tính toán thiết kế máy ép nước cam tự động

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ
BỘ MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY ÉP NƢỚC
CAM TỰ ĐỘNG

CÁN BỘ HƢỚNG DẪN

SINH VIÊN THỰC HIỆN

Ths: Trần Văn Nhã

Hồ Tấn Đạt (MSSV: 1110452)
Nghành: Cơ Khí Chế Biến – K37

Tháng 5/ 2015


TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ
BỘ MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc
===== O0O =====
Cần Thơ, ngày 12 tháng 01 năm 2015

PHIẾU ĐỀ NGHỊ ĐỀ TÀI LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

HK II, NĂM HỌC: 2014-2015

1. Họ và tên sinh viên: Hồ Tấn Đạt MSSV: 1110452
Ngành:Cơ Khí Chế Biến. Khóa: 37
2. Tên đề tài: Tính toán thiết kế máy ép nƣớc cam tự động.
3. Thời gian thực hiện: 12/01/2015 – 08/05/2015
4. Cán bộ hƣớng dẫn: Thạc sĩ _ Trần Văn Nhã
5. Địa điểm thực hiện: Khoa Công Nghệ, trƣờng Đại Học Cần Thơ.
6. Mục tiêu của đề tài:
- Tính toán thiết kế máy ép nƣớc cam tự động năng suất lớn.
- Nhằm hệ thống hóa lại các kiến thức đã học, cung cấp kinh nghiệm cho việc
chọn và làm các đề tài sau khi ra trƣờng.
7. Giới hạn của đề tài: Chỉ nghiên cứu tính toán và thiết kế máy ép cam, không chế tạo
thiết bị.
8. Các yêu cầu hỗ trợ cho việc thực hiện đề tài:
9. Kinh phí dự trù cho việc thực hiện đề tài:
Chi phí vật tƣ thí nghiệm: 300000VNĐ

Bộ môn

Cán bộ hƣớng dẫn

Sinh viên
(Ký tên và ghi rõ họ tên)


NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................

..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................


NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ CHẤM PHẢN BIỆN
..............................................................................................................................

..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................

NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG PHẢN BIỆN
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................

..............................................................................................................................


LỜI CẢM ƠN
Qua quá trình học tập và nghiên cứu trong suốt khóa học 2011 – 2015, cùng với
sự cố gắng của bản thân và đồng thời nhận đƣợc sự quan tâm của Ban Giám Hiệu nhà
trƣờng, Ban Chủ Nhiệm khoa Công Nghệ, đặc biệt đƣợc sự hƣớng dẫn và giúp đỡ tận
tình của quý thầy cô trong Bộ môn cơ khí và các bạn sinh viên. Nay em đƣợc hoàn
thành luận văn tốt nghiệp, nhân đây em xin chân thành cảm ơn:
Ban Giám Hiệu nhà trƣờng, Ban Chủ Nhiệm khoa Công Nghệ luôn quan
tâm, giúp đỡ và chỉ đạo em trong suốt khóa học.
Thầy Trần Văn Nhã đã tận tình theo dõi và hƣớng dẫn em trong suốt quá
trình thực hiện luận văn.
Quý thầy cô, cán bộ trong và ngoài khoa Công Nghệ đã chỉ dạy tận tình
trong suốt khoảng thời gian học tập tại trƣờng.
Các anh chị và các bạn sinh viên đã giúp đỡ em hết mình trong quá trình
học tập.
Xin chân thành cảm ơn!

Cần Thơ, ngày 01 tháng 05 năm 2015
Sinh viên thực hiện
Hồ Tấn Đạt


LỜI NÓI ĐẦU
Với mỗi quốc gia trên thế giới, cơ khí là một trong những ngành công nghiệp
không thể thiếu. Với vai trò vô cùng quan trọng của mình, nó góp phần sản xuất ra
các trang thiết bị, công cụ cho mọi ngành kinh tế trong xã hội. Đối với một ngành
công nghiệp vẫn còn non trẻ nhƣ nƣớc ta, với xu hƣớng “Công Nghiệp Hóa-Hiện
Đại Hóa” đất nƣớc, thì ngành cơ khí nói chung và cơ khí chế biến nói riêng lại càng

thể hiện rõ tầm quan trọng của nó. Sự ra đời ngày càng nhiều của các loại máy móc
đã phần nào thúc đẩy nền kinh tế của đất nƣớc ta ngày càng đi lên. Cùng với sự
phát triển của các loại máy móc phục vụ cho các ngành công nghiệp thì các loại
máy phục vụ cho nông nghiệp, các loại máy chế biến lƣơng thực, thực phẩm cũng
ngày càng xuất hiện nhiều trên thị trƣờng với các kiểu dáng, mẫu mã ngày một tốt
hơn, đáp ứng đƣợc với những mong muốn của ngƣời tiêu dùng.
Với luận văn tốt nghiệp : “Tính Toán Thiết Kế Máy Ép Nƣớc Cam Tự
Động” cùng với những yêu cầu của luận văn, em đƣợc đi sát vào thực tế cũng nhƣ
vận dụng các kiến thức đã học một cách tổng hợp và linh hoạt, qua những trao đổi
với giảng viên hƣớng dẫn và trao đổi nhóm với nhau để tìm ra nhƣng phƣơng án
hợp lí và thuận lợi nhất cho việc thực hiên luận văn này. Nhờ vậy, khi kết thúc luận
văn này, em có thể tổng hợp và trang bị thêm cho mình những kiến thức về chế tao
máy nói chung và nói riêng là đối với việc chế tạo máy sản xuất lƣơng thực thực
phẩm.
Mặc dù đƣợc trang bị các kiến thức cơ bản, nhƣng do khả năng cùng với
hiểu biết thực tế còn hạn chế, nên luận văn không thể tránh khỏi những thiếu sót về
kỹ thuật cũng nhƣ nội dung. Vì vậy em rất mong nhận đƣợc ý kiến góp ý của các
thầy cô để luận văn có thể đƣợc hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cám ơn.


TÓM TẮT ĐỀ TÀI
Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển về khoa học kỹ thuật trên lĩnh
vực cơ giới hóa sản xuất cây trồng cũng nhƣ các lĩnh vực khác…làm cho nền nông
nghiệp ngày càng phát triển và đi lên. Sự phát triển đó đã kéo theo sự phát triển của
các loại máy phục vụ cho nông nghiệp, các loại máy chế biến lƣơng thực, thực
phẩm cũng ngày càng xuất hiện nhiều trên thị trƣờng để đáp ứng nhu cầu của thị
trƣờng.
Vì thế công nghiệp sản xuất các máy phục vụ cho sản xuất, chế biến nông
nghiệp cũng đƣợc Nhà Nƣớc ta quan tâm và chú trọng phát triển cả về số lƣợng lẫn
chất lƣợng.

Phƣơng pháp để thực hiện đề tài bao gồm: Phƣơng pháp tính toán, phƣơng pháp
thiết kế, phƣơng pháp thí nghiệm.
Nội dung thực hiện nhƣ sau:
- Tra cứu tài liệu về các phƣơng pháp ép để tách pha lỏng với pha rắn có hiệu quả
nhất để tính toán thiết kế phù hợp cho “máy ép nƣớc cam tự động”.
- Sau đó dựa vào lý thuyết và số liệu thực tế để tính toán các thông số kỹ thuật
của máy ép.
- Hoàn thành các bản vẽ chi tiết và bản vẽ lắp.
Kết luận: Sau khi tiến hành thực hiện và hoàn tất đề tài, em rút ra đƣợc những kết luận
sau:
- Dựa trên lý thuyết và bản vẽ của máy ta đánh giá đƣợc cơ sở tính toán thiết kế
của đề tài là hợp lí.
- Đề tài thiết kế này đã giúp em vững thêm kiến thức để bƣớc đến bƣớc tiếp theo
là chế tạo.


MỤC LỤC
PHIẾU ĐỀ NGHỊ ĐỀ TÀI LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP HK II, NĂM HỌC: 20142015 ................................................................................................................................. ii
NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN................................................................. iii
NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ CHẤM PHẢN BIỆN ....................................................... iv
NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG PHẢN BIỆN ................................................................ v
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................ vi
LỜI NÓI ĐẦU .............................................................................................................. vii
TÓM TẮT ĐỀ TÀI ...................................................................................................... viii
MỤC LỤC ...................................................................................................................... ix
MỤC LỤC BẢNG ........................................................................................................ xii
MỤC LỤC HÌNH ẢNH ............................................................................................... xiii
CHƢƠNG I: .................................................................................................................... 1
GIỚI THIỆU CHUNG .................................................................................................... 1
1.1 Đặt vấn đề ................................................................................................................. 1

1.2 Mục tiêu của đề tài .................................................................................................... 2
1.3 Phƣơng pháp nghiên cứu........................................................................................... 2
1.4 Sơ lƣợc về cây cam ................................................................................................... 2
1.4.1 Giới thiệu về cây cam ......................................................................................... 2
1.4.2 Đặc tính của cây cam .......................................................................................... 4
1.4.3 Nghiên cứu về trái cam ....................................................................................... 9
1.4.4 Công dụng của trái cam .................................................................................... 10
CHƢƠNG II .................................................................................................................. 11
TỔNG QUAN VỀ MÁY VÀ THIẾT BỊ ÉP ................................................................ 11
2.1 Giới thiệu về bộ phận ép. ........................................................................................ 11
2.2 Phân loại máy ép: .................................................................................................... 12
2.2.1. Máy ép để tách pha lỏng ra khỏi pha rắn ......................................................... 12
2.2.2. Máy ép để tạo hình: ......................................................................................... 15
2.3 Các kiểu ép nƣớc cam hiện tại ................................................................................ 16
2.3.1 Ép nƣớc cam bằng tay ...................................................................................... 16
2.3.2 Ép nƣớc cam bằng máy .................................................................................... 17
CHƢƠNG III: ............................................................................................................... 18
GIỚI THIỆU VỀ MÁY ÉP NƢỚC CAM TỰ ĐỘNG ................................................. 18
3.1 Các phƣơng án thiết kế............................................................................................ 18


3.1.1 Phƣơng án 1: ..................................................................................................... 18
3.1.2 Phƣơng án 2: ..................................................................................................... 19
3.1.3 Phƣơng án 3: ..................................................................................................... 20
3.2 Thiết kế máy ép nƣớc cam tự động ......................................................................... 22
3.2.1 Yêu cầu của máy. .............................................................................................. 22
3.2.2 Cơ cấu làm việc của máy. ................................................................................. 22
3.2.3 Thông số kỹ thuật của máy ............................................................................... 22
3.2.4 Chọn cơ cấu thích hợp cho máy ....................................................................... 22
3.2.5 Sơ đồ cấu tạo các bộ phận chính của máy ép nƣớc cam tự động ..................... 25

3.2.6 Nguyên lý hoạt động của máy ép nƣớc cam tự động ....................................... 25
CHƢƠNG IV: ............................................................................................................... 25
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY ÉP NƢỚC CAM TỰ ĐỘNG .................................... 26
4.1 Tính toán sơ bộ ........................................................................................................ 26
4.1.1 Thí nghiệm lực cắt trái cam ra làm hai và lực ép miếng cam. .......................... 26
4.1.2 Các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình ép. ........................................................... 30
4.1 Vận tốc của cối ép lồi và cối ép lõm .................................................................... 31
4.2 Tính toán động lực học của máy ............................................................................. 32
4.2.1 Lựa chọn nguyên liệu đầu vào .......................................................................... 32
4.2.2 Thông số làm việc của máy .............................................................................. 32
4.2.3 Chọn động cơ .................................................................................................... 33
4.2.2 Tính toán chọn biến tần. ................................................................................... 35
4.2.3 Phân phối tỉ số truyền và tính momen xoắn trên trục. ...................................... 36
4.3 Tính toán phần thân máy ......................................................................................... 37
4.3.1 Tính toán bộ truyền đai ..................................................................................... 37
4.3.2 Tính toán bộ truyền bánh răng trụ thẳng .......................................................... 40
4.3.3 Tính toán trục, chọn then và ổ lăn .................................................................... 46
4.4 Tính toán phần ép cam ............................................................................................ 62
4.4.1 Tính cối ép lõm ................................................................................................. 62
4.4.2 Tính cối ép lồi ................................................................................................... 63
4.5 Thiết kế các chi tiết khác ......................................................................................... 64
4.5.1 Thùng chứa liệu ................................................................................................ 64
4.5.2 Dao cắt .............................................................................................................. 64
4.5.3 Lƣới lọc ............................................................................................................. 65
4.5.4 Thanh gạt vỏ ..................................................................................................... 65
4.5.5 Thiết kế khung máy .......................................................................................... 66
CHƢƠNG V: ................................................................................................................ 67


THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ ..................................................................... 67

5.1 Quy trình công nghệ gia công trục. ......................................................................... 67
5.2 Quy trình công nghệ gia công cối ép lồi và cối ép lõm. ......................................... 68
CHƢƠNG VI: ............................................................................................................... 68
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ....................................................................................... 68
6.1 Kết luận ................................................................................................................... 68
6.2 Kiến nghị ................................................................................................................. 69
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 69


MỤC LỤC BẢNG
Bảng 1.1: Thành phần dinh dưỡng của cam tươi (tính trên 100g). .............................. 10
Bảng 1.2: Đặc điểm kỹ thuật của cam Việt Nam. ........................................................ 10
Bảng 4.1: Xác định lực cần dùng khi cắt trái cam: (Đơn vị: Newton) ......................... 26
Bảng 4.2: Xác định lực cần dùng khi ép nữa trái cam: (Đơn vị: Newton) ................... 28
Bảng 4.3: Đặc tính kỹ thuật động cơ điện không đồng bộ 3 pha roto lồng sóc 220V –
50Hz. ............................................................................................................................. 33
Bảng 4.4: Kích thước lắp đặt và kích thước chiếm chỗ của động cơ ........................... 34
Bảng 4.5: Chọn cầu chì và dây cáp điện theo công suất động cơ ................................ 35
Bảng 4.6: Chọn loại đai thang thường có kí hiệu A .................................................... 38
Bảng 4.7: Các thông số của bộ truyền đai .................................................................... 41
Bảng 4.8: Các thông số bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng: ..................................... 46
Bảng 4.9: Chọn then: .................................................................................................... 55
Bảng 4.10: Kết quả kiểm nghiệm các then.................................................................... 59
Bảng 4.1: Số liệu đường kính các trục: ....................................................................... 59


MỤC LỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 Cam xã Đoàn .................................................................................................. 4
Hình 1.2 Cam đƣờng (cam mật).................................................................................... 4
Hình 1.3 Cam sành ........................................................................................................ 4

Hình 1.4 Thân cây cam ................................................................................................. 5
Hình 1.5 Lá cam ............................................................................................................ 5
Hình 1.6 Hoa cam ......................................................................................................... 6
Hình 1.7 Trái cam ......................................................................................................... 6
Hình 2.1 Máy ép trục vít ............................................................................................... 13
Hình 2.2 Cấu tạo máy ép trục........................................................................................ 14
Hình 2.3 Cấu tạo máy ép dùng khí nén ......................................................................... 15
Hình 2.4 Máy ép trục lăn............................................................................................... 15
Hình 2.5 Sơ đồ máy dập ép tạo hình bánh qui .............................................................. 16
Hình 2.6 Sơ đồ làm việc của máy ép có khuôn đúc kiểu đứng ..................................... 16
Hình 2.7 Ép nƣớc cam bằng tay .................................................................................... 17
Hình 2.8 Ép nƣớc cam bằng máy công suất nhỏ........................................................... 17
Hình 3.1 Máy ép nƣớc cam kiểu trục vít....................................................................... 18
Hình 3.2 Sơ đồ máy ép nƣớc cam kiểu trục vít ............................................................. 18
Hình 3.3 Sơ đồ máy ép nƣớc cam dùng khí nén ........................................................... 19
Hình 3.4 Sơ đồ máy ép nƣớc cam tự động .................................................................... 20
Hình 3.5 Sơ đồ bộ phận cấp liệu ................................................................................... 22
Hình 3.6 Sơ đồ cơ cấu cắt ............................................................................................. 22
Hình 3.7 Cơ cấu ép cam ................................................................................................ 23
Hình 3.8 Sơ đồ máy ép nƣớc cam tự động .................................................................... 24
Hình 4.1 Lực cần thiết để cắt trái cam. ......................................................................... 27
Hình 4.2 Xác định lực cần thiết để ép miếng cam. ....................................................... 29
Hình 4.3 Đƣờng tâm của cam khi cắt............................................................................ 30
Hình 4.4 Đƣờng tâm của cam khi cắt............................................................................ 30
Hình 4.5 Kích thƣớc động cơ điện ................................................................................ 34
Hình 4.6 Hình dạng của biến tần ................................................................................... 36
Hình 4.7 Các kích thƣớc của đai ................................................................................... 40
Hình 4.8 Bản vẽ phát sơ đồ máy ép nƣớc cam tự động ................................................ 47
Hình 4.9 Sơ đồ momen xoắn và uốn trục I ................................................................... 50
Hình 4.10 Phát thảo trục I ............................................................................................. 52

Hình 4.11 Sơ đồ momen xoắn và uốn trục II ................................................................ 53
Hình 4.12 Phát thảo trục III........................................................................................... 55
Hình 4.13 Tính ổ lăn trục I ............................................................................................ 59
Hình 4.14 Tính ổ lăn trục III ......................................................................................... 61
Hình 4.15 Cối ép lồi ...................................................................................................... 64
Hình 4.16 Khay chứa liệu ............................................................................................. 65
Hình 4.17 Dao cắt và đồ gá ........................................................................................... 65
Hình 4.18 Lƣới lọc và phiểu ......................................................................................... 66
Hình 4.19 Thanh gạt vỏ ................................................................................................. 66
Hình 4.20 Khung máy ................................................................................................... 67


CHƢƠNG I:

GIỚI THIỆU CHUNG
Đặt vấn đề
Nƣớc trái cây đã và đang là sản phẩm quen thuộc đối với ngƣời tiêu dùng và thị
trƣờng nƣớc trái cây ngày càng phát triển nhƣ một điều tất yếu theo xu hƣớng hiện đại.
Theo xu hƣớng ngày nay, con ngƣời ngày càng quan tâm đến sức khoẻ, ngày càng
nhận ra giá trị của các sản phẩm từ thiên nhiên, đặc biệt là nƣớc trái cây và rau củ, là
sản phẩm gần gũi, giàu dinh dƣỡng và cung cấp các chất cần thiết. Theo kết quả điều
tra thị trƣờng năm 2004 do Công ty cổ phần nƣớc giải khát Tribeco đặt hàng một công
ty nghiên cứu thị trƣờng thực hiện, thị trƣờng nƣớc giải khác không gas tăng 10%
/năm trong khi sản lƣợng nƣớc ngọt có gas tiếp tục sụt giảm 5%/năm.
Trong những năm gần đây, bắt đầu có sự cạnh tranh sản phẩm giữa các doanh
nghiệp trong nƣớc với các doanh nghiệp có vốn đầu tƣ nƣớc ngoài. Do áp lực cạnh
tranh, các doanh nghiệp không ngừng tung ra các sản phẩm mới và thay đổi chiến lƣợc
sản xuất; trong đó có việc giảm tỷ trọng sản xuất nƣớc giải khát có gas. Trái với sự ảm

đạm tại thị trƣờng nƣớc ngọt có gas, nhu cầu tiêu thụ nƣớc giải khát không gas, đặc
biệt là nƣớc trái cây tại Việt Nam tăng rất mạnh, đạt gần 30%/năm. Theo khảo sát mới
đây trên các hộ gia đình ở thành thị cho thấy 70% quan tâm đến sức khoẻ của mình
hơn trƣớc đây, 74% muốn sử dụng các loại vitamin và khoáng chất và 80% thích mua
các loại sản phẩm có chứa các chất có lợi cho sức khoẻ nhƣ nhân sâm, calcium...
Cam là loại trái cây nổi tiếng với lƣợng vitamin C dồi dào giúp thúc đẩy quá
trình giải độc của cơ thể, tăng sức đề kháng cho cơ thể. Vitamin C còn có thể giúp
chống lại chứng loãng xƣơng. Hàm lƣợng khoáng chất trong quả cam có thể ngăn chặn
sự phát triển bệnh ung thƣ ruột kết. Nhiều tài liệu đã khẳng định, khi uống nƣớc cam
ép hằng ngày còn giúp phòng chống ung thu vú và ung thƣ phổi vì cam rất dồi dào hợp
chất Citrus Limonoid.
Nƣớc cam ép là loại nƣớc trái cây hiện đƣợc rất nhiều gia đình ở Việt Nam
chuyển sang sử dụng với 100% nguyên chất là tự nhiên, vừa tiện lợi vữa bổ dƣỡng
nhƣng không phải ai cũng có nhiều thời gian để chuẩn bị. Vì vậy do nhu cầu của thị
trƣờng của ngƣời tiêu dùng và sự tiếng bộ của khoa học kỹ thuật đã cho ra đời các loại
máy ép nƣớc cam.
1.1


Ngày nay, máy ép nƣớc cam không còn là một vật dụng xa lạ với mỗi gia đình
Việt bởi sự tiện dụng và hiệu quả mà sản phẩm này đem lại là rất lớn.
Ép nƣớc cam là một công đoạn rất quan trọng, nó quyết định khả năng lấy đƣợc
bao nhiêu nƣớc trong trái cam và không ép luôn phần chứa tinh dầu ở trong vỏ cam, để
tránh ảnh hƣởng tới chất lƣợng của nƣớc cam. Quá trình ép càng tốt thì năng suất càng
tăng lên, lợi nhuận đƣợc nhiều hơn.
Nhƣ vậy máy ép nƣớc cam cần đƣợc thiết kế một cách hợp lý nhất sao cho
nƣớc cam đƣợc lấy ra triệt để nhất, nếu thiết kế không hợp lý thì sẽ ảnh hƣởng đến
năng suất và chất lƣợng của nƣớc cam nguyên chất.
1.2
Mục tiêu của đề tài

Nghiên cứu và thiết kế một máy ép nƣớc cam cụ thể nhằm:
- Tiết kiệm thời gian làm việc
- Đảm bảo chất lƣợng sản phẩm đạt yêu cầu cho việc sử dụng.
- Nhỏ gọn dễ dàng vận chuyển.
1.3
Phƣơng pháp nghiên cứu
Khảo sát tình hình sử dụng nƣớc cam ép ở Việt Nam hiện nay
Khảo sát các máy ép nƣớc cam hiện có.
Tiến hành nghiên cứu và tìm hiểu nguyên lý hoạt động, các yếu tố và tính chất
cơ học cần thiết của máy: năng suất, lực ép, kích thƣớc và khối lƣợng của nguyên
liệu....
Trên cơ sở đó tiến hành thiết kế máy ép nƣớc cam, cụ thể để đáp ứng đƣợc mục
tiêu của đề tài.
1.4
Sơ lƣợc về cây cam
1.4.1 Giới thiệu về cây cam
Nguồn gốc cây cam:
Cây cam đã đƣợc biết đến từ rất lâu khoảng 2200 năm trƣớc công nguyên ở
Trung Quốc nhƣng một số ngƣời lại cho rằng cây cam có nguồn gốc từ dãy Himalayas
(Ấn Độ). Cam đƣợc trồng rất phổ biến ở Ấn Độ, sau đó lan rộng về phía đông, và đến
cả vùng Đông Nam Á. Vào khoảng thế kỉ thứ 3 trƣớc công nguyên, cây cam đƣợc đƣa
đến Châu Âu và nó lan ra tới cả vùng Địa Trung Hải. Sau đó, cây cam đƣợc Columbus
mang đến Châu Mỹ. Những năm sau đó, những ngƣời làm vƣờn ở Châu Mỹ và Châu
Âu đã đem cây cam đến Châu Úc và Châu Phi.

-

Phân bố

Tính đến năm 1987, cây cam là cây ăn quả đã đƣợc tìm thấy là hầu hết các nƣớc
trên thế giới. Cây cam đƣợc trồng rộng rãi ở các vùng khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt
đới cho quả ngọt ngào.
Sản xuất
+ Thế giới: Tính đến năm 2012, cam ngọt chiếm khoảng 70% sản lƣợng cây có
múi. Năm 2010, 68.300.000 tấn cam đƣợc trồng trên thế giới, đặc biệt đƣợc sản xuất
phổ biến ở Brazil và các nƣớc Mỹ Florida và California.
Cụ thể lƣợng sản xuất cam tính theo exp (trong năm 2009) đƣợc xếp hạng nhƣ
sau (theo Faostat):
1. Việt Nam 10.180.256.500
2. Hoa Kỳ 2.110.729.900
3. Mexico 970.969.810
4. Ấn Độ 540.100.000
5. Tây Ban Nha 320.883.400
6. Ý 210.064.099
7. Mỹ 145.000.000
8. Iran 102.900.000
9. Ai Cập 91.750.000
10. Hà Lan 67.090.890
11. Thái Lan 11.600.900
12. Úc 5.000.000
13. Trung Quốc 1.200
Giữa 1974 và 2004 lƣợng sản xuất của cam đã gia tăng 99,8%.
+ Trong nƣớc: Cam đƣợc trống rất nhiều ở các tỉnh phía bắc, và vùng nam bộ
của nƣớc ta. Ở phía bắc nhƣ: huyện Bắc Quang ( Hà Giang), Tuyên Quan... Ở phía
nam nhƣ: các tỉnh thuộc đồng bằng sông Cửu Long
Năm 2007 cam có diện tích gần 80 nghìn ha với sản lƣợng 523 nghìn tấn.
- Phân loại:
Có nhiều cách phân loại cam khác nhau, tùy thuộc vào từng quốc gia và địa
phƣơng. Trong thƣơng mại, cam đƣợc chia thành 2 loại: Cam ngọt (sweet orange) và

cam chua (sour orange). Trong đó, cam chua thƣờng dùng trong sản xuất mứt cam.
Một số loại cam ngọt thƣờng gặp.
Phân loại ở Việt Nam: Chia làm 3 loại:
 Cam xã Đoài: Là cây tƣơng đối cao ít cành lá quả ngon thơm có vỏ mọng và
bóng vị ngọt đậm ít xơ (Hình 1.1).


Hình 1.1
 Cam đƣờng (cam mât): Có vỏ mỏng màu vàng đỏ hay đỏ sẫm (Hình 1.2).

Hình 1.2
 Cam sành: Quả có vỏ sần sùi hoặc mịn, vị ngọt và hơi chua (Hình 1.3).

Hình 1.3

1.4.2 Đặc tính của cây cam
Thân


Thân cam thƣờng xanh, với chiều cao
trung bình khoảng 8-10m, có nhiều cây
lâu năm có thể cao tới 15m.

Hình 1.4
Lá:
Lá có hình bầu dục, sắp xếp xen kẽ có chiều dài từ 4 - 10cm.

Hình 1.5
Hoa

Hình 1.6
Trái


Trái cam có nhiều kích thƣớc và hình dạng khác nhau từ hình cầu đến hình chữ nhật
tròn, nó thƣờng phân đoạn bên trong và chứa nhiều hạt giống và một mô xốp trắng.
Khi còn non trái cam có màu xanh lá cây.

Hình 1.7
Điều kiện môi trƣờng
 Nhiệt độ: Cam có thể sống và phát triển ở 130C - 390C, thích hợp nhất từ
230C - 290C, ngừng sinh trƣởng dƣới 130C và chết -50C.
Nhiệt độ ảnh hƣởng đến phẩm chất và phát triển của trái. Ở ĐBSCL do có nhiệt độ
cao và ẩm độ thấp nên trái thƣờng chín sớm, vị ngọt, nhƣng vỏ có màu sắc không đẹp.
 Ánh sáng: Cam không thích ánh sáng trực tiếp và cƣờng độ ánh sáng
thích hợp là 10000-15000 lux (tƣơng đƣơng ánh sáng lúc 8 giờ sáng hoặc 4-5 giờ
chiều ở Việt Nam).
 Đất đai: Cam phát triển tốt trên đất đồi rừng mới khai phá, đất bồi tụ,
đất bãi ven sông, suối, là đất nhiều mùn và có nhiều chất dinh dƣỡng, cao ráo, dễ
thoát nƣớc, có tầng dầy từ 80 - 100cm, mực nƣớc ngầm sâu dƣới 1m, độ dốc của
đất từ 3 - 200 (tốt nhất từ 3 - 80), độ pH thích hợp 5,5 - 6,0.
- Dịch hại trên cây cam
Côn trùng và động vật hại cam
+ SÂU VẼ BÙA: Sâu đục dƣới lớp biểu bì lá thành những dƣờng ngoằn ngoèo.
Sự phá hại của sâu làm cho lá co cúm, quăn queo, hạn chế quang hợp. Ngoài ra, các
vết thƣơng do sâu to nên trên lá, chồi to điều kiện cho bệnh loét phát triển.
Phòng trị: chăm sóc cho cây sinh trƣởng tốt, thúc cho các đợt ra lộc tập trung,
chóng thành thục có thể hạn chế đƣợc phá hại của sâu.
Dùng các loại thuốc nội hấp thƣ cymbush 8cc/bình 8 lít nƣớc, Bi 58 nồng độ
0,1 %, Lannate 20g/bình 8 lít nƣớc.

+ RẦY MỀM: Thƣờng chích hút nhựa ở đầu ngọn làm chồi và lá non không
phát triển đƣợc, co rúm lại, đồng thời phân của chúng thải ra tạo điều kiện cho nấm bồ
-


hóng cộng sinh và phát triển. Rầy mềm còn là môi giới truyền bệnh Tristeza trên cây
có múi.
Phòng trị: Phun thuốc định kỳ các đợt lộc của cây nhƣ :Supracide 40EC (10-15
cc/bình 8 lít),Polytrin P 440EC(8-15cc/bình 8 lít).
+ RẦY CHỔNG CÁNH:
 Tác hại của rầy chổng cánh
 Là côn trùng truyền bệnh vàng lá greening trên cam.
 Trực tiếp gây hại bằng cách chích hút trên đọt non, làm đọt non bị chết.
 Phòng trừ rầy chổng cánh
- Không nên trồng các cây kiểng họ cam quýt nhƣ: nguỵêt qƣới, cằn thăng, Kim
quýt gần vƣờn cam, nhất là vƣờn ƣơm sản xuất cây giống.
- Nếu có trồng các cây kiểng trên thì phải thƣờng xuyên phun thuốc để trừ rầy
nhất là đối với nguyệt quới.
- Trồng cây chắn gió boa chung quanh vƣờn để ngăn chặn rầy từ nơi khác bay
đến, vành đai chắn gió có thể là các loại cây nhƣ: dƣơng, bình linh lá.
- Cắt tỉa cành, điều khiển các đợt ra đọt non tập trung, để xịt thuốc trừ rầy.
- Thƣờng xuyên thăm vƣờn để phát hiện ấu trùng và rầy trƣởng thành để tiêu diệt
kịp thời, nhất là những giai đoạn cây ra đọt non hoặc sau những cơn giông lớn.
- Nhổ bỏ những cây bị bệnh vàng lá trong vƣờn đem tiêu hủy đẻ loại trừ nguồn
bệnh lây lan sang những cây khỏe. Trƣớc khi hủy, xịt thuốc để loại trừ rầy
chổng cánh bay sang các cây khác lân cận đó.
- Bảo vệ và tạo điều kiện cho các loài thiên địch phát triển bằng cách phun thuốc
hợp lý.
- Bệnh hại cam
+ NHỆN ĐỎ: Cả ấu trùng và thành trùng đều rất nhỏ, màu nâu, vàng lợt hoặc

trắng trong tùy loại, thƣờng bu chích hút bên ngoài vỏ trái non khoảng 1-2 tháng tuổi,
ít khi trái bị rụng nhƣng thƣờng làm cho vỏ trái sần sùi nhƣ cám, nên thƣờng gọi là trái
da cám, làm giảm giá trị thƣơng phẩm.
* Phòng trị: phun các loại thuốc đặc trị nện đỏ nhƣ Bi 58, Danitol.
+ BỆNH LOÉT: Do vi khuẩn (Xanthomonas campestris pv.citri) gây hại. Ban
đầu lá, trái, cành đều bị nhiễm, dễ thấy nhất trên lá và trái. Vết bệnh lúc đầu nhỏ, sũng
nƣớc, màu xanh sậm, sau đó biến thành màu nâu nhạt, mọc nhô trên mặt lá hay vỏ trái.
Chung quanh vết bệnh trên lá có thể có quầng vàng.
Phòng trị: Cắt bỏ, tiêu hủy những cành, lá bệnh, vệ sinh nghiêm ngặt kể cả
quần áo công nhân làm vƣờn.


Phun các loại thuốc gốc đồng nhƣ Copperzinc, Kasuran BTN(1,5-2%), hoặc
Zineb 80 BHN(1/500-1/800) ở giai đoạn cây chờ đâm tƣợt ra hoa và sau đó khi 2/3
hoa đã rụng cánh và tiếp tục phun định kỳ 2 tuần/lần cho đến khi trái chín.
Xử lý hạt, mắt ghép trƣớc bằng nƣớc Javel hay nhiệt (nƣớc:5nóng:5 lạnh) trong
20 phút.
+ BỆNH VÀNG LÁ GREENING.
Bệnh vàng lá greening do vi khuẩn gram âm tên là Liberobacter asiaticum
(châu á) sống trong mạch dẫn libe của cây, lây lan qua mắt ghép hoặc do rầy chổng
cánh truyền qua. Vi khuẩn gây xáo trộn sinh lý, làm tắt nghẽn quá trình vận chuyển
dinh dƣỡng. Do đó làm thiệt hại đến năng suất, phẩm chất trái.
Bệnh mang tính hủy diệt vì không có tổ hợp gốc ghép-mắt ghép nào kháng
đƣợc.
Phòng trị
Không có thuốc trị bệnh mà chỉ có thể sử dụng tổng hợp nhiều biện pháp đồng
bộ và có tính cách rộng rãi trong vùng mới có hiệu quả cao.
1) Loại bỏ cây đã nhiễm bệnh, cây ký chủ của rầy kể cả cây kiểng nguyệt quới,
dây tơ hồng chung quanh gần vƣờn sau khi đã phun thuốc trừ rầy chổng
cánh.

2) Trồng cây giống sạch bệnh, cách ly nguồn nhiễm bệnh, nên trồng thƣa và có
cây chắn gió bảo vệ trong và ngoài.
3) Sử dụng thuốc hóa học nhƣ Applaud 10BHN, Applaud MIPC 25% BTN,
Bassa, Trebon…Phun định kỳ bảo vệ các đợt lá non, nhất là vào mùa xuân,
hay đầu mùa mƣa, vì rầy luôn chọn các đọt non để đẽ trứng (nếu không sử
dụng đƣợc biện pháp thiên địch một cách có hiệu quả).
+ BỆNH THỐI GỐC CHẢY NHỰA: Do nấm Phytopthora sp gây ra. Lúc đầu
bệnh làm vỏ của thân cây ở vùng gốc bị úng nƣớc, thối nâu thành những vùng bất
dạng, sau đó khô, nứt dọc, chảy mủ hôi. Cây bệnh ít rễ mảnh, rễ ngắn, vỏ rễ thối rất dễ
tuột, nhất là ở các rễ con, lá bị vàng. Nấm gây bệnh này cũng làm thối trái, nhất là trái
ở gần mặt đất và thƣờng thấy ở các vƣờn trồng dầy.
Phòng trị: Chọn gốc ghép chống chịu bệnh nhƣ Cam ba lá, Cam chua…, đất
trồng phải ráo, không tủ cỏ rác hay bồi bùn lấp gốc, tránh gây thƣơng tích vùng gốc và
rễ. Nên theo dõi phát hiện bệnh sớm, cạo sạch vùng bệnh, bôi dung dịch thuốc tím 1%
hay bằng các loại thuốc nhƣ Captan 75 BTN, Aliette 80 BHN, Copper Zinc, Copper
B,…Thu gom, rải vôi và chôn sâu các trái rụng do bệnh là biện pháp quan trọng để hạn
chế sự lây lan.


1.4.3 Nghiên cứu về trái cam
- Cam (danh pháp hai phần: Citrus × sinensis) là loài cây ăn quả cùng họ với bƣởi.
Nó có quả nhỏ hơn quả bƣởi, vỏ mỏng, khi chín thƣờng có màu da cam, có vị ngọt
hoặc hơi chua. Loài cam là một cây lai đƣợc trồng từ xƣa, có thể lai giống giữa loài
bƣởi (Citrus maxima) và quít (Citrus reticulata). Đây là cây nhỏ, cao đến khoảng
10 m, có cành gai và lá thƣờng xanh dài khoảng 4-10 cm.
- Cấu tạo của trái cam:

Lớp vỏ ngoài: có màu cam hoặc màu xanh tuỳ theo giống cây, lớp vỏ
ngoài có chứa nhiều các túi tinh dầu.


Lớp cùi trắng: có chứa pectin và cellulose.

Múi cam: bên trong có chứa những tép cam trong đó chứa dịch bào.

Hạt cam: chứa mầm cây.

Lõi là phần nằm ở trung tâm của quả cam, có lớp cùi trắng.
Thành phần hoá học của cam:
Bảng 1.1 – Thành phần dinh dưỡng của cam tươi (tính trên 100g).
Thành phần
Hàm lƣợng
Đơn vị
Múi
Vỏ
Thành phần
Nƣớc
88,06
75,95
%
chính
Protein
0,9
%
Tinh dầu
Vết
2,4
%
Sacharose
3,59
1,22

%
Glucose
1,25
3,49
%
Frutose
1,45
3,24
%
Acid hữu cơ
1,41
0,22
%
Cellulose
0,47
3,49
%
Pectin
1,41
0,22
%
Muối khoáng
Ca
34
mg%
P
23
mg%
Fe
0,4

mg%
Vitamine
A
0,09
mg%
-Carotene
0,4
0,09
mg%
B1
0,04
0,02
mg%
B2
0,06
mg%
PP
0,75
1,27
mg%
C
65
170
mg%


- Các chỉ số cơ bản của trái cam
Bảng 1.2 – Đặc điểm kỹ thuật của cam Việt Nam.
Chỉ tiêu
Cam sành

Cam Xã Đoài
Khối lƣợng quả
200g – 300
240
trung bình, g
Đƣờng kính quả
88
80
trung bình, mm
Hàm lƣợng chất
11,5
11,5
khô, %
Độ acid
ph
3,2
3,2 – 3,8
Nƣớc quả
˃ 40%
Năng suất
20 – 25kg/cây/năm 20 – 30kg/cây/năm
Năm tuổi
3 năm tuổi
3-5 năm tuổi

Cam Mật
150-300
90
11
3,2

36 – 52%
20 – 30kg/cây/năm
4-5 năm tuổi

1.4.4 Công dụng của trái cam
Công dụng của nƣớc cam:
Nƣớc cam có chứa flavonoid có lợi cho sức khỏe và là một nguồn cung cấp các
chất chống oxy hóa hesperidin. Đồng thời trong nƣớc cam có chứa nhiều vitamin C,
đƣờng, acid hữu cơ, tinh dầu... nƣớc cam có vị ngọt, chua, tính mật, có tác dụng giải
khát, sinh tân dịch, mật phổi, tiêu đờm, lợi tiểu và tăng cƣờng đề kháng, chống mệt
mỏi.
Một ly nƣớc cam tƣơi khoảng 160ml sẽ cung cấp đƣợc 75kcal và hơn 50% nhu
cầu trong ngày về vitamin C cho phụ nữ.
Nƣớc cam thƣờng có sự thay đổi giữa màu cam và màu vàng, mặc dù một số
màu đỏ ruby hoặc màu cam giống màu đỏ cam hoặc thậm chí hơi hồng.
1.4.5 Thu hoạch và bảo quản
Ở nƣớc ta, cam đƣợc trồng rộng rãi trên khắp cả nƣớc. Cây ra hoa quanh năm,
thƣờng có hoa vào tháng 11-12. Cam cũng nhƣ các loại quả có múi khác thƣờng đƣợc
thu hái khi mới bắt đầu chín.
Cam cần đƣợc thu hái kịp thời khi trên vỏ quả xuất hiện màu chín chiếm 1/41/3 vỏ quả (biến sang màu vàng da cam). Không nên để quả chín lâu trên cây vì có thể
dẫn đến hiện tƣợng xốp quả.


Cần tiến hành thu hái vào những ngày trời nắng ráo. Dùng kéo mũi bằng và có
lò xo để cắt sát cuống quả, không nên cầm tay vặt quả. Tránh làm ảnh hƣởng tới vỏ
quả khi thu hái.
Có thể dùng kéo để cắt cuống sát mặt quả. Sau khi thu hái nên để quả ở điều
kiện bình thƣờng trong 12- 14h để ổn định hô hấp.
Trong thời gian đó, tiến hành lựa chọn theo độ chín, kích thƣớc, loại bỏ những
quả bầm giập, sây sát. Trong trƣờng hợp quả nhiễm bẩn nhiều thì phải rửa rồi để khô

ráo. Để tránh nhiễm trùng có thể bôi vôi vào cuống. Để bảo quản cam trong thời gian
dài, ngƣời ta thƣờng sử dụng một số phƣơng pháp nhƣ: bảo quản trong cát, bằng hoá
chất, nhiệt độ thấp....

CHƢƠNG II

TỔNG QUAN VỀ MÁY VÀ THIẾT BỊ ÉP
Ngày nay, dụng cụ không còn là một vật dụng xa lạ với mỗi gia đình Việt bởi
sự tiện dụng và hiệu quả mà dòng sản phẩm này đem lại là rất lớn. Thế nhƣng những
dụng cụ vắt cam này chỉ phục vụ cho những hộ gia đình vẫn còn mang tính thủ công.
2.1 Giới thiệu về bộ phận ép.
Ép là quá trình tác động lực cơ học lên vật liệu làm vật liệu bị biến dạng nhằm
mục đích:
Phân chia pha lỏng rắn trong vật liệu.