thiết kế Máy phân ly lúa gạo

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ MÁY PHÂN LY LÚA – GẠO

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ
BỘ MÔN THIẾT KẾ MÁY
---------------o0o---------------

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ
MÁY PHÂN LY LÚA
GẠO NĂNG SUẤT 8T/h

GVHD : Trần Thiên Phúc
SVTH : Cao Thanh Vĩnh Bảo
MSSV : 20800105

Tp HCM, Tháng 1/2013

Trang 1


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ MÁY PHÂN LY LÚA – GẠO

Trang 2

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
------------------Ngày
tháng
năm 2012

PHIẾU CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
(Dành cho người hướng dẫn / phản biện)
1. Họ và tên : Cao Thanh Vĩnh Bảo
Ngành
: Cơ khí – chế tạo máy
2. Đề tài
: Tính toán, thiết kế máy phân ly lúa – gạo năng suất 8 tấn / giờ
3. Họ và tên người hướng dẫn/phản biện :
4. Tổng quát về bản thuyết minh
Số trang : …………………………………… Số chương : ……………………..
Số bảng số liệu : ……………………………. Số hình vẽ : ……………………..
Số tài liệu tham khảo : ……………………… Phần mềm tính toán : ……………
Hiện vật (sản phẩm) ………………………...
5. Tổng quất về các bản vẽ :
Số bản vẽ : ………….. bản �� : ………….. bản �1 : ………….. khổ khác ......
6. Những ưu điểm chính của luận văn :
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
Những thiếu sót chính của luận văn :
………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………
Đề nghị : Được bảo vệ

□ Bổ sung thêm để bảo vệ □

Không được bảo vệ

7. 3 câu hỏi sinh viên phải trả lời trước hội đồng :
a/ ……………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
b/ ……………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
c/ ……………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
8. Đánh giá chung (bằng chữ : Giỏi, Khá, TB) : Điểm ……. /10
Ký tên (ghi rõ họ và tên)


LỜI NÓI ĐẦU
Sản lượng lương thực nước ta ngày càng phát triển mạnh không ngừng đáp ứng
được nhu cầu trong nước mà còn xuất khẩu sang các nước khác trên thế giới. Do đó
yêu cầu về chất lượng hạt gạo cũng tăng lên, hạt gạo không những phải có giá trị
dinh dưỡng cao mà còn phải có độ bóng đẹp thì mới có thể cạnh tranh với thị trường
thế giới. Vì vậy đề tài TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MÁY PHÂN LY LÚA – GẠO là
đề tài cần thiết cho các nhà máy và xí nghiệp sản xuất gạo.
Luận văn này là kết quả sau 5 năm học tập của sinh viên. Nó là kết quả đầu tay
của sinh viên kỹ thuật trước khi rời khỏi ghế nhà trường. Trong khi thực hiện luận
văn, em đã nhận được sự giúp đỡ tận tình của quý thầy cô và các bạn. Hôm nay luận
văn đã hoàn thành, em xin chân thành cảm ơn :
•

Thầy TRẦN THIÊN PHÚC, người đã tận tình hướng dẫn và đóng góp những ý kiến
quý báu giúp em hoàn thành luận văn tốt nghiệp này.

•

Quý thầy cô trong khoa cơ khí

•

Tập thể cán bộ, công nhân viên công ty cổ phần cơ khí Sinco

•

Gia đình và các bạn học trong khoa cơ khí đã giúp đỡ em trong nhiều năm qua
Với trình độ của một sinh viên sắp tốt nghiệp, do kiến thức và thời gian làm đề
tài có hạn, em không thể trình bày mọi khía cạnh của đề tài cũng như còn có những
thiếu sót trong đề tài. Vì vậy em kính mong quý thầy cô chỉ dạy thêm để em có cơ
hội bổ sung thêm kiến thức.
Cuối cùng, em kính chúc quý thầy cô dồi dào sức khoẻ.

Sinh viên
Cao Thanh Vĩnh Bảo


MỤC LỤC
Lời nói đầu

4

CHƯƠNG I :TÌM HIỂU QUY TRÌNH CHẾ BIẾN GẠO
1.1 Giới thiệu sản phẩm gạo

7

1.2 Lý tính của hạt thóc

8

1.3 Công nghệ chế biến gạo

10

1.3.1 Quy trình chế biến gạo

10

1.3.2 Các công đoạn chính trong quy trình chế biến

12

CHƯƠNG II :GIỚI THIỆU MÁY PHÂN LY LÚA – GẠO
NĂNG SUẤT 8T/h
2.1 Công đoạn phân loại thóc và gạo xay

18

2.2 Một số loại máy phân ly trên thị trường

22

2.3 Tính toán sơ bộ vào chọn động cơ điện

26

2.4 Bảng phân bố đặc tính hệ thống truyền động

28

CHƯƠNG III :TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MỘT SỐ CƠ CẤU CHI
TIẾT QUAN TRỌNG CỦA MÁY
3.1 Thiết kế bộ truyền đai thang

29

3.2 Tính toán thiết kế trục

35

3.3 Tính toán ổ lăn trục công tác

43

3.4 Thiết kế các chi tiết chính trong kết cấu máy

45

3.5 Sơ đồ điện khởi động moto

54

CHƯƠNG IV :CÁCH VẬN HÀNH – BẢO DƯỠNG MÁY
4.1 Vận hành không tải ban đầu

57

4.2 Vận hành điều chỉnh có tải

57

4.3 Lưu ý

58

4.4 Bảo dưỡng máy

58

Tài liệu tham khảo

59


CHƯƠNG I : TÌM HIỂU QUY TRÌNH CHẾ BIẾN GẠO
1.1

Giới thiệu sản phẩm gạo :

•

Gạo là một trong những nguồn lương thực chủ yếu nhất và lâu đời nhất của con
người.

•

Nước ta từ chỗ nhập khẩu gạo để đảm bảo đủ nguồn cung cho thị trường nội địa,
thì nay sản xuất lương thực không chỉ đảm bảo an ninh lương thực cả nước, mà còn
vươn lên đứng thứ 2 thế giới về xuất khẩu.

•

Theo báo cáo xuất khẩu gạo của VFA, năm 2011, cả nước xuất khẩu đạt 7,105 triệu
tấn gạo với trị giá 3,507 tỉ USD, cao nhất từ trước đến nay. Dự kiến trong năm 2012
sẽ xuất khẩu từ 6,5-7 triệu tấn gạo các loại. Hiện nay xuất khẩu gạo của Việt Nam
sang thị trường châu Á chiếm 67%, châu Phi chiếm 23%.

•

Tuy nhiên cơ sở vật chất kỹ thuật phục vụ chế biến, bảo quản gạo xuất khẩu của
nước ta còn yếu kém lại phân bố không đều.

•

Hệ thống nhà máy xay xát, đánh bóng gạo xuất khẩu những năm gần đây tuy được
trang bị thêm máy móc, thiết bị hiện đại hơn nhưng số lượng còn ít. Các khách hàng
nước ngoài lại một mặt ép giá, một mặt đòi hỏi tiêu chuẩn gạo khắt khe, đã ảnh
hưởng tiêu cực tới giá gạo xuất khẩu của Việt Nam.

•

Vì vậy vấn đề đặt ra cho xuất khẩu gạo ở nước ta là phải tăng chất lượng, đa dạng
hoá sản phẩm bằng hệ thống giải pháp khoa học, công nghệ và thị trường để tăng
giá trị trên một tấn gạo xuất khẩu.


1.2

Lý tính của hạt thóc :

Sự hiểu biết về lý tính của thóc, gạo xát và cấu thành giải phẫu học của hạt
gạo là rất cần thiết cho việc nghiên cứu về quá trình chế biến gạo.
1.2.1 Chiều dài :
•

Chiều dài của hạt thóc không thống nhất ngay cả trong cùng một giống lúa vì có sự
biến động chiều dài của râu và của cuống hoa. Vì lý do đó nên loại thóc không phải
được xác định bằng chiều dài của hạt thóc mà bằng chiều dài của hạt gạo lức.

•

Điều quan trọng là phải xem hạt thóc bị đứt khỏi chuỳ hoa ở điểm nào, vì cuống
hoa không phải là một phần của hạt thóc.

•

Thóc có mang theo một mảng lớn cuống hoa sẽ dẫn đến lượng gạo xát thu hồi thấp
vì lượng trấu tăng.
1.2.2 Bề mặt của trấu :

•

Nhiều người bị dị ứng do tiếp xúc với thóc. Da của họ bị ngứa và có rất nhiều vết
đỏ. Đó là do lớp lông của vỏ trấu bị gãy và đâm vào da.

•

Lớp trấu có độ mài mòn cao vì hàm lượng silic lớn. Vì thế các chi tiết của các máy
chế biến lúa gạo thường bị mòn rất nhanh nên phải thay thế thường xuyên.

•

Bề mặt ráp của hạt thóc, so sánh với bề mặt nhẵn của gạo lức, đóng 1 vai trò quan
trọng trong việc xác định các tiêu chuẩn đặc thù trong thiết kế, nhất là trong các máy
phân ly.
1.2.3 Khoảng không giữa trấu và hạt gạo lức :

•

Đặc điểm này đóng một vai trò quan trọng trong việc thiết kế máy xay ly tâm hay
máy xay “va chạm” trong đó nhờ tốc độ cao và lực ly tâm. Hạt nằm theo chiều dọc
được ném đến một vành cao su, nhờ có va chạm, hạt gạo lức sẽ di chuyển về phía
trước trong khoang kín của vỏ trấu làm khoang kín ấy mở ra, hạt gạo lức thoát ra
ngoài.
1.2.4 Nếp gấp cài kín vào nhau của 2 mảnh trấu :

•

Các mảnh trấu được ghép với nhau bằng một nếp gấp đôi. Cần có lực để mở nếp
gấp ấy trong quá trình bóc vỏ trấu, điều này làm khó thêm cho việc thiết kế máy xay

xát tránh làm vỡ hạt không cần thiết.

•

Chỉ khi thóc được đồ thì việc bóc vỏ trấu mới không còn là vấn đề nữa. Do kế quả
ngâm nước nóng và quá trình hấp trong khi đồ thóc, 2 mảnh trấu rời nhau mà vẫn
không giải thoát hạt gạo lức bên trong.


1.2.5 Góc nghỉ :
•

Lúc thóc được đổ thẳng đứng xuống một mặt phẳng, nó làm thành một hình côn
hoàn chỉnh. Góc của cạnh của khối hạt hình côn ấy đo sau khi dòng hạt ngừng hẳn
gọi là góc nghỉ.

•

Góc nghỉ khác nhau tuỳ theo loại hạt và phụ thuộc nhiều vào độ nhẵn bề mặt hạt
cũng phụ thuộc trực tiếp vào hàm lượng ẩm của hạt. Hàm lượng ẩm càng cao góc
nghỉ càng tăng.

•

Góc nghỉ rất quan trọng cho việc xây dựng các phương tiện tồn trữ hạt rời và việc
tính toán kích thước của thùng chứa trung gian có dung tích cho trước.

Hình 1.1 : Góc nghỉ của thóc
1.2.6 Góc ma sát :
•

Góc được đo từ mặt phẳng nằm ngang, lúc mà hạt bắt đầu trôi xuống phía dưới
trên một mặt phẳng nhẵn bằng gỗ, dưới tác động của trọng lực.

•

Góc ma sát quan trọng trong việc xây dựng các thùng chứa tự đổ, các phương tiện
tồn trữ hạt rời và các ống xả hạt. Góc ma sát đối với mỗi loại hạt khác nhau thì khác
nhau vì nó phụ thuộc vào độ nhẵn của bề mặt và hàm lượng ẩm của hạt.

Hình 1.2 : Góc ma sát của thóc


1.3

Công nghệ chế biến gạo :
1.3.1 Quy trình chế biến gạo :

Công nghệ chế biến gạo được thực hiện theo chu trình khép kín từ đầu đến
gạo thành phẩm như sau :

Hình 1.3 : Quy trình chế biến gạo
 Hỗn hợp nguyên liệu ban đầu gồm hạt lúa và các tạp chất được đem qua
máy sấy để đạt độ ẩm cần thiết.


Sau đó được đưa vào sàng để loại bỏ tạp chất, tách lấy hạt lúa.



Hạt lúa sẽ được đưa vào cối lức để tách vỏ nhằm loại bỏ trấu.

 Sản phẩm sau quá trình xát là gạo lức có lẫn một ít lép và lúa sẽ được
phân ly bằng thùng rê và sàng phân ly.
 Lúa sau khi phân ly sẽ được đưa về xát lại, còn gạo lức và tạp chất nặng
khác được đưa vào máy sàng đá để loại bỏ tạp chất nặng.
 Gạo lức nguyên chất lúc này được lần lượt đưa qua máy xát trắng và
máy đánh bóng để tăng chất lượng bề mặt gạo.
 Gạo sau đó được đưa qua sàng đảo và trống chọn để phân ra gạo nguyên,
gạo gãy và tấm riêng biệt.


•

Dây chuyền xay xát lúa gạo mẫu RS 25P – Công ty cổ phần cơ khí SINCO

Hình 1.4 : Dây chuyền chế biến gạo mẫu
•

Nguyên lý hoạt động của dây chuyền xay xát lúa gạo RS25P-Sinco

 Đầu tiên, lúa được cung cấp vào hộc nạp liệu (1), lúa này được bồ đài (2)
đưa qua sàng tạp chất (3) để lấy đi các tạp chất còn lẫn trong lúa. Tại đây, các loại tạp
chất lớn , nhỏ (như rơm, đất, đá,…) sẽ được tách ra.
 Sau đó, lúa sẽ được bồ đài (4) đưa tới tank chứa, tank chứa này có sactơ
điều chỉnh lượng lúa đi qua máy bóc vỏ kiểu ru lô cao su (5).
 Lúa sau khi đi qua máy bóc vỏ (5) sẽ cho ra hỗn hợp gồm gạo lức, trấu
càng (cám thô), hạt thóc lửng, lúa chưa bóc vỏ và vỏ trấu.
 Hỗn hợp này sẽ được phân ly bởi thùng rê (6), trấu và bụi nhỏ sẽ được hệ
thống hút bụi thổi trấu (23) đưa ra ngoài khu vực chứa trấu, trấu càng và các hạt thóc

lửng cũng sẽ được lấy ra khỏi hỗn hợp từ đây.


 Hỗn hợp còn lại bao gồm gạo lức và thóc chưa bóc vỏ sẽ được chuyển
đến sàng phân ly (8) nhờ bồ đài (7a). Tại vị trí sàng phân ly (8), hỗn hợp sẽ được
phân làm 3 sản phẩm: gạo lức, thóc chưa bóc vỏ và hỗn hợp gồm gạo lức và thóc
chưa bóc vỏ. Hỗn hợp thóc và gạo lức này sẽ được chuyển về bồ đài (7a) để phân loại
lại, thóc chưa bóc vỏ được vít tải đưa trở lại bồ đài (4) và máy bóc vỏ (5) để bóc vỏ
lại.
 Gạo lức sau khi được phân loại sạch thóc, tiếp tục được bồ đài (9) đưa
tới máy tách đá sạn (10), sau đó tiếp tục được bồ đài (11) đưa tới máy xát trắng (12).
Tại đây, quá trình xát trắng gạo lức sẽ được thực hiện, cám tách ra từ quá trình này sẽ
được thu hồi bởi quạt hút (13) đưa ra xyclon và lắng xuống ở miệng ra của xyclon.
 Gạo sau xát trắng sẽ được bồ đài (14) đưa tới máy đánh bóng (15) để
đánh bóng hạt gạo. Cám tách ra từ quá trình đánh bóng sẽ được thu hồi nhờ quạt
(16).
 Sau đó, gạo tiếp tục được bồ đài (17) đưa tới sang đảo(18) + trống
chọn (19). Tại đây, hỗn hợp gạo trắng sẽ được phân loại thành gạo nguyên và tấm
riêng biệt (tấm 3/4, tấm 1/2 ).
 Gạo nguyên được bồ đài (20) đưa tới tank chứa (21) của cân định lượng
tự động (22). Quá trình cân và đóng bao sẽ được thực hiện tại đây.
1.3.2 Các công đoạn chính trong quy trình chế biến :
•

Tuỳ theo quy mô của nhà máy mà dây chuyền sản xuất chế biến gạo có thể khác
nhau về số trang thiết bị trong từng công đoạn, thêm hoặc bớt so với sơ đồ khối trên.
Nhưng sơ đồ sản xuất luôn bao gồm các công đoạn sau :


Công đoạn làm sạch nguyên liệu :

 Công đoạn sấy :

- Là quá trình làm thoát ẩm khỏi hạt, thường được gọi là tách ẩm. Sấy là khâu không thể
thiếu trong quá trình chế biến để đạt được chất lượng gạo tốt nhất vì hầu hết thóc
được thu hoạch có mức ẩm cao(26% hay cao hơn) và sẽ hư nhanh chóng nếu cất trữ
ẩm ướt. Hơn nữa, theo yêu cầu kỹ thuật của hệ thống xay xát thì độ ẩm thích hợp cho
quá trình chế biến là khoảng 14%.
- Phơi nắng là phương pháp sấy thông dụng nhất. Cần đảo thường xuyên để sấy đều thóc.
Nhược điểm của phơi nắng là phụ thuộc thời tiết, cần nhiều lao động và dễ tổn
thương bởi các loài chim, gặm nhắm.
- Phương pháp sấy thóc. Thổi không khí xuyên qua lớp hạt, đồng thời nung nóng không
khí để nó hút nhiều hơi ẩm hơn.


 Công đoạn làm sạch :
- Quá trình thu hoạch và phơi khô như điều kiện thu hoạch nước ta hiện nay thì thường
lẫn nhiều tạp chất như đất, đá sỏi … Chúng có hình dáng bề mặt, kích thước và hình
dạng khác nhau. Do đó trước khi đưa thóc vào máy bóc vỏ cần loại bỏ tạp chất bằng
các phương pháp sau :
- Làm sạch bằng lỗ sàng : Các loại tạp chất có kích thước lớn hơn lỗ sàng sẽ bị giữ lại
trên sàng và được đưa ra ngoài.
- Làm sạch theo tỷ trọng : Dựa vào tỷ trọng lớn hơn của các loại tạp chất như thuỷ tinh,
gang, đá … (có kích thước rất gần với kích thước hạt lúa). Dựa vào các chuyển
động lắc của mặt sàng nghiêng tạo lực quán tính, các tạp chất nặng hơn sẽ đi lên
trên còn lúa nhẹ hơn sẽ đi xuống dưới.
- Làm sạch bằng từ tính : Dùng một nam châm điện hay nam châm từ vĩnh cửu để loại
tạp chất có tính nhiễm từ.
- Làm sạch bằng khí động lực học : dùng gió thổi qua đường rớt của nguyên liệu, kết quả
thu được như sau : Phần trên hạt lép lửng cần loại bỏ, phần dưới hạt chắc.


Công đoạn bóc vỏ hạt :

- Là công đoạn tách vỏ trấu ra khỏi hạt gạo với mức tổn thương ít nhất cho cám, và nếu
có thể thì không làm vỡ hạt gạo lức. Do cấu trúc của hạt thóc nên việc sử dụng ma
sát trên bề mặt hạt thóc để bóc vỏ là cần thiết, do đó không thể tránh việc xuất hiện
vỡ với một tỷ lệ nhất định.
- Máy đang được sử dụng phổ biến trên thị trường hiện nay là máy bóc vỏ lúa kiểu 2
trục cao su

Hình 1.5 : Máy bóc vỏ lúa


- Khi hạt lúa đi qua khe ép giữa 2 trục bằng cao su có vận tốc khác nhau, hạt lúa sẽ bị
ép và bị kéo sẽ làm cho lớp vỏ của hạt lúa bị trượt so với nhân. Kết quả là vỏ bị bóc
ra.


Công đoạn phân loại lúa và gạo : sẽ được trình bày ở chương 2



Công đoạn xát trắng – đánh bóng gạo :
 Công đoạn xát trắng :

- Công đoạn này nhằm bóc đi lớp vỏ cám giúp cho dễ tiêu hoá và hạt gạo có màu trắng
đẹp, nâng cao chất lượng và giá thành gạo. Yêu cầu bóc vỏ với tỷ lệ thích hợp, gạo
xuất khẩu có tỷ lệ vỏ từ 8,5 – 10% khối lượng so với khối lượng gạo.
- Dựa vào ma sát ngoài (ma sát giữa gạo và các bộ phận công tác) và ma sát trong (giữa
gạo và gạo) lớp cám sẽ bị bóc một lớp rất mỏng tuỳ theo yêu cầu của độ trắng ta xát

một hay nhiều lần.
- Máy xát trắng côn dài :

Hình 1.6 : Máy xát trắng
- Máy được thiết kế dựa vào ma sát của gạo – lưới – đá (có biên dạng hình trụ côn), kết
hợp với thanh cản cao su để bóc đi lớp cám trên bề mặt hạt gạo. Đồng thời áp lựa
gió được đưa trực tiếp vào giữa khe hở của đá và lưới nên cám được lấy ra triệt để,
gạo thành phẩm sạch cám và mát.


 Công đoạn lau bóng gạo :
- Mặc dù các loại máy xát đã bóc sạch lớp cám và chất lượng bề mặt gạo đã được nâng
lên rất tốt, tuy nhiên đối với những loại gạo có màu chưa đẹp hay đã bị xuống màu
do để lâu thì những loại máy này không nâng cao được nhiều về chất lượng bề mặt
gạo. Để đạt tới tiêu chuẩn hạt gạo xuất khẩu thì người ta sử dụng máy đánh bóng sau
quy trình bóc vỏ, xát tách cám.
- Máy lau bóng gạo :

Hình 1.7 : Máy lau bóng gạo
- Máy được thiết kế dựa trên ma sát giữa gạo với các bộ phận trong buồng sát kết hợp
với nước được phun dưới dạng sương để bóc lớp cám trên bề mặt hạt gạo và tạo độ
bóng cho hạt gạo.




Công đoạn chọn gạo (phân loại tấm – gạo) :

Sau khi lau bóng gạo được đưa vào hệ thống sàng để chọn gạo theo yêu
cầu, gạo thường được qua sàng đảo hay trống chọn.

 Sàng đảo : Được cấu tạo bởi 2 3 lớp lưới, mỗi lớp lưới sẽ cho một
loại gạo tuỳ theo lỗ sàng. Phân ly ra 2 3, hay 4 loại sản phẩm

Hình 1.8 : Sơ đồ nguyên lý sàng đảo


 Trống chọn : Dựa vào sự khác nhau về khối lượng riêng và kích
thước của hạt tấm và hạt gạo. Do khối lượng của hạt tấm và gạo khác
nhau nên lực ly tâm khác nhau, những hạt có trọng lượng nhỏ hơn sẽ

bị rớt xuống trước.
Hình 1.9 : Sơ đồ nguyên lý trống chọn


CHƯƠNG II : GIỚI THIỆU MÁY PHÂN LY LÚA GẠO NĂNG SUẤT 8T/h

2.1

Công đoạn phân loại thóc và gạo xay :

•

Để tách những hạt thóc chưa được bóc vỏ trong gạo lức sau khi qua cối bóc vỏ
người ta dùng sàng phân ly.

•

Sau khi qua sàng: gạo lức được đưa đến máy xát để xát trắng và hạt thóc tách ra
trong gạo lức sẽ đưa trở lại máy bóc vỏ để bóc vỏ lại

•

Yêu cầu tỷ lệ của thóc và trấu trong gạo lức: Trong gạo xay không được lẫn gạo và
trấu quá mức quy định (thóc <1%, trấu <0,03%). Trong hạt đưa về thóc xay lại
không được lẫn gạo xay quá 5% (để tránh hiện tượng nổi vảy của hạt gạo xay và
giảm tỷ lệ gạo gãy khi xay).

•

Có 3 phương pháp phân chia :


Phương pháp dùng sàng :



Dựa vào tính phân lớp của hỗn hợp và sự khác nhau về kích thước của 2 cấu tử
cần chia ta có thể dùng sàng cố định hay sàng lắc ngang theo cách tổ hợp hệ sàng.
Có hai cách tổ hợp hệ sàng : hệ sàng tuần hoàn đơn giản và hệ sàng tuần hoàn
phức tạp.



Nguyên tắc của hai cách tổ hợp này là những khối hạt cùng chất, cùng lượng thì
có thể hỗn hợp với nhau.



Hệ sàng tuần hoàn đơn giản : nguyên tắc tổ hợp là phần lọt sàng sẽ vào sàng tiếp
theo, phần không lọt sàng sẽ quay lại sàng phía trước.



Hệ sàng tuần hoàn phức tạp : mỗi sàng trong hệ sàng này gồm 3 mặt sàng và bố trí
thành 2 lớp. Lớp trước có một mặt sàng chiều rộng là a, lớp sau gồm 2 mặt sàng,
mỗi mặt có chiều rộng là a/2. Nguyên tắc của tổ hợp 2 hệ sàng này là những phần tử
hai lần không lọt sàng thì trở về bộ sàng (gồm 3 mặt sàng) đăt ở phía trước, những
phần tử 2 lần lọt sàng thì vào bộ sàng tiếp theo, những phần tử 1 lần lọt sàng và 1
lần không lọt sàng thì trở lại lớp sàng trước của cùng bộ sàng đó. Hệ sàng này bao
gồm 4 bộ sàng, trong đó có 1 bộ làm nhiệm vụ kiểm tra hay 6 bộ sàng trong đó có 2
bộ sàng làm nhiệm vụ kiểm tra



Ưu điểm 2 hệ này : Cấu tạo từng sàng không phức tạp, dễ thao tác và điều chỉnh



Nhược điểm : năng suất thấp, hiệu suất thấp, cồng kềnh.




Phương pháp sàng zig-zag: (máy PAKIT)



Nguyên tắc này dựa theo khối lượng riêng và độ nhám bề mặt. Mặt sàng là một tấm
kim loại phẳng và nhẵn bóng, được đặt hơi nghiêng, góc nghiêng có thể điều chỉnh
được. Trên sàng có các gờ hình zig-zag lắp song song nhau tạo thành 1 khe cũng có

dạng zig-zag . Sàng được truyền chuyển động theo phương vuông góc các gờ.



Hỗn hợp thóc gạo được đổ vào ở giữa sàng. Khi sàng chuyển động hỗn hợp thóc
gạo do lực quán tính bị va đập mạnh lên gờ. Do sự khác biệt về khối lượng riêng
và độ nhám, dẫn đến hiện tượng phân lớp, gạo có khuynh hướng di chuyển xuống
phía dưới thấp, còn thóc được đưa lên phía đầu cao.

Hình 2.1 : Sơ đồ nguyên lý sàng zig-zag




Ưu điểm : hiệu suất phân chia rất cao, tiết kiệm được số lần sàng. Thóc và gạo lức
có kích thước gần nhau, nếu sử dụng sàng phân loại bình thường rất khó, phải qua
hơn 10 lần sàng.



Nhược điểm : năng suất thấp, thiết bị cấu tạo phức tạp và nặng nề, khi làm việc gây
chấn động mạnh. Trong quá trình sử dụng yêu cầu người vận hành có kinh nghiệm
và kỹ thuật cao.


Phương pháp sàng khay:



Nguyên lý làm việc của nó dựa lên sự khác biệt khối lượng riêng và hiện tượng

phân lớp khi chuyển động giữa thóc và gạo.



Sàng giật được cấu tạo gồm tấm kim loại nhẵn láng có dập các hốc lõm xen kẽ.
Kích thước và hình dạng của các hốc được thiết kế sao cho khi sàng chuyển động,
hốc sẽ tác dụng lực lên khối hạt trên mặt sàng. Sàng được đặt nghiêng theo hai
chiều sao cho có một góc cao nhất và một góc thấp nhất.



Hỗn hợp thóc gạo được đưa vào ở góc cao nhất. Nhờ vào chuyển động của sàng,
thóc bị phân lớp và nổi lên trên bề mặt lớp hạt. Do có các hốc nên khi sàng chuyển
động lớp gạo sẽ được đưa lên phía cao của sàng và lấy ra ở một góc sàng. Lớp thóc
nằm trên bề mặt lớp gạo sẽ trượt xuống dưới (trượt trên bề mặt lớp gạo), và sẽ di
chuyển xuống góc thấp nhất. Giữa góc lấy thóc và gạo là vùng hỗn hợp, trong đó gạo
còn lẫn thóc và sẽ được đưa trở lại phía trước sàng.



Tần số chuyển động của sàng thường là 300 lần/phút. Năng suất của một tầng sàng
có thể tới 1-1,5 tấn/h



Bề mặt sàng cần phải thật phẳng để bảo đảm quá trình phân loại xảy ra chính xác.
Trường hợp bề mặt sàng bị gồ, lớp gạo mỏng đi, khi sàng giật cả thóc cũng chạy lên
theo gạo và ngược lại một phần gạo bị trượt xuống. Ở chỗ lõm, lớp gạo lên dày hơn
nên một phần gạo không được đẩy lên và sẽ trượt xuống theo thóc.



Ưu nhược điểm của sàng khay :
- Do năng suất một lớp sàng nhỏ nên năng suất chung của cả máy sàng có thể từ
rất nhỏ đến lớn.
- Cấu tạo nhỏ, gọn, dễ lắp đặt, điều chỉnh.
- Do có nhiều lớp sàng được bố trí chồng lên nhau nên khó đạt độ đồng nhất cho
tất cả các lớp.


Hình 2.2 : Sơ đồ đường đi cũng hỗn hợp gạo – thóc trên mặt sàng khay

Hình 2.3 : Sơ đồ nguyên lý sàng khay


2.2

Một số loại máy phân ly trên thị trường :


Sàng phân ly PAKIT – Tách thóc dạng ngăn :

•

Quá trình phân loại hạt được thực hiện dựa trên nguyên lý độ nhám của hạt gạo
lức và hạt thóc, với kết cấu sàng lổ được thiết kế zig-zag trên toàn bộ bề mặt sàng
và kết hợp với chuyển động lắc ngang của mặt sàng nghiêng, quá trình phân loại
hạt bắt đầu được thực hiện

•

Để tăng năng suất và hiệu suất làm việc của sàng, mặt sàng lổ được thiết kế với số
lượng lổ phải phù hợp với công suất đầu vào, đồng thời hệ thống quạt hút cũng
phải đảm bảo hoạt động hiệu quả cho công đoạn làm sạch các tạp chất.

•

Tùy theo từng loại nguyên liệu đầu vào, cho phép hiệu chỉnh tốc độ làm việc của
sàng, biên độ lắc ngang của mặt sàng cũng như góc nghiêng mặt sàng một cách
thích hợp để tối ưu hóa hiệu suất phân ly của hạt.

Hình 2.4 : Sơ đồ đường đi của thóc – gạo trong sàng PAKIT




Sàng phân ly dạng khay – LAMICO:

•

Ưu điểm của sàng phân ly dạng khay, cho phép thu nhỏ diện tích chiếm chổ của
sàng và tăng năng suất phân ly hạt. Nguyên lý hoạt động của sàng hoàn toàn khác
với sàng PAKIT truyền thống.

•

Kết cấu khá đơn giản gọn nhẹ, hiệu suất phân ly cao.

•

Thiết kế mới với các khay lưới lỗ được xếp chồng lên nhau.

•

Hiệu chỉnh góc nghiêng sàng dể dàng và nhanh chóng bằng các cơ cấu tay quay.

•

Đặc điểm ưu việt của sàng là phân loại được ba thành phần: gạo thành phẩm, gạo
lẫn thóc và thóc.

•

Hiệu chỉnh tốc độ sàng bằng hệ thống Biến tần.

•

Thiết kế mới với Sensor báo mức nguyên liệu đầu vào đầy hoặc hết nguyên liệu.

•

Hệ thống vận hành tự động: tự động vận hành khi nguyên liệu đầy, và dừng máy
khi hết nguyên liệu.

•

Vận hành đơn giản.


Hình 2.5 : Sơ đồ đường đi của thóc – gạo trong sàng khay

 Thông qua phân tích ưu nhược điểm của 3 phương pháp phân chia và 2
nguyên lý làm việc của 2 chủng loại máy hiện sản xuất trên thị trường, em quyết định
chọn nguyên lý của máy tách thóc dạng khay vì ưu điểm nhỏ gọn, hiệu suất phân
ly cao, có thể phân loại 3 thành phần : gạo thành phẩm, gạo lẫn thóc, thóc, dễ vận
hành điều chỉnh máy.




Thiết kế sơ đồ động của máy phân ly :

Hình 2.6 : Sơ đồ động học sàng phân ly thóc – gạo
•

Khi động cơ quay, chuyển động được giảm tốc và truyền lên trục chính thông qua
bộ truyền đai thang. Trục chính quay tạo ra chuyển động quay lệch tâm của hai tay
biên đang bắt chặt với hai khung sàng, làm hai khung sàng lắc với cùng một biên độ
như nhau. Trên khung sàng có lắp các tấm lưới sàng tác dụng sàng thóc và gạo tách
rời nhau và chia 2 phần khác nhau trên mặt sàng.