Cải tiến thiết kế và chế tạo máy tách hạt macca

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ KHÍ

CẢI TIẾN THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO
MÁY TÁCH HẠT MACCA

GVHD: PGS. TS. TRƯƠNG NGUYỄN LUÂN VŨ
GVC.TS. ĐẶNG MINH PHỤNG
SVTH: NGUYỄN HUỲNH ĐỨC
VÕ TRỌNG ĐẠI
NGUYỄN VŨ HOÀNG

SKL010910

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 07/2023


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH

KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đề tài: “CẢI TIẾN THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY
TÁCH HẠT MACCA”
GVHD: PGS. TS. TRƯƠNG NGUYỄN LUÂN VŨ
GVC.TS. ĐẶNG MINH PHỤNG

SVTH: NGUYỄN HUỲNH ĐỨC

MSSV: 19144248

VÕ TRỌNG ĐẠI

MSSV: 19144244

NGUYỄN VŨ HỒNG

MSSV: 19144258

Khóa:

2019 – 2023

Ngành: Cơng nghệ kỹ thuật Cơ khí

TP. Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2023


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

Độc lập - Tự do – Hạnh phúc

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Học kỳ 2/ năm học 2022-2023
Giảng viên hướng dẫn: PGS. TS. Trương Nguyễn Luân Vũ
GVC.TS. Đặng Minh Phụng
Sinh viên thực hiện:

Nguyễn Huỳnh Đức

MSSV: 19144248 Điện thoại: 0919392443

Sinh viên thực hiện:

Võ Trọng Đại

MSSV: 19144244 Điện thoại: 0778035214

Sinh viên thực hiện:

Nguyễn Vũ Hoàng

MSSV: 19144258 Điện thoại: 0346910002

1. Đề tài tốt nghiệp:
- Mã số đề tài: 22223DT319
- Tên đề tài:
Cải tiến thiết kế và chế tạo máy tách hạt macca.
2. Các số liệu, tài liệu ban đầu:
- Các tài liệu nghiên cứu trong và ngồi nước.
3. Nội dung chính của đồ án:
- Khảo sát, tìm hiểu cơ cấu, ngun lí hoạt động của các loại máy tách hạt macca hiện
có.

- Nghiên cứu tính tốn, phân tích phương án và đề xuất phương án thiết kế.
- Chế tạo, thử nghiệm và đánh giá năng suất dựa trên thực nghiệm.
4. Các sản phẩm dự kiến

- Hồ sơ thiết kế tính tốn máy.
- Tập thuyết minh tính tốn.
- Mơ hình máy.
5. Ngày giao đồ án: 15/03/2023
6. Ngày nộp đồ án: 15/07/2023
7. Ngơn ngữ trình bày:
Bản báo cáo:
Trình bày bảo vệ:

Tiếng Anh 
Tiếng Anh 

Tiếng Việt 
Tiếng Việt 

TRƯỞNG BỘ MÔN

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

(Ký, ghi rõ họ tên)

(Ký, ghi rõ họ tên)

 Được phép bảo vệ ……………………………………………
(GVHD ký, ghi rõ họ tên)

LỜI CAM KẾT
Tên đề tài: “Cải tiến thiết kế và chế tạo máy tách hạt macca”.
GVHD: PGS. TS. Trương Nguyễn Luân Vũ
GVC.TS. Đặng Minh Phụng
Họ và tên sinh viên: Nguyễn Huỳnh Đức

MSSV: 19144248

Số điện thoại liên lạc: 0919392443

Email:

Họ và tên sinh viên:

Võ Trọng Đại

Số điện thoại liên lạc: 0778035214
Họ và tên sinh viên:

Nguyễn Vũ Hoàng

Số điện thoại liên lạc: 0346910002

MSSV: 19144244

Lớp: 191441

Lớp: 191441

Email:
MSSV: 19144258

Lớp: 191441

Email:

Ngày nộp khóa luận tốt nghiệp (ĐATN): 15/7/2023
Lời cam kết: “Chúng tôi xin cam đoan khóa luận tốt nghiệp (ĐATN) này là cơng trình do
chính chúng tơi nghiên cứu và thực hiện. Chúng tôi không sao chép từ bất cứ một bài viết nào
đã được cơng bố mà khơng trích dẫn nguồn gốc. Nếu có bất kỳ một vi phạm nào, chúng tơi
xin chịu hồn tồn trách nhiệm”.
TP. Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 7 năm 2023

Nguyễn Huỳnh Đức

Võ Trọng Đại

Nguyễn Vũ Hoàng


LỜI CẢM ƠN
Đối với sinh viên đồ án tốt nghiệp vừa là môn học bắt buộc phải trải qua để ra trường,
vừa là nơi vận dụng lý thuyết mà chúng em đã học trên ghế nhà trường vào thực tế để chế tạo
ra những sản phẩm đồ án tốt nghiệp phục vụ cho cuộc sống và sản xuất.
Trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp, chúng em gặp rất nhiều khó khăn trong việc thiết
kế và chế tạo sản phẩm vì kiến thức của chúng chỉ là lý thuyết trên sách vở được học trên ghế
nhà trường. Thế nhưng, chúng em ln được sự tư vấn, giúp đỡ tận tình từ các giảng viên
trong khoa Cơ Khí Máy nói riêng và tồn thể các thầy cơ trong trường đại học Sư Phạm Kỹ
Thuật thành phố Hồ Chí Minh.

Chúng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới: Giảng viên PGS. TS. Trương Nguyễn Luân
Vũ và giảng viên TS. Đặng Minh Phụng đã luôn đồng hành và hỗ trợ, giúp giải đáp các thắc
mắc, các vấn đề chúng em gặp phải trong suốt thời gian 6 tháng làm đồ án. Với những kinh
nghiệm và kiến thức của các thầy đã giúp chúng em đã tránh được rất nhiều những sai lầm,
nhận thấy được những hạn chế, thiếu sót của bản thân, từ đó khắc phục và hồn thành tồn
vẹn sản phẩm đồ án tốt nghiệp.
Trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp, khơng thể tránh khỏi những thiếu sót hay
sơ xuất trong quá trình thực hiện vì thiếu hụt kiến thức và trải nghiệm thực tế. Nên chúng em
mong quý Thầy, cơ bỏ qua và có những ý kiến đóng góp về sản phẩm để chúng em sửa chữa
và thay đổi để hồn thiện sản phẩm.
Lời cuối cùng xin kính chúc quý thầy, cô lời chúc sức khỏe, hạnh phúc và công tác tốt.
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Huỳnh Đức - Võ Trọng Đại - Nguyễn Vũ Hoàng

i


TÓM TẮT ĐỒ ÁN
CẢI TIẾN THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY TÁCH HẠT MACCA
Đất nước ta đang trên đà phát triển do đó việc áp dụng khoa học kỹ thuật vào đời sống
đóng một vai trị hết sức quan trọng đối với con người. Việc áp dụng khoa học kỹ thuật chính
là việc đưa những nghiên cứu từ lý thuyết vào đời sống thực tiễn nhằm thay thế và giảm thiểu
sức lao động của con người, đảm bảo an toàn nhưng vẫn đạt năng suất cao trong quá trình
làm việc và sản suất.
Đề tài đồ án tốt nghiệp “Cải tiến thiết kế và chế tạo máy tách hạt macca” được đề
ra nhằm giúp cho các doanh nghiệp vừa và nhỏ giảm được nguồn nhân lực, chi phí nhân cơng
trong q trình sản xuất và mang lại hiệu quả kinh tế cao.
Nội dung đề tài xoay quanh việc phân tích, tìm phương án giải quyết vấn đề lấy nhân
trái macca từ đó lên kế hoạch thiết kế, chế tạo máy tách hạt dựa trên những kế thừa từ các
dòng máy đã có mặt trên thị trường trong và ngồi nước.

Sau khi tìm hiểu, tham khảo tài liệu để tính tốn các thông số kỹ thuật máy tách hạt
macca, chúng em đã có được những kết quả sơ bộ về máy tách hạt macca.
Trong q trình thực hiện đồ án, do có sự đầu tư về thời gian và công sức nên nhóm
đã đạt được một số thành quả nhất định như: Chạy thành công máy, tách thành công hạt
macca, tỉ lệ tách hạt đẹp không bị nứt vỡ cao. Máy tách hạt macca vận hành đơn giản, an toàn
và dễ bảo trì.

ii


ABSTRACT
IMPROVING THE DESIGN AND MANUFACTURING OF MACADAMIA NUT
SEPARATORS
Our country is on the way to development, so the application of science and technology
to life plays a very important role for people. The application of science and technology is the
introduction of research from theory into real life in order to replace human labor in the most
effective way, ensuring safety in the process of working.
The topic of the graduation project "Improving the design and manufacturing of
macadamia nut separators" is proposed to help small and medium enterprises reduce
human resources, labor costs in the production process and bring more efficiency.
The content of the topic revolves around analyzing and finding a solution to the
problem of getting the kernels of macadamia nuts from which to plan the design and
manufacture of a grain separator based on the inheritances from the machines which have
been appeared in the domestic and abroad market
After learning, referencing documents to calculate the technical parameters of
macadamia nut separators, we have obtained preliminary results about macadamia nut
separators.
During the implementation of the project, due to the investment of time and effort, the
team achieved certain results such as: successfully running the machine, successfully
separating macadamia nuts, the beautiful seed separation rate was not affected by high cracks.

The macadamia nut separator is simple to operate, safe and easy to maintain.

iii


MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ................................................................................................... 1
1.1 Tính cấp thiết của đề tài .................................................................................................. 1
1.2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ....................................................................... 1
1.2.1 Ý nghĩa khoa học ...................................................................................................... 1
1.2.2 Ý nghĩa thực tiễn....................................................................................................... 2
1.3 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài ...................................................................................... 2
1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu .................................................................................. 2
1.4.1 Đối tượng nghiên cứu............................................................................................... 2
1.4.2 Phạm vi nghiên cứu .................................................................................................. 2
1.5 Phương pháp nghiên cứu ................................................................................................ 2
1.5.1 Cơ sở phương pháp luận .......................................................................................... 2
1.5.2 Các phương pháp nghiên cứu cụ thể........................................................................ 2
1.6 Kết cấu của đề tài ........................................................................................................... 3
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI ................................................. 4
2.1 Tổng quan về hạt macca ................................................................................................. 4
2.1.1 Nguồn gốc hạt macca ............................................................................................... 4
2.1.2 Đặc điểm của cây macca .......................................................................................... 5
2.1.3 Các loại hạt macca ................................................................................................... 7
2.1.4 Công dụng của hạt macca ........................................................................................ 9
2.1.5 Giá trị kinh tế của hạt macca ................................................................................. 10
2.1.6 Quy trình sản xuất hạt macca ................................................................................ 11
2.2 Các nghiên cứu liên quan đến đề tài............................................................................. 13
2.2.1 Nghiên cứu trong nước........................................................................................... 13
2.2.2 Nghiên cứu ngoài nước .......................................................................................... 15

2.3 Các tồn tại của máy ...................................................................................................... 17
CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ................................................................................... 18
3.1 Nguyên lý tách vỏ......................................................................................................... 18
3.2 Lựa chọn động cơ ......................................................................................................... 18
iv


3.3 Lựa chọn bộ truyền ....................................................................................................... 21
3.4 Sơ đồ hành trình tách hạt macca................................................................................... 22
3.5 Sơ đồ nguyên lý ............................................................................................................ 28
CHƯƠNG 4: PHƯƠNG HƯỚNG VÀ CÁC GIẢI PHÁP ............................................... 29
4.1 Yêu cầu của đề tài / Thông số thiết kế ......................................................................... 29
4.1.1 Phân tích................................................................................................................. 29
4.1.2 Yêu cầu đề tài ......................................................................................................... 29
4.1.3 Đề xuất phương án, kết cấu mới ............................................................................ 30
4.2 Phương hướng và giải pháp thực hiện.......................................................................... 30
4.2.1 Phương án 1 ........................................................................................................... 30
4.2.2 Phương án 2 ........................................................................................................... 31
4.2.3 Phương án 3 ........................................................................................................... 33
4.3 Lựa chọn giải pháp / Phương án................................................................................ 34
4.4 Trình tự cơng việc tiến hành......................................................................................... 34
CHƯƠNG 5: ĐỀ XUẤT CƠNG NGHỆ / TÍNH TỐN, THIẾT KẾ MÁY TÁCH HẠT
MACCA ................................................................................................................................ 35
5.1 Thông số thiết kế .......................................................................................................... 35
5.2 Nguyên lí làm việc ....................................................................................................... 36
5.3 Đề xuất kết cấu ............................................................................................................. 36
5.3.1 Khung máy .............................................................................................................. 36
5.3.2 Thiết kế bộ dao cắt hạt ........................................................................................... 37
5.3.3 Thiết kế cụm dẫn hướng thanh gạt ......................................................................... 40
5.3.4 Thiết kế cụm dẫn hướng tịnh tiến lên xuống của phần dao trên ............................ 44

5.4 Thiết kế các kết cấu lựa chọn ....................................................................................... 47
5.5 Lựa chọn động cơ ......................................................................................................... 50
5.6 Tính tốn thiết kế bộ truyền xích ................................................................................. 52
5.6.1 Bộ truyền dẫn động ................................................................................................ 52
5.6.2 Bộ phận đẩy hạt...................................................................................................... 55
v


5.6.3 Bộ phận cấp liệu ..................................................................................................... 57
5.7 Tính tốn thiết kế trục .................................................................................................. 59
5.7.1 Chọn vật liệu chế tạo trục ...................................................................................... 59
5.7.2 Thiết kế trục ............................................................................................................ 59
5.7.3 Chọn kiểu lắp ghép ................................................................................................. 62
5.8 Kiểm nghiệm bền ......................................................................................................... 62
CHƯƠNG 6: CHẾ TẠO THỬ NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ ............................................. 65
6.1 Kết quả đạt được........................................................................................................... 65
6.1.1 Mơ hình thiết kế ...................................................................................................... 65
6.1.2 Mơ hình thực tế....................................................................................................... 65
6.2 Đánh giá kết quả ........................................................................................................... 72
6.2.1 Thử nghiệm khơng tải ............................................................................................. 72
6.2.2 Thử nghiệm có tải ................................................................................................... 72
6.2.3

Đánh giá kết quả................................................................................................ 75

KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ ................................................................................................. 76
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................... 77

vi

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1: So sánh các loại máy trong nước và ngoài nước ................................................... 17
Bảng 3.1: Bảng so sánh 2 bộ truyền ...................................................................................... 22
Bảng 4.1: So sánh phương án thiết kế ................................................................................... 34
Bảng 5.1: Kết quả tính lực cắt hạt macca .............................................................................. 35
Bảng 5.2: Kích thước khung máy .......................................................................................... 36
Bảng 5.3: Bảng so sánh phương án thiết kế khối V............................................................... 39
Bảng 5.4: Bảng tra lực siếc ốc bi cam ................................................................................... 42
Bảng 5.5: Bảng so sánh phương án dẫn hướng thanh gạt...................................................... 44
Bảng 5.6: Bảng so sánh phương án dẫn hướng ..................................................................... 47
Bảng 5.7: Bảng thống kê phần trăm các size hạt ................................................................... 49
Bảng 5.8: Bảng thông số kĩ thuật ........................................................................................... 51
Bảng 5.9: Thơng số tính tốn ................................................................................................. 52
Bảng 5.10: Thơng số các bộ truyền xích ............................................................................... 59

vii


DANH MỤC SƠ ĐỒ VÀ HÌNH ẢNH
Sơ đồ 3.1: Sơ đồ hành trình tách hạt macca......................................................................... 27
Sơ đồ 3.2: Sơ đồ nguyên lý máy tách hạt macca ................................................................. 28

Hình 2.1: Cây macca .............................................................................................................. 4
Hình 2.2: Thân của cây macca ............................................................................................... 5
Hình 2.3: Lá của cây macca ................................................................................................... 5
Hình 2.4: Hoa của cây macca ................................................................................................ 6
Hình 2.5: Quả của cây macca ................................................................................................ 7
Hình 2.6: Hạt macca Úc ......................................................................................................... 7
Hình 2.7: Hạt macca Trung Quốc .......................................................................................... 8

Hình 2.8: Hạt macca Nam Phi ............................................................................................... 8
Hình 2.9: Hạt macca Việt Nam .............................................................................................. 9
Hình 2.10: Hạt macca tươi ................................................................................................... 11
Hình 2.11: Máy sấy hạt macca ............................................................................................. 12
Hình 2.12: Những loại kìm tách hạt macca hiện nay........................................................... 13
Hình 2.13: Máy tách dập nứt hạt macca bằng bánh đà quay ............................................... 14
Hình 2.14: Những loại bàn đột dập hạt macca .................................................................... 15
Hình 2.15: Máy cưa tách hạt macca..................................................................................... 16
Hình 3.1: Động cơ giảm tốc mặt bích .................................................................................. 18
Hình 3.2: Hộp tốc độ NMRV ............................................................................................... 19
Hình 3.3: Động cơ cốt âm .................................................................................................... 19
Hình 3.4: Động cơ giảm tốc chân đế ................................................................................... 20
Hình 3.5: Biến tần ................................................................................................................ 20
Hình 3.6: Bộ truyền xích ...................................................................................................... 21
Hình 3.7: Bộ truyền đai........................................................................................................ 21
Hình 3.8: Mã nhơng 1 dãy ................................................................................................... 23
Hình 3.9: Kết cấu nhông ...................................................................................................... 24
viii


Hình 3.10: Gia cơng thêm cho nhơng .................................................................................. 25
Hình 3.11: Các bộ phận của chuỗi xích ............................................................................... 25
Hình 3.12: Cách lắp đặt xích theo phương ngang ............................................................... 25
Hình 3.13: Độ chùng nhánh xích dưới................................................................................. 26
Hình 4.1: Hình minh họa sơ đồ nguyên lý máy cưa hạt ...................................................... 30
Hình 4.2: Hình minh họa bộ dao phương án 2 .................................................................... 32
Hình 4.3: Hình minh họa bộ dao phương án 3 .................................................................... 33
Hình 5.1: Bảng vẽ 3d mơ hình của khung máy ................................................................... 37
Hình 5.2: Mơ hình khối V có rãnh sâu ................................................................................ 38
Hình 5.3: Mơ hình 3d khối V có rãnh nơng ......................................................................... 38

Hình 5.4: Mơ hình 3d của dao cắt ........................................................................................ 39
Hình 5.5: Mơ hình 3d dẫn hướng phương án 1.................................................................... 40
Hình 5.6: Mơ hình 3d dẫn hướng phương án 2.................................................................... 41
Hình 5.7: Chi tiết cơ cấu phương án 2 ................................................................................. 41
Hình 5.8: Yêu cầu chế tạo phương án 2 ............................................................................... 42
Hình 5.9: Hình mơ ta đường dẫn con lăn............................................................................. 43
Hình 5.10: Kết cấu của thanh ray con trượt ......................................................................... 45
Hình 5.11: Mơ hình 3d dẫn hướng bằng thanh trượt vng ................................................ 45
Hình 5.12: Mơ hình 3d dẫn hướng bằng chi tiết trụ ............................................................ 46
Hình 5.13: Tính tốn thiết kế cho các góc nghiêng ............................................................. 48
Hình 5.14: Thiết kế bộ dao góc nghiêng 30o ....................................................................... 49
Hình 5.15: Thơng số động cơ .............................................................................................. 50
Hình 5.16: Bảng hướng dẫn lựa chọn .................................................................................. 52
Hình 5.17: Biểu đồ momen uốn Mx ..................................................................................... 60
Hình 5.18: Biểu đồ momen uốn My ..................................................................................... 61
Hình 5.19: Biểu đồ momen uốn ........................................................................................... 61
Hình 5.20: Kiểm nghiệm bền base chính ............................................................................. 62
Hình 5.21: Kiểm nghiệm bền khung .................................................................................... 63
ix


Hình 5.22 Kiểm nghiệm bền trục......................................................................................... 64
Hình 6.1: Mơ hình thiết kế ................................................................................................... 65
Hình 6.2: Máy tách hạt macca hồn chỉnh........................................................................... 66
Hình 6.3: Khung máy ........................................................................................................... 67
Hình 6.4: Base chính ............................................................................................................ 67
Hình 6.5: Cụm chi tiết base chính và dao trên ..................................................................... 68
Hình 6.6: Chi tiết dẫn hướng ............................................................................................... 68
Hình 6.7: Hai trục chính....................................................................................................... 69
Hình 6.8: Cụm rãnh dẫn và dao cắt trên .............................................................................. 69

Hình 6.9: Thanh gạt ............................................................................................................. 70
Hình 6.10: Cụm rãnh dẫn và dao cắt dưới ........................................................................... 70
Hình 6.11: Phễu chứa hạt ..................................................................................................... 71
Hình 6.12: Trục cấp liệu ...................................................................................................... 71
Hình 6.13: Máng dẫn ........................................................................................................... 72
Hình 6.14: Kết quả sau lần đầu chạy máy có hạt................................................................. 73
Hình 6.15: Kết quả thực nghiệm .......................................................................................... 74

x


Chương 1: Giới thiệu
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
1.1 Tính cấp thiết của đề tài
Ngày nay, các loại hạt macca được bày bán rộng rãi trên thị trường trong nước cũng
như nhiều nước trên thế giới. Để có thể cho ra hạt macca thành phẩm gồm các công đoạn sau:
Thu hoạch, loại bỏ lớp vỏ xanh, sấy khô hạt macca, tách hạt macca để lấy nhân và cuối cùng
là đóng gói bảo quản. Trong đó việc tách hạt macca để lấy nhân là công đoạn phải tốn khá
nhiều thời gian và chi phí cho nhân cơng. Chính vì lẽ đó việc cơ khí hóa và tự động hóa trong
cơng đoạn này vơ cùng quan trọng.
Ngày nay, việc tách hạt macca để tạo thành hạt macca thành phẩm thường dùng máy
dập nứt hoặc dùng máy cưa vỏ hạt macca.
Một số loại máy xuất hiện trên thị trường vẫn còn nhiều bất cập như: năng suất thấp,
khi cắt bị phạm vào nhân và làm nát hạt. Vậy nên cho đến nay vẫn chưa làm thỏa mãn được
các tiêu chí đề ra trong q trình tách vỏ macca.
Căn cứ vào các vấn đề trên, nhóm quyết định thực hiện đề tài: “Cải tiến thiết kế và
chế tạo máy tách hạt macca”. Với đề tài này, nhóm hy vọng sẽ góp phần vào việc giảm
thiểu thời gian, tăng năng suất và đáp ứng nhu cầu khách hàng ngày càng tốt hơn.
1.2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Hiện nay, ở vùng Tây Bắc và Tây Nguyên nước ta là khu vực trồng macca phổ biến

với quy mô lớn. Hạt macca thành phẩm được tiêu thụ rộng rãi trong nước và xuất khẩu đi
nước ngồi.
Tuy nhiên, trong q trình chế biến cần số lượng lớn cơng nhân và tốn nhiều thời gian.
Chính vì vậy việc áp dụng cơ khí hóa và tự động hóa vào quá trình tách hạt macca là rất cần
thiết để đem lại hiệu quả cao về kinh tế, giảm chi phí nhân cơng và thời gian.
Một số u cầu cần giải quyết khi tách hạt macca là:
-

Trong quá trình tách hạt dao cắt không được ăn vào nhân.

-

Tỉ lệ nát hạt phải thấp.

Do đó phải tìm hiểu kỹ về từng cơ cấu cơ khí cho thích hợp thơng qua việc đi khảo sát
thực tiễn, tìm kiếm tài liệu tham khảo và áp dụng kiến thức đã được học để thiết kế chế tạo
thành công máy tách hạt macca.
1.2.1 Ý nghĩa khoa học
- Đề tài hoàn thành thể hiện sự quan trọng của ngành thiết kế chế tạo máy trong
nông nghiệp. Đồng thời cũng có thể phát triển hệ thống bằng nhiều hình thức khác nhau.
1


Chương 1: Giới thiệu
-

Tạo điều kiện, tiền đề để nghiên cứu phát triển các kỹ năng và vận dụng những

kiến thức đã học vào thực tế.
- Tạo ra những sản phẩm mới, góp phần xây dựng và phát triển nền công nghiệp của

đất nước.
1.2.2 Ý nghĩa thực tiễn
-

Giảm thiểu chi phí nhân cơng và nâng cao năng suất.
Giúp việc tách hạt macca một cách nhanh chóng.

-

Đáp ứng nhu cầu tiêu thụ trong nước và xuất khẩu.

1.3 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
- Thiết kế, chế tạo hoàn chỉnh máy tách hạt macca.
- Đề tài được thực hiện nhằm mục đích phục vụ cho q trình chế biến hạt macca
thành phẩm để đáp ứng nhu cầu tiêu thụ trong nước và xuất khẩu.
1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của đề tài là các loại máy tách hạt macca đã được chế tạo, sản
xuất và đưa vào sử dụng trong và ngoài nước. Trên cơ sở đó đề xuất ra các phương án cải tiến
phát triển đảm bảo an toàn và năng suất.
1.4.1 Đối tượng nghiên cứu
-

Hạt macca thành phẩm.
Cách thức tách hạt macca.
Những máy tách hạt macca có sẵn.

1.4.2 Phạm vi nghiên cứu
- Đề tài tập trung về “Cải tiến thiết kế và chế tạo máy tách hạt macca” trong quy
trình sản xuất macca ở Việt Nam.
1.5 Phương pháp nghiên cứu

1.5.1 Cơ sở phương pháp luận
- Dựa vào kết quả của quy trình tách hạt macca theo phương pháp truyền thống.
- Dựa vào nhu cầu tiêu thụ của thị trường.
- Mục đích nâng cao phát triển, tự động hóa các quy trình, giúp giảm nhân cơng
trong q trình sản xuất.
1.5.2 Các phương pháp nghiên cứu cụ thể
-

Thu thập tài liệu trong và ngồi nước có liên quan tới nội dung nghiên cứu tính

tồn.
2


Chương 1: Giới thiệu
-

Tính tốn thiết kế mơ hình để đánh giá chất lượng của hệ thống và loại trừ các lỗi

thiết kế.
-

Tiến hành chế tạo thử nghiệm máy tách hạt macca.

1.6 Kết cấu của đề tài
Đề tài: “Cải tiến thiết kế và chế tạo máy tách hạt macca” gồm 6 chương, kết luận –
kiến nghị và phụ lục.
-

Chương 1: Giới thiệu.

-

Chương 2: Tổng quan nghiên cứu đề tài.

-

Chương 3: Cơ sở lý thuyết.

-

Chương 4: Phương hướng và các giải pháp.
Chương 5: Đề xuất cơng nghệ / tính tốn, thiết kế máy tách hạt macca.
Chương 6: Chế tạo thử nghiệm và đánh giá.

-

Kết luận và kiến nghị.

3


Chương 2: Tổng quan về nghiên cứu đề tài
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI
2.1 Tổng quan về hạt macca
2.1.1 Nguồn gốc hạt macca
Vào năm 1857, loại cây macca được tìm thấy đầu tiên tại rừng cây bụi Queensland với
cái tên khoa học là Macadamia, thuộc họ Proteaceae và có xuất xứ từ châu Đại Dương. Lồi
cây này có phân bố từ vùng từ tây đến đơng nam bang Queensland và phía đơng bắc của bang
New South Wales.

Năm 1858, W. Hill đã trồng được cây macca ở ven sông Brisbane trên đất Úc. Vào
những năm 1920, cây macca bắt đầu được nhân giống rộng rãi ở Hawaii như một lồi cây
thương mại. Kể từ đó, lồi cây đã được trồng rộng khắp nơi trên thế giới và trở thành lồi cây
có giá trị cao trên thế giới.

Hình 2.1 Cây macca
Một trong những nhà sản xuất hạt macca hàng đầu thế giới là nước Úc, đóng góp hơn
30% sản lượng toàn cầu và xuất khẩu tới hơn 40 quốc gia. Mỗi năm, 70% lượng quả của Úc
được để dành cho xuất khẩu. Những thị trường chính là Nhật Bản, Châu Âu và khu vực Bắc
Mỹ nhưng thị trường lớn nhất vẫn là thị trường nội địa Úc.
Từ trước năm 1994 cây macca đã đưa vào trồng phổ biến tại Việt Nam, tuy nhiên mấy
năm gần đây thì cây macca mới được biết đến chủ yếu ở khu vực Tây Nguyên do hợp khí hậu
thổ nhưỡng. Đặc biệt, cây macca được trồng chủ yếu ở Lâm Đồng. Sản phẩm macca nước ta
đã có thể xuất khẩu ra các một số thị trường trong khu vực như Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài
Loan (Trung Quốc) và Trung Quốc.
Nhìn chung, cây macca trở thành cây trồng chính thức đặc biệt được quan tâm phát
triển, giữ một vị trí quan trọng trên thị trường nông sản của một số nước nhiệt đới và cận nhiệt
đới.
4


Chương 2: Tổng quan về nghiên cứu đề tài
2.1.2 Đặc điểm của cây macca
Cây macca là loại cây sinh trưởng nhanh và có tán rộng, rễ thuộc họ dây leo thường
mọc trong phạm vi tán cây, phạm vi sinh trưởng của rễ chỉ cách mặt đất khoảng 70cm trở lại,
không ăn sâu vào lịng đất, do đó chúng có khả năng chịu đựng gió bão kém. Tuy nhiên trong
điều kiện bình thường thì tuổi thọ cây macca có thể lên đến một trăm năm.
Thân cây macca: Là loại cây thân gỗ to, mọc quanh năm thường xanh cao khoảng 18m
và tán cây có thể lên tới 15m. Cây có cành dáng trịn đều, vỏ thơ nhám, trên cây có vài vết lồi
nhỏ, gỗ của cây khá chắc.

Hình 2.2 Thân của cây macca
Lá cây macca: là loài cây 2 lá mầm. Lá có hai loại là mép trơn và lá có mép có răng
cưa. Lá cây macca có hình bầu dục. Lá mỏng, hẹp và dài thường có độ dài gấp khoảng 3 lần
chiều rộng. Độ dài của lá khoảng 7-12 cm và gân lá mọc cách khoảng nhau theo đường xốy
ốc. Lá có gân nồi ở cả hai mặt và mép có viền lượn sóng. Cuốn lá dài 5mm.

Hình 2.3 Lá của cây macca
5


Chương 2: Tổng quan về nghiên cứu đề tài
Hoa macca: là dạng hoa lưỡng tính, khơng có cánh hoa hoặc chỉ có vảy dạng cánh hoa.
Mỗi chuỗi hoa thơng thường có khoảng 200 - 300 bơng nhưng tỷ lệ đậu quả chỉ có hơn 10%.
Quả khơ là hoa tự hình trụ và thường mọc từ cây con đã trưởng thành khoảng 1,5 - 2 năm
khoảng 3 năm tuổi.

.
Hình 2.4 Hoa của cây macca
Quả macca: Có hình một quả đào nhỏ hoặc tròn như viên bi. Quả macca thường mọc
theo từng chùm khoảng 2 - 5 quả hoặc có những chùm lên đến 15 - 20 quả, một quả có trọng
lượng khoảng 8-9 g/quả. Quả có lớp vỏ ngồi dày khoảng 3mm. Quả macca khi cịn nhỏ có
màu xanh đặc trưng. Khi lớp vỏ trong của quả chuyển sang màu đen là quả đã chín. Lúc này,
lớp vỏ bên ngồi sẽ tự nứt.
Quả macca khi chín sẽ có phần hạt bên trong. Hạt là cách gọi chung của quả tươi hoặc
quả macca khơ. Hạt macca trịn thường có đường kính khoảng 2,5 cm, hạt macca có phần vỏ
cứng bên ngồi dày 2 – 5mm và phần nhân hạt. Vỏ ngoài của hạt macca được cấu tạo thành
từ một lớp màng mỏng, lớp màng này có nhiều bó mạch có phân chia thành nhiều nhánh) và
1 tầng biểu bì. Lớp màng mỏng của vỏ hạt chứa đầy các phân tử nước không có bó mạch. Khi
hạt chín phần vỏ bên trong của hạt chuyển từ màu trắng sang màu đen sẫm. Khi chuyển màu

đen sẫm thì chứng tỏ quả đã chín.

6


Chương 2: Tổng quan về nghiên cứu đề tài

Hình 2.5 Quả của cây macca
2.1.3 Các loại hạt macca
Hiện tại Việt Nam đang tồn tại 4 nguồn cung macca chính: macca Nam Phi, macca
Trung Quốc, macca Úc và macca nội địa được trồng trực tiếp ở nước ta.
Hạt macca Úc: Có phần vỏ màu nâu sáng, vỏ khá mỏng, phần nhân có kích thước lớn
và có màu trắng sữa, ít bị hôi dầu. Hơn nữa, Macca Úc sử dụng dây chuyền cơng nghệ hiện
đại trong khâu sấy tách, vì thế vỏ macca của Úc rất dễ tách vỏ. Một điểm đặc biệt của hạt
macca Úc là thời gian bảo quản lâu kéo dài 2-3 năm mới hết hạn sử dụng.
Macca được nhập khẩu từ Úc, được chia làm hai dạng chính là thô và thành phẩm. Tuy
nhiên, chủ yếu nhiều nhất vẫn là dạng thành phẩm đã được tách vỏ sẵn và sấy khô, thường
được tẩm gia vị như muối, mật ong.
Hạt macca Úc loại tách vỏ tầm 380.000 đồng/1kg, loại nguyên vỏ tầm 350.000 đồng/kg

Hình 2.6 Hạt macca Úc
7


Chương 2: Tổng quan về nghiên cứu đề tài
Hạt macca Trung Quốc: Vỏ có màu nâu đen bóng, nhân hạt nhỏ. Hạt có mùi khá thơm,
phần nhân có mùi dầu và vị của hạt cũng khơng ngọt, ít béo
Hạt macca Trung Quốc loại đã được tách vỏ giá 340.000 đồng/kg, loại cịn ngun vỏ
giá rẻ hơn khoảng 300.000 đồng/kg

Hình 2.7 Hạt macca Trung Quốc
Macca Nam Phi: đây là loại hạt có phần vỏ dày, phần da có màu nâu sáng đẹp nhưng
bề mặt vỏ sần sùi, cuốn dày, phần nhân hạt cũng khá ít nhưng thơm và ngon hơn hạt macca
Trung Quốc
Ở thị trường việt Nam, đây là loại quả Macca phổ biến nhất.
Hạt macca Nam Phi có giá hạt đã tách vỏ là 420.000 đồng/kg, loại còn nguyên vỏ thì
khoảng 380.00 đồng/kg.

Hình 2.8 Hạt macca Nam Phi
8


Chương 2: Tổng quan về nghiên cứu đề tài
Macca nội địa Việt nam: Có phần vỏ khá dày, có màu nâu đậm, có một lớp bột bao
quanh nhân, kích thước hạt không đều.
Ở Việt Nam, hạt Macca thường được sấy cho khô đến khi nứt vỏ rồi mới được tách để
lấy phần nhân, sau đó cung cấp ra thị trường
Hạt Macca Việt Nam tách vỏ giá 900.000 - 1.000.000 đồng/kg, loại ngun vỏ sấy khơ
giá 330.000 - 360.000đồng/kg.

Hình 2.9 Hạt macca Việt Nam
2.1.4 Công dụng của hạt macca
Hạt macca là một trong những loại hạt chứa nhiều chất dinh dưỡng nhất, đặc biệt là
vitamin và khống chất. Ước tính trong khoảng 28g hạt macca tương đương khoảng 10 hạt
macca sẽ có có chứa khoảng:
Carbohydrate: 3.9gr
Chất béo: 21g
Chất xơ: 2.4gr
Chất đạm: 2.2gr
Vitamin C: 0.6% DV

Natri: 1.4mg
Kali: 104mg
Canxi: 1.9% DV
Sắt: 5.8% DV
9


Chương 2: Tổng quan về nghiên cứu đề tài
Hạt macca mang đến giá trị dinh dưỡng cao như:
-

Hỗ trợ giảm cân và kiểm soát trọng lượng cơ thể: Hạt macca dồi dào axit

palmitoleic, có khả năng đốt cháy chất béo.
- Bổ sung chất chống oxy hóa cho cơ thể: Macca Chứa nhiều nguyên tố khoáng chất
và hàm lượng chất chống oxy hoá cao sẽ giúp cải thiện thị lực và tăng cường chức năng não
bộ đồng thời dưỡng da trắng mịn
- Tăng cường chức năng tim mạch: Macca chứa chất phốt pho có khả năng làm giảm
cholesterol máu, giúp giữ hệ tim mạch khỏe mạnh; ngăn ngừa hình thành các cục máu đông,
nhờ vậy giảm nguy cơ tắc nghẽn xơ vữa động mạch.
- Tăng cường chức năng hô hấp: do chứa hàm lượng cao chất xơ thực phẩm.
- Hạt macca chứa hàm lượng phốt pho cao, là chất cần thiết đối với sự khống hóa
của sụn, xương và trao đổi chất.
-

Hạt macca có chứa Omega 3 giảm thiểu các vấn đề xương khớp, …

2.1.5 Giá trị kinh tế của hạt macca
Macca được chế biến thành nhiều sản phẩm trong các lĩnh vực khác nhau như phân
bón, thực phẩm chức năng, mỹ phẩm, ... những sản phẩm từ các bộ phận khác của cây như vỏ

hạt macca cũng được tận dụng làm phân bón, chất đốt, nhiên liệu, ...
Với phần vỏ hạt macca đã được chế biến qua thì sẽ được dùng để làm những sản phẩm
chất dẻo an toàn với môi trường. Vỏ hạt khi xay thành bột rồi được pha trộn với một lượng
polymer nhất định để tạo ra một loại chất dẻo có màu xanh. Phần chất dẻo xanh được sử dụng
rộng rãi cho ngành hàng thủ công.
Hiện nay có 10 doanh nghiệp lớn trong nước đã hợp tác với hơn 10.000 hộ gia đình
trồng cây macca thực hiện sản xuất và chế biến và tiêu thụ sản phẩm của cây macca. Sản
phẩm chế biến chủ yếu được sử dụng làm nguyên liệu cho sản phẩm dầu gội và dầu xả, sữa
hạt, sản phẩm hạt đã sấy (có nguyên vỏ) và sản phẩm nhân hạt.
Một cây macca trung bình cho khoảng 70kg hạt và với giá bán khoảng 15 USD/kg.
Giá macca được dự báo vào năm 2030 sẽ tăng khoảng 97 triệu đồng/năm (đối với trồng xen
canh) và khoảng 65.000 đồng/kg đạt hiệu quả kinh tế khoảng 195 triệu đồng/năm (đối với
trồng thuần) với một ha. Tổng sản lượng ước tính đạt 45.000 tấn hạt, với giá bán bình qn
của hạt thơ trên thị trường quốc tế là vào khoảng 200 triệu đồng/tấn hạt thì tổng doanh thu lên
đến 4.000 tỷ đồng.

10


Chương 2: Tổng quan về nghiên cứu đề tài
2.1.6 Quy trình sản xuất hạt macca
Chuẩn bị nguyên liệu:

Hình 2.10 Hạt macca tươi
Hạt macca tươi là nguyên liệu được lấy trực tiếp từ cây macca. Khi đến mùa thu hoạch,
hạt macca tươi chín cây sẽ tự rụng hoặc cần phải đập, rung cây để thu hoạch tùy theo giống
macca. Hạt macca khi mới được thu hoạch có lớp vỏ ngồi màu xanh. Sau khi thu hoạch xong
thì người cơng nhân thực hiện tách ngay lớp vỏ màu xanh càng sớm càng tốt trong vịng
khoảng 24h. Khi quả chín, hàm lượng nước trong vỏ rất cao khoảng 45%, do đó nếu để nguyên
lớp vỏ xanh trong thời gian dài thì hạt nhân bên trong rất dễ bị ẩm, nấm mốc và tinh dầu trong

hạt bị phân hủy làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.
Rửa hạt macca:
Hạt macca sau khi xử lý khả năng cao sẽ còn bám bủi bẩn hoặc lớp vỏ xanh vẫn chưa
được loại bỏ hồn tồn. Vì vậy trước khi đưa vào sấy khô để bảo quản hoặc sấy chín thì hạt
macca cần phải được rửa sạch để đảm bảo an toàn sức khỏe cho người sử dụng và kéo dài
thời gian bảo quản.

11