lao động giảm, dẫn tới giá thành giảm, tăng tính cạnh tranh của
hàng hố nước ta trong q trình hội nhập.
Do những yêu cầu cần thiết của xã hội hiện nay là giảm lao động về sức người,
tăng năng suất lao động, do vậy công việc thiết kế các trang thiết bị máy móc, cộng
nghệ giúp cho q trình sản xuất, thu hoạch cũng như chế biến đạt hiệu quả cao là


vấn đề thật sự cần thiết và cấp bách. Vì vậy công tác nghiên cứu, thiết kế đặt ra cho
mỗi sinh viên cơ khí ngày càng thiết thực.
Trên cơ sở nhu cầu máy móc và trang thiết bị hiện đại để đáp ứng nhu cầu sản xuất
và tăng năng suất của cây bắp nên chúng em xin nghiên cứu và làm đề tài: ”Thiết kế
máy tách hạt bắp cả vỏ’’ để giúp ích cho xã hội.

5


PHẦN 1:TỔNG QUAN VỀ NHU CẦU XÃ HỘI ĐỐI VỚI MÁY TÁCH HẠT BẮP.
CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ QUÁ TRÌNH THU HOẠCH VÀ TÁCH HẠT
1 ) Quá trình thu hoạch:
Sau khi thu hoạch về ngơ cịn tươi dễ bị hỏng hạt ta cần tiến hành sạc bắp ngay.
Sau đó đem ra phơi hoặc sấy khô cho đến khi đạt độ ẩm theo u cầu thì tiên hành
đóng bao đem vào kho lưu giữ.
Bắp sau khi đã già đạt đủ độ cứng của hạt thì sẽ được bẻ về, cơng việc này ở nước
ta chủ yếu thực hiện thủ công.
Hiện nay đã có loại máy thu hoạch ngơ (TBN – 2 ) do Viện Cơ điện Nông nghiệp
và Công nghệ sau thu hoạch nghiên cứu sản xuất. Máy này thu hoạch bắp đạt năng
suất bằng 40-50 lao động phổ thông, năng suất thu hoạch 0,2 ha/giờ, tỉ lệ hao hụt
dưới 3%, tuy có nhiều ưu điểm song loại máy này vẫn chưa được sử dụng rộng rãi do
giá thành cịn cao.
Thơng thường người ta tiến hành bẻ bắp vào những ngày trời nắng để tránh bắp
bẻ về bị hỏng.
2) Quá trình tách hạt:
2.1. Q trình tách hạt thủ cơng:
Quả bắp sau khi được hái về sẽ được tiến hành bóc vỏ rồi tách hạt. Sau đó hạt
bắp sẽ được đem phơi khơ, người ta cũng có thể phơi khơ rồi mới bóc vỏ, tách hạt.
- Có hai cách tách hạt thủ công:
-Dùng dùi ủi tách một số hàng không kề nhau trên quả bắp sau đó dùng
tay xoay, chà quanh trái bắp để tách hết các hạt ra.
- Dùng chày, cây đập lên đống bắp đã được phơi khô cho cứng hạt. Các hạt
bắp sẽ tự động được tách ra khỏi cùi. Phương pháp này tuy nhanh hơn phương
pháp trên song hạt không được tách hết, phải tốn công tách lại bằng tay.
-Cả hai phương pháp này cho năng suất rất thấp, chỉ phù hợp với hộ sản
xuất nhỏ và có lao động nhàn rỗi.

6


2. 2. Quá trình tách hạt bằng máy:
Ở nước ta chủ yếu dùng các loại máy sau:
-Máy tách hạt từ quả bắp đã được bóc vỏ. loại máy này cho năng suất cao song
phải tốn nhiều thời gian và nhân cơng bóc vỏ.
-Máy tách hạt từ quả bắp cịn ngun vỏ. loại máy này cho năng suất rất cao.
Giảm được thời gian và lượng nhân cơng nhiều.
Ngồi ra cịn có loại máy thu hoạch bắp có thể tiến hành đồng thời thu hoạch, bóc
vỏ và tách hạt. Loại máy này có rất nhiều ưu điểm song ở nước ta chưa chế tạo được
phải nhập từ nước ngoài về nên giá thành rất đắt, chưa có nhiều ở nước ta.
Hạt bắp sau khi tách sẽ được phơi khô và vận chuyển đến nơi chế biến
thành thành phẩm.

7


CHƯƠNG ΙΙ: GIỚI THIỆU BẮP TRƯỚC VÀ SAU KHI TÁCH, CÁC YÊU CẦU
CỦA MÁY TÁCH HẠT BẮP
1) Các tính chất của trái bắp:
1.1. Độ ẩm của bắp:
Độ ẩm của bắp có liên quan mật thiết với độ bền giữa hạt và cùi bắp. Độ ẩm càng
cao thì độ bền giữa hạt và cùi càng lớn. Vì vậy độ ẩm ảnh hưởng trực tiếp tới quá
trình tách hạt.
Để tạo thuận lợi cho quá trình sạc bắp bằng thực nghiệm ta thu được kết quả độ
ẩm mà máy có thể sạc đạt yêu cầu < 35% .
1.2. Cơ tính của trái bắp:
-Liên kết giữa cùi và hạt :

(5 8) N

-Liên kết giữa cùi và hạt lép : 7 N
-Độ bền của vỏ bắp :

(90 120) N

-Độ bền của hạt bắp :

(900 1200) N

-Độ bền của cùi bắp :

(30 40) N

1.3. Thành phần của cây bắp :
-Lá chiếm :25%
-Thân cây

:35%

-Bắp ngô

:30%

-Rễ

:10%

1.4. Thành phần cấu tạo của bắp ngô :
Cấu tạo của bắp ngô giống hình chóp
- Chiều dài của bắp ngơ khoảng (160-200) mm
- Đường kính trung bình ( 40-60) mm
Tuy nhiên độ lớn nhỏ của trái bắp phụ thuộc vào sự phát triển của cây bắp
Thành phần cấu tạo :
- Lá bọc ngoài

8


- Hạt

9

- Cùi bắp
- Râu bắp
1.5. Tỷ lệ các thành phần của bắp ngô:
- Hạt chiếm khoảng 40-50%
- Lá chiếm 10%
- Cùi và râu bắp chiếm khoảng 40-50%
1.6. Tính chất cơ lý hạt ngơ:
Những tính chất cơ lý quan trọng nhất được khảo sát lúc làm sạch và phân loại hạt là
: Hệ thống thổi bay, kích thước hạt, dạng hạt, đặc tính (trạng thái ) bề mặt, trọng
lượng riêng và tính đàn hồi.
1.7. Thành phần hố học trong từng phần của ngô(% chất ngô):
Thành phần (%)
Prôtit

Nội nhủ

8,41

Phôi
16,34

Tinh bột

72,61

8,2

7,4

Đường

0,64

10,80

0,34

Chất béo

1,35

25,03

11,41

Xenluloza

0,65

2,75

16,85

Tro

0,68

7,55

1,27

1.8. Hàm lượng dinh dưỡng của ngô :
Giá trị dinh dưỡng trong 100g :
-Đường : 3,2 g
-Xơ tiêu hoá : 2,7 g
-Chất béo : 1,2 g
-Protein : 3,2 g

Vỏ và alơron
8,27


-Vitamin A : 10 g

10

-Vitamin B1 : 0,2 mg
-Vitamin B3 : 1,7 mg
-Vitamin B9 : 46 g
-Vitamin C : 7 mg
-Sắt : 0,5 mg
-Magiê : 37 mg
-Kali : 270 mg
1.9. Hàm lượng nguyên tố vi lượng của ngô theo chất khô ( mg/kg) :
-Cacbon

0,05 0,07

-Đồng

1 4

-Mangan

10 20

-Kẽm

10 30

-Molipden 0,50,8
-Sắt

100 150

1.10. Một số thơng số khác:

- Trái bắp có dạng hình chóp trụ.
- Chiều dài trung bình :

(160 200) mm

- Đường kính trung bình : (4060) mm
- Bề dài hạt :

( 5,512,5) mm

- Bề rộng hạt :

(5,0 10) mm

- Trọng lượng 1000 hạt :

28,6g

- Một trái bắp chứa :

(200 400) hạt

- Khối lượng riêng trái bắp: ( 200250) kg/m3
- Khối lượng riêng hạt bắp: ( 600 700) kg/m3
- Góc ma sát tính trên thép đạt độ bóng cấp 10: 230
2) Quy trình sản xuất bắp thành phẩm:


Qui trình cơng nghệ sản xuất hạt ngơ khi được hái khỏi cây đến khi thành phẩm, là
qui trình tương đối phức tạp, phải trải qua nhiều công đoạn chế biến và gia công. Trong

mỗi công đoạn chế biến thành phần của bắp ngơ thì bị phá huỷ, mất mát các chất có
ảnh hưởng tốt đến chất lượng sản phẩm, đồng thời loại bỏ các chất có ảnh hưởng xấu.
Tuy nhiên quá trình sản xuất tuỳ thuộc vào trình độ kỹ thuật, công nghệ, hệ thống thiết
bị .... của từng nhà máy.
Qui trình cơng nghệ của bắp được tóm tắt như sau:

Thu hoạch

Chuyển về

Tách hạt

Nghiền thơ

Phơi khơ

Phân loại

Cân đo

Đóng bao
thành phẩm

Chuyển vào
kho

2.1. Tách hạt
Mục đích tách hạt : Lấy hạt ra khỏi cùi bắp
Qui định và tiêu chuẩn hạt sau khi tách :
- Hạt khơng cịn dính gốc liên kết cùi.

-

Khi sạc không được làm vỡ hạt.

- Hạt chắc không lẫn lên các hạt lép.
- Làm sạch các phần tử nhỏ.
2.2. Phân loại:
Mục đích làm việc phân loại nhằm để nâng cao chất lượng sản phẩm.
2.3. Phơi khô:

11


Phơi khô bắp ngô là khâu quan trọng nhất trong q trình sản xuất ngun liệu.
Trong q trình phơi khơ cần phải biết xác định bắp ngô khi nào là đạt u cầu do phịng
kỹ thuật đề ra.
2.4. Nghiền thơ :
Là khâu chế biến thực phẩm chủ yếu dùng cho chăn ni.
2.5.Đóng bao thành phẩm
Hạt ngơ sau khi nghiền (thơ) xong được chuyển qua khâu đóng gói bằng máy tự
động hoặc thủ cơng để đảm bảo tiêu thụ dưới hình thức đóng bao theo tiêu chuẩn của
ngành và phù hợp với thị hiếu của người tiêu dùng.
Tiêu chuẩn : mỗi bao trọng lượng 50kg sau khi đóng bao xong được chuyển vào
kho chờ xuất hàng để tiêu thụ.
3. Bắp trước và sau khi tách hạt:
3.1. Trước khi tách hạt:
Bắp sau khi già và được thu hoạch sẽ đạt độ ẩm, cơ tính như đã trình
bày ở trên.
Bắp có thể sạc được ngay sau khi hái về, trái bắp vẫn còn nguyên vỏ.
3.2. Sau khi tách hạt:

-

Hạt không bị vỡ.

-

Hạt lép khơng bị lẫn vào hạt chắc.

-

Hạt khơng cịn dính gốc liên kết với cùi.

-

Không bị lẫn các phần tử nhỏ do cùi bắp bị vỡ, vỏ bắp bị xé nhỏ,…gây ra.

-

Hạt được tách hết ra khỏi cùi.

3.3. Yêu cầu của máy tách hạt:
-

Khi sạc không được làm vỡ hạt.

-

Không được để sót hạt trên cùi.

-

An tồn trong sử dụng.

-

Dễ vận hành và sữa chữa thay thế.

-

Năng suất cao.

12


Đặc biệt máy có thể dùng để tuốt lúa khi thay thế bộ phận lô trống tách và máng
trống.
4. Một số hình ảnh về quả và hạt bắp:

13


14


15


16

PHẦN 2: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN

- Bên cạnh phương pháp tách thủ cơng đã được trình bày ở trên, thì hiện nay ở nước
ta chủ yếu dùng 2 loại máy tách bắp chính là: Máy tách sử dụng nguyên lý trục vít
ống vít và máy tách dùng nguyên lý phân ly dọc trục.

+ Đối với máy tách dùng nguyên lý phân ly dọc trục: Bắp nguyên vỏ được đưa từ bàn
cấp liệu vào cửa vào. Trong quá trình làm việc, bắp sẽ nằm giữa các khỗng của vít
xoắn và răng trống tách. Dưới tác động của trống tách, bắp sẽ chuyển động dọc theo
trục trống đồng thời xoay quanh trục của nó tạo ra lực trượt trên hạt. Quá trình tách
hạt xãy ra giống như tách bằng tay.

+ Đối với máy tách dùng nguyên trục vít ống vít, loại máy này dùng trục vít để vừa
phá vỡ liên kết giữa hạt và cùi vừa vận chuyển hạt đi ra ngồi ống bao, cùi thì được


phóng ra miệng thốt.
Dù nó có nhược điểm là bắp phải được bóc vỏ trước khi sạc nên tốn nhiều công lao
động, nhưng loại máy này cũng cho năng suất khá cao, kết cấu đơn giản dễ chế tạo dễ
vận hành, và giá thành rẻ nên nhóm chúng em chọn mày loại này.

17


18

PHẦN 3: PHÂN TÍCH VÀ CHỌN SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY:
1. Phân tích máy:
Từ các yêu cầu của máy sạc:
-Khi sạc không được làm vỡ hạt.
-Không được để sót hạt trên cùi.
-An tồn trong sử dụng.

-Dễ vận hành và sữa chữa thay thế.
-Năng suất cao.
2. Chọn sơ đồ động cho máy:


19

3. Thống kê chi tiết:
STT

TÊN CHI TIẾT

SỐ LƯỢNG

VẬT LIỆU

1

KHUNG ĐỨNG

1

THÉP


20
2

CỬA NẠP-NẮP TRÊN

1

NHÔM

3

THANH ĐẬP

1

THÉP+CAO SU

4

SÀNG PHÂN LOẠI

1

THÉP

5

MÁNG

1

THÉP

6

CỬA SAU

1

THÉP

7

MOTOR ĐỘNG CƠ

1

THÉP+SẮT+ĐỒNG...

8

Ổ ĐỠ BI

2

THÉP

9

PULI CHỦ ĐỘNG

1

THÉP

10

PULI BỊ ĐỘNG

1

THÉP

11

BÁNH XE

2

THÉP+CAO SU

12

DÂY CHUYỀN ĐỘNG

1

CAO SU

13

Ổ BI

2

14

BU-LÔNG VÀ ĐAI ỐC M24

4

15

BU-LÔNG VÀ ĐAI ỐC M20

6

16

BU LÔNG VÀ ĐAI ỐC M16

4

4.Nguyên lý hoạt động:
*Khi máy hoạt động, với sự quay của motor, kéo theo sự quay của thanh đập, được
điều chỉnh với tốc độ quay hợp lí nhằm tách hạt bắp ra khỏi lõi bắp mà không bị
vỡ hạt. Sau khi quay xong, phần hạt bắp sẽ được đưa xuống sàng phân loại và bộ
phận máng, sau đó được đưa ra ngồi để sử dụng. Trong khi đó, phần lõi bắp sẽ đi


ra cửa sau và thốt ra ngồi. Có thể nói với ngun lí làm việc vơ cùng đơn giản
này đã tạo nên tính hiệu quả rất cao khi máy làm việc, chi phí khơng q lớn để
đầu tư và phù hợp cho tất cả mọi đối tượng bởi cách sự dụng vơ cùng đơn giản.

PHẦN 4: U CẦU VÀ TÍNH TỐN KỸ THUẬT

1. u cầu kỹ thuật:
• ĐỘNG CƠ: 3 kW
• NGUỒN ĐIỆN: 220 V
• NĂNG SUẤT: 500-700 kg/h
• TRỌNG LƯỢNG: 80 kg
2. Tính tốn kỹ thuật:

21


2.1 Cửa nạp- nắp trên:

2.2 Thiết kế thanh đập và trục thanh đập:

22


23


24


25