Đồ án tốt nghiệp cơ khí chế tạo máy Thiết kế máy phân loại cá theo kích thước phục vụ các xí nghiệp chế biến thủy sản ở khu vực Nam Trung bộ

-1Chương 1
TÌM HIỂU VỀ THỰC TRẠNG SẢN XUẤT TẠI CÁC XÍ NGHIỆP CHẾ
BIẾN THỦY SẢN Ở KHU VỰC NAM TRUNG BỘ VÀ NHU CẦU SỬ
DỤNG THIẾT BỊ .............................................................................................. 6
1.1 Tìm hiểu về thực trạng sản xuất tại các xí nghiệp chế biến thủy sản ở khu vực
Nam trung bộ ...................................................................................................6
1.1.1 Giới thiệu chung......................................................................................6
1.1.2 Thực trạng sản xuất, tình hình sử dụng máy móc................................ 7
1.2 Nhu cầu sử dụng trang thiết bị ........................................................................... 8
.......................................................................................................................................
Chương2
NGHIÊN CỨU VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ.............. 10
2.1 Cơ sở của quá trình phân loại .......................................................................... 10
2.1.1 Khái niệm ........................................................................................... 10
2.1.2 Hiệu suất làm sạch và phân loại......................................................... 10
2.1.3 Các nhân tố ảnh hưởng tới quá trình phân loại.................................. 11
2.2 Yêu cầu đối với máy phân loại......................................................................... 13
2.3 Các phương án thiết kế..................................................................................... 14
2.3.1 Máy sàng lắc phẳng............................................................................ 14
2.3.2 Máy sàng rung một mặt sàng.............................................................. 15
2.3.3 Máy sàng rung 2 mặt sàng.................................................................. 17
2.3.4 Máy sàng kiểu thùng quay.................................................................. 18
2.3.5 Máy sàng dùng băng tải và đĩa kẹp.................................................... 19
2.3.6 Máy sàng chấn động lệch tâm............................................................ 21
2.3.7 Máy sàng kiểu trục quay và máng trượt............................................. 22
2.4 Lựa chọn phương án thiết kế............................................................................ 23
Chương3
THIẾT KẾ KỸ THUẬT MÁY PHÂN LOẠI CÁ................................. 24
3.1 Hệ thống mặt sàng............................................................................................. 24

-23.1.1 Kích thước của mặt sàng..................................................................... 24
3.1.2 Góc nghiêng của khung sàng.............................................................. 25
3.1.3 Tần số và biên độ dao động tối ưu...................................................... 25
3.2 Hệ thống trục lệch tâm...................................................................................... 26
3.2.1 Xác định số vòng quay của trục lệch tâm........................................... 26
3.2.2 Trọng lượng của quả lệch tâm............................................................ 27
3.2.3 Trục lệch tâm...................................................................................... 27
3.3 Xác định công suất của động cơ và năng suất của máy................................... 31
3.3.1 Xác định công suất của động cơ......................................................... 31
3.3.2 Xác định năng suất của máy phân loại............................................. 33
3.4 Hệ lò xo đỡ........................................................................................................ 33
3.5 Hệ truyền động đai cho trục lệch tâm............................................................... 35
3.5.1 Chọn loại đai....................................................................................... 36
3.5.2 Xác định đường kính bánh đai nhỏ..................................................... 36
3.5.3 Tính đường kính bánh đai lớn............................................................ 36
3.5.4 Chọn sơ bộ khoảng cách trục.............................................................. 37
3.5.5 Xác định chiều dài đai L và khoảng cách trục .................................. 37
3.5.6 Kiểm nghiệm góc ôm bánh đai........................................................... 37
3.5.7 Xác định số đai cần thiết .................................................................... 38
3.5.8 Xác định kích thước bánh đai............................................................. 38
3.5.9 Xác định lực tác dụng lên trục............................................................ 38
3.6 Hệ thống băng tải.............................................................................................. 39
3.6.1 Mặt băng.............................................................................................. 39
3.6.2 Tang và bộ phận căng tang................................................................. 40
3.7 Hộp giảm tốc của hệ thông băng tải................................................................. 40
3.7.1 Xác định công suất làm việc............................................................... 41
3.7.2 Hiệu suất của hệ thống........................................................................ 41
3.7.3 Tốc độ làm việc và công suất yêu cầu của động cơ........................... 42
3.7.4 Phân chia tỷ số truyền động................................................................ 43

-33.7.5 Thiết kế bộ truyền động đai................................................................ 43
3.7.6 Thiết kế bộ truyền bánh răng cấp nhanh............................................ 47
3.7.7 Thiết kế bộ truyền bánh răng cấp chậm.............................................. 53
3.7.8 Thiết kế trục của hộp giảm tốc........................................................... 58
3.7.9 Kiểm nghiệm trục theo hệ số an toàn................................................. 66
3.7.10 Tính chọn then.................................................................................. 71
3.7.11 Thiết kế gối đỡ trục........................................................................... 73
3.7.12 Thiết kế cấu tạo hộp giảm tốc........................................................... 78
Chương4
LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CHI TIẾT ĐIỂN HÌNH.
4.1 Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết................................... 81
4.1.1 Chức năng........................................................................................... 81
4.1.2 Điều kiện làm việc của trục lệch tâm................................................. 81
4.2 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết.......................................... 81
4.3 Xác định dạng sản xuất..................................................................................... 82
4.4 Xác định phôi và phương pháp chế tạo phôi.................................................... 82
4.5 Tiến trình công nghệ......................................................................................... 83
4.5.1 NGUYÊN CÔNG 1............................................................................ 84
4.5.2 NGUYÊN CÔNG 2............................................................................ 85
4.5.3 NGUYÊN CÔNG 3............................................................................ 86
4.5.4 NGUYÊN CÔNG 4.............................................................................87
4.5.5 NGUYÊN CÔNG 5............................................................................ 87
4.5.6 NGUYÊN CÔNG 6............................................................................ 88
4.5.7 NGUYÊN CÔNG 7............................................................................ 89
4.5.8 NGUYÊN CÔNG 8............................................................................ 89
4.6 Xác định lượng dư trung gian và kích thước trung gian................................. 91
4.6.1 Bề mặt bậc trục Ø60f7........................................................................ 91
4.6.2 Bề mặt bậc trục Ø55h8, Rz =40 µm................................................... 94

-44.6.3 Bề mặt bậc trục Ø50h8, Rz =20 µm................................................... 95
4.6.4 Bề mặt bậc trục Ø45h8, Rz =40 µm................................................... 95
4.6.5 Bề mặt bậc trục Ø63js10, Rz =40 µm................................................ 96
4.7 Xác định chế độ cắt........................................................................................... 97
4.7.1 Xác định chế độ cắt khi tiện thô bề mặt trụ Ø63................................ 98
4.7.2. Chế độ cắt cho bề mặt bậc trục Ø60f7........................................... 101
4.7.3. Chế độ cắt cho bề mặt bậc trục Ø55h8............................................ 106
4.7.4. Chế độ cắt cho bề mặt bậc trục Ø45h8............................................ 106
4.7.5 Chế độ cắt khi khoan lỗ................................................................... 106
4.7.6 Chế độ cắt khi gia công mặt đầu...................................................... 108
4.7.7 Chế độ cắt khi phay rãnh then.......................................................... 109
4.8 Đồ gá công nghệ.............................................................................................. 109
Chương 5
HƯỚNG DÃN LẮP RÁP VÀ SỬ DỤNG............................................ 110
5.1 Các thiết bị cần khi lắp ráp.............................................................................. 110
5.2 Trình tự lắp ráp................................................................................................ 110
5.3 Hướng dẫn sử dụng......................................................................................... 112
Chương 6
SƠ BỘ HẠCH TOÁN GIÁ THÀNH.................................................... 113
Chương 7
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN.................................................... 114
Tài liệu tham khảo .......................................................................................... 116


-5-

LỜI NÓI ĐẦU
Trong xu thế hiện nay, khi mà con nguời ngày càng nhận thức được giá trị
của Thủy sản nói chung và giá trị của cá nói riêng thì trong xã hội đã xuất hiện

những trào lưu mới đó chính là những tác động tích cực vào ngành kinh doanh
thủy sản và thúc đẩy phong trào nuôi trồng, khai thác và chế biến thủy sản đặc
biệt là Cá bởi giá trị và tính phong phú về chủng loại của nó.
Với tiềm năng sẵn có tạo cho nước ta có lợi thế rất lớn về ngành Thủy sản cả
trong xuất khẩu cũng như phục vụ nhu cầu của thị trường nội địa đem về nguồn
thu lớn cho quốc gia.Trong đó nguồn thu về các sản phẩm của cá chiếm tỉ phần
cao nhất.
Máy phân loại cá ra đời bởi yêu cầu cần thiết phải có máy móc giúp cho
quá trình chế biến cá nhanh và chính xác để đảm bảo năng suất cho các xí nghiệp
chế biến thủy sản với quy mô ngày càng lớn như hiện nay.
Đồ án tốt nghiệp:” Thiết kế máy phân loại cá theo kích thước phục vụ các
xí nghiệp chế biến thủy sản ở khu vực Nam Trung bộ” là cơ hội tốt để cho tôi
được thử sức mình trong vai trò là một kỹ sư trong giai đoạn sắp tới.
Sau hơn ba tháng thực hiện đề tài về cơ bản tôi đã hoàn thành tốt. Tuy nhiên
trong quá trình thực hiện do tiếp cận với vấn đề mới nên còn gặp nhiều khó khăn
và thiếu sót rất mong sự đóng góp của quý thầy và các bạn sinh viên để đề tài
được hoàn chỉnh hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn thầy PGS.TS Nguyễn Văn Ba và các thầy trong
khoa Cơ khí đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn để tôi hoàn thành đồ án này.
Nha trang, tháng 11 – 2007
SVTH: Nguyễn Văn Khoa


-6-

Chương 1
TÌM HIỂU VỀ THỰC TRẠNG SẢN XUẤT TẠI CÁC XÍ
NGHIỆP CHẾ BIẾN THỦY SẢN Ở KHU VỰC NAM TRUNG
BỘ VÀ NHU CẦU SỬ DỤNG THIẾT BỊ .
1.1 Tìm hiểu về thực trạng sản xuất tại các xí nghiệp chế biến thủy sản ở khu

vực Nam trung bộ .
1.1.1 Giới thiệu chung.
Thủy sản đang ngày càng chiếm tỉ phần cao trong bữa ăn của con người bởi
giá trị dinh dưỡng của nó đang ngày càng được đánh giá cao.Việt Nam có lợi thế
rất lớn về tài nguyên biển, với hơn 3000 km bờ biển và vùng biển rộng lớn đã
mạng lại cho chúng ta một giá trị kinh tế rất cao từ thủy sản.
Chúng ta đang ngày càng nhận thức được giá trị mà ngành Kinh tế thủy sản
mang lại, bằng chứng là vào năm 2006 xuất khẩu thủy sản của nước ta đạt 3,3 tỷ
USD sau khi vượt qua các mốc 1 tỷ USD vào năm 2000 và đạt 2 tỷ USD năm
2002 và mục tiêu là tới năm 2010 xuất khẩu thủy sản của nước ta đạt 4 ÷ 4,5 tỷ
USD với trên 900.000 tấn sản phẩm.
Tuy nhiên vấn đề hiện tại là kinh doanh thủy sản đang ngày càng trở nên khó
khăn đối với các nhà sản xuất và kinh doanh do thị trường lần lượt đưa ra những
rào cản thương mại và kỹ thuật cao.
Hiện nay để có được chỗ đứng trên thị trường thế giới các doanh nghiệp chế
biến và xuất khẩu thủy sản ở nước ta đã có sự liên kết cao với sự ra đời của hiệp
hội chế biến và xuất khẩu thủy sản VASEP.
Đối với khu vực Nam Trung bộ có ưu thế rất lớn về đánh bắt và nuôi trồng
trên biển do có lợi thế lớn về vùng biển rộng. Riêng đối với Khánh Hòa là một
trong những tỉnh có ngành công nghiệp đánh bắt, nuôi trồng và chế biến hải sản
lớn của cả nước. Năm 2006 tỷ trọng giá trị xuất khẩu thủy sản Khánh Hòa đạt
4,8% tổng giá trị của hội viên VASEP.


-7-

XUẤT KHẨU THỦY SẢN ĐƯỢC THỂ HIỆN BẰNG BIỂU ĐỒ:
Thị trường chính 11 tháng đầu năm 2006:
1.Nhật Bản: 25,3%
2.Mỹ:19,9%

3.EU: 21,6%
4.Hàn Quốc: 6,2%
5.Nga: 3,7%
6.Trung Quốc: 4,3%
7.ASEAN: 4,6%
8.Các nước khác:14,5%

Biểu đồ sản phẩm chính 11 thánh đầu năm 2006

1.Tôm đông lạnh: 44,3%
2.Cá tươi đông lạnh :
33,8%
3.Mực và bạch tuộc đông
lạnh: 6,5%
4.Hàng khô: 4,2%
5.Hải sản khác: 11,2%.

1.1.2 Thực trạng sản xuất .
a.Quy trình chế bíên cá đông lạnh ở các xí nghiệp chế biến thủy sản ở Khánh Hòa
như sau:


-81: Tiếp nhận nguyên liệu.
2: Phân loaị sơ bộ
3: Rửa lần 1
4: Bảo quản chờ chế biến .
5: Xử lý, chế biến
6: Rửa sau chế biến
7: Phân cỡ, phân loại, chỉnh hình
8: Cân-xếp khuôn.

9: Cấp đông.
10: Tách khuôn - mạ băng.
11. Bao gói, bảo quản.
b.Tình hình sử dụng máy móc:
Nước ta do nền kinh tế còn hạn chế, giá công nhân rẻ ngược lại máy móc nhập
khi nhập ngoại có giá thành rất cao do vậy đa phần các công ty đều sử dụng công
nhân cho phần lớn quá trình chế biến cá nói riêng và chế biến thuỷ sản nói chung.
Đối với Khánh Hoà một số công ty đã và đang có nhu cầu sử dụng máy móc để
hiện đại hoá quá trình sản xuất, chế biến thuỷ sản. Hiện nay có một số xí nghiệp
như F115 và Trúc An sử dụng máy phân loại tôm, Đại Thuận sử dụng máy rửa
kiểu thùng quay và băng tải. Công ty chế biến thuỷ sản Cam Ranh cũng là công ty
được trang bị nhiều máy móc. Nhưng nhìn tổng thể máy móc còn được sử dụng rất
hạn chế.
1.2 Nhu cầu sử dụng của thiết bị
Rửa là khâu đầu tiên khi cá được đưa tới nhà máy trước đó là quá trình ướp
lạnh để đảm bảo được chất lượng của cá, nhiệt độ càng thấp thì cá có chất lượng
càng đảm bảo. Qúa trình rửa phai đảm bảo sạch và thời gian ngắn vì khi tiếp xúc
với nhiệt độ môi trường cá dễ bị hỏng. Chính vì vậy cần phải cơ khí hoá quá trình
phân loại.
Ngày nay chế biến thuỷ sản phục vụ cho thị trường trong nước và đặc biệt là
xuất khẩu cần áp dụng những tiêu chuẩn khắt khe của thế giới như ISO 22000 :


-92005, HCCP. Để đảm bảo những tiêu chuẩn này cần phải có máy móc chính xác
hơn là cảm quan của con người.
Giải phóng công nhân ra khỏi công việc nặng nhọc và gây hại đồng thời tăng
năng xuất là mục tiêu mà mọi doanh nghiệp đều hướng tới.
Chính vì những lý do trên mà tất cả các doanh nghiệp chế biến thuỷ sản lớn
đều có xu hướng sử dụng máy móc thay cho con người .Tuy nhiên thì hiện tại do
điều kiện kinh tế còn hạn chế ở nước ta, sự nhập khẩu máy móc của nước ngoài

có chi phí rất lớn do vậy đòi hỏi việc thiết kế, sản xuất máy trong nước là một nhu
cầu cấp thiết giúp cho sản phẩm thuỷ sản có sức cạnh tranh cao trên thị trường
quốc tế.


- 10 Chương2
NGHIÊN CỨU VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ.
2.1 Cơ sở của quá trình phân loại.
2.1.1 Khái niệm
Qúa trình tác động cơ lý một hỗn hợp thành những thành phần chứa các
nguyên liệu đồng nhất được gọi là quá trình phân loại hỗn hợp.
Qúa trình phân loại hỗn hợp được chia làm 2 quá trình nhỏ:
-Làm sạch hỗn hợp nguyên liệu tức là phân chia hỗn hợp sao cho loại bỏ tối đa
các tạp chất lẫn trong hỗn hợp để thu được khối lượng nguyên liệu có cùng tính
chất sử dụng.
-Phân loại là phân chia hỗn hợp nguyên liệu thành các thành phần khác nhau.
2.1.2 Hiệu suất làm sạch và phân loại .
Hiệu suất làm sạch và phân loại được đánh giá theo các chỉ tiêu sau:
- Hiệu làm sạch tương đối (ηtđ)
ηtđ =

A− B
.100%
B

Trong đó :
A: Tỷ lệ tạp chất trong nguyên liệu ban đầu, (%).
B: Tỉ lệ tạp chất trong nguyên liệu đã làm sạch, (%).
- Hiệu suất làm sạch tuyệt đối: η
η=

Q1 A − Q2 B
.100%
B

Trong đó:
Q1: Lượng nguyên liệu vào thiết bị làm sạch, (kg/h).
Q2: Lượng nguyên liệu được thiết bị làm sạch, (kg/h).
-Hiệu suất phân loại (ηpl) được đánh giá qua 2 chỉ tiêu chất lượng α và số lượng
β.
+Chỉ tiêu chất lượng α tính bằng cách lấy 100g nguyên liệu đã được phân loại
đưa vào sàng thí nghiệm để kiểm tra:


- 11 -

α=

q 0 − q1
.100%
q0

Trong đó: q0 là lượng nguyên liệu đem phân tích, thường lấy q0 = 100g.
q1 là lượng nguyên liệu bị loại tiếp trong thí nghiệm, (g).
+Chỉ tiếu số lượng β cũng được tính thông qua đo đạc bằng kiểm tra:
β=

Q1
.100%
Q2

Trong đó:
Q1: Tỉ lệ nguyên liệu lọt sàng trong thực tế sản xuất, (%).
Q2: Tỉ lệ nguyên liệu lọt sàng xác định bằng kiểm tra, (%).
+Hiệu suất phân loại (ηpl)
ηpl = α - β (%)
Nếu ηpl > 95% là đạt yêu cầu.
2.1.3 Các nhân tố ảnh hưởng tới quá trình phân loại.
Hiệu quả làm việc của sàng phụ thuộc vào nhiều nhân tố, có thể là điều kiện
khách quan do nguyên liệu cung cấp vào sàng gây ra, hoặc do cấu tạo và nguyên
lý làm việc của bản thân sàng gây ra.
2.1.3.1 Kích thước và hình dạng của nguyên liệu được phân loại .
Kích thước của nguyên liệu được sàng có ảnh hưởng rất lớn tới quá trình
sàng. Dựa vào kích thước và hình dạng nguyên liệu mà ta sử dụng kết cấu của mặt
sàng cho phù hợp, mặt sàng được cấu tạo dạng lưới đan, tấm đục lỗ hoặc sử dụng
các thanh ghi. Đối với mỗi hình dạng của nguyên liệu sàng thì có dạng mặt sàng
phù hợp đảm bảo cho quá trình phân loại thuận lợi nhất.
2.1.3.2 Hình dạng và kích thước lỗ sàng.
Tùy theo năng xuất và độ lớn của vật liệu mà ta chọn hình dạnh kích thước của
lưới cho phù hợp dựa vào một số tiêu chí sau:
- Lỗ sàng hình tròn thì cho sản phẩm dưới lỗ đồng đều hơn. Tuy nhiên với
dạng lỗ tròn kích thước lớn nhất chui qua lỗ chỉ bằng khoảng 80-85% kích thước
của hạt chui qua lỗ vuông có cùng kích thước.


- 12 - Đối với lỗ chữ nhật có bề rộng bằng kích thước lỗ vuông hay đường kính lỗ
tròn thì vật liệu sàng có kích thước lớn hơn cả, để nhận được vật liệu có kích
thước như lỗ tròn thì bề rộng chỉ lấy bằng 60-65% đường kính lỗ tròn. Một ưu
điểm của lưới và tấm sàng có lỗ hình chữ nhật là tiết diện tự do (tiết diện sống )
lớn hơn, khối lượng bé hơn, năng xuất cao hơn, giá thành hạ hơn so với sàng có lỗ

vuông và lỗ tròn. Nhưng mức độ đồng nhất của sản phẩm dưới sàng thấp.
Kích thước lỗ lưới được chọn từ kích thước vật liệu như sau:
+Khi d < 5mm, lấy lớn hơn 0,5 - 1 mm.
+Khi d = 5 - 25mm, lấy lớn hơn 1- 3 mm.
+Khi d > 25mm, lấy lớn hơn 3 - 5mm.
2.1.3.3 Đặc tính chuyển động của sàng .
Trong thời gian nguyên liệu di chuyển trên mặt sàng thì mỗi dạng chuyển
động của khung sàng sẽ làm cho quá trình rơi của nguyên liệu khác nhau. Với
nguyên tắc chung là vật liệu phải trượt được trên mặt sàng thì quá trình sàng mới
diễn ra. Dạng chuyển động cua khung sàng làm cho quá trình trượt khác nhau do
vậy năng xuất cũng khác nhau.
2.1.3.4 Độ dốc mặt sàng.
Khi mặt sàng đặt nằm nghiêng thì kích thước của lỗ sàng chiếu xuống mặt
phẳng nằm ngang sẽ nhỏ đi. Độ dốc của mặt sàng quá lớn thì nguyên liệu đi qua
mặt sàng rất nhanh làm giảm hiệu suất của sàng. Đối với việc phân loại cá thì độ
dốc của mặt sàng rất quan trọng, tạo điều kiện cho cá di chuyển được liên tục trên
mặt sàng.
2.1.3.5 Chiều dày nguyên liệu cấp vào sàng .
Chiều dày lớp vật liệu trên sàng có ảnh hưởng lớn đến hiệu suất phân loại
.Nếu lớp vật liệu quá dày thì những cục vật liệu ở trên mặt sẽ khó lọt qua mặc dù
kích thước đủ nhỏ. Vì vậy lớp vật liệu càng mỏng thì hiệu quả quá trình sàng càng
cao, nhưng năng suất lại giảm đi do vật liệu chuyển động nhanh hơn và dễ nhảy
khỏi mặt sàng. Trong thực tế thường sử dụng như sau:
-Khi kích thước của vật liệu d < 5 mm, thì bề dày lớp vật liệu h = (10-15)d


- 13 -Khi kích thước của vật liệu d = 5-50 mm, thì bề dày lớp vật liệu h =(5-10)d
- Khi kích thước của vật liệu d > 50 mm, thì bề dày lớp vật liệu h = (3-5)d.
2.1.3.6 Biên độ và tần số dao động của khung sàng.
Khi các điều kiện khác như nhau, nếu tăng biên độ dao động thì có thể nâng

cao được năng suất đến một mức độ nhất định.Tăng tần số dao động trong điều
kiện cho phép của công nghệ làm tăng năng suất và hiệu quả của quá trình sàng.
2.1.3.7 Độ ẩm của vật liệu.
Độ ẩm của vật liệu ảnh hưởng tới quá trình sàng, đặc biệt là lớp nước nằm
ngoài cục vật liệu. Phần lớn đối với các loại vật liệu độ ẩm làm cản trở quá trình
phân loại, tuy nhiên đối với việc phân loại cá ta chủ động cấp thêm nước cho quá
trình vì nó thuận lợi cho sự di chuyển của cá, giảm ma sát giữa cá và khung sàng.
2.2 Yêu cầu đối với máy phân loại.
- Các chỉ tiêu về hiệu quả sử dụng: Năng suất cao, hiệu quả cao, tốn ít năng
lượng, chi phí thấp về lao động vận hành máy…. Đồng thời kích thước, diện tích
chiếm chỗ phải nhỏ, sử dụng tiết kiệm nước, giá thành chế tạo lắp ráp sửa chữa
phải thấp. Để đạt được các yêu cầu này cần hoàn thiện các sơ đồ kết cấu của
máy ,chọn hợp lý các thông số máy, xây dựng các hệ thống điện điều khiển máy
một cách thật hoàn chỉnh.
- Khả năng làm việc: Đó là khả năng của máy có thể hoàn thành các chức
năng đã định mà vẫn giữ được sự ổn định, có tính bền mòn, chống gỉ tốt ở điều
kiện làm việc ẩm ướt và môi trường a xít.
- Độ tin cậy cao: Là tính chất của máy hoặc chi tiết máy thực hiện được chức
năng đã định, đồng thời vẫn giữ được chỉ tiêu sử dụng trong suốt thời gian làm
việc nào đó hoặc suốt quá trình thực hiện khối lượng công việc đã quy định.
- An toàn trong sử dụng: Trong điều kiện sử dụng bình thường kết cấu của
máy không gây ra tai nạn cho người sử dụng, cũng như không gây hư hại cho thiết
bị xung quanh. Một tồn tại của máy phân loại đó là làm việc trong trạng thái ẩm
ướt nên cần phải đảm bảo an toàn tuyệt đối về hệ thống điện tránh chạm mạch
điện gây nổ và rất nguy hiểm cho con người.


- 14 -Tính công nghệ và tính kinh tế: Là một yêu cầu cơ bản đối với máy. Để thỏa
mãn yêu cầu này máy phải có hình dạng, kết cấu và vật liệu chế tạo phải phù hợp
với điều kiện sản xuất cụ thể, bảo đảm khối lượng và kích thước nhỏ nhất trong

điều kiện cho phép, tốn ít vật liệu, chi phí chế tạo thấp, giá thành máy thấp.
-Đảm bảo quy tắc vệ sinh sản xuất: phải tạo điều kiện cho quá trình vệ sinh
máy được dễ dàng, như vậy máy cần phải có các bề mặt nhẵn bóng đặc biệt là bề
mặt tiếp xúc với cá, đồng thời phải bố trí các cửa thông hợp lý thuận tiện cho việc
chùi rửa, vệ sinh máy.
-Trong thời gian làm việc tiếng ồn phát ra từ máy không được vượt quá giới
hạn cho phép, để thực hiện được điều này ta phải giảm cường độ rung động của
các chi tiết bằng cách dùng các liên kết mềm: như đệm đàn hồi, lò xo, khớp nối
mềm…
2.3 Các phương án thiết kế.
2.3.1 Phương án 1:Máy sàng lắc phẳng
2.3.1.1 Nguyên tắc: Sàng lắc phẳng là loại sàng làm việc dưới tác dụng của trọng
lực, lực ma sát và lực quán tính tạo ra sự chuyển động tương đối của vật liệu với
bề mặt sàng. Cơ cấu sàng thường được treo trên những thanh đàn hồi, mặt sàng
được bố trí nằm ngang hay nằm nghiêng một góc α = 8 ÷ 10 0 về phía trượt xuống
của hạt. Nhờ cơ cấu tay quay hay cơ cấu lệch tâm mà sàng có được chuyển động
lắc. Góc nghiêng α của sàng được xác định theo điều kiện: Khi sàng đứng yên thì
vật liệu trên sàng không tự trượt xuống, có nghĩa là góc nghiêng α của sàng phải
nhỏ hơn góc ma sát giữa hạt với sàng.
(HÌNH VẼ 3-6/64 GIA CÔNG CƠ HỌC NÔNG SẢN THỰC PHẨM )
2.3.1.2 Các dạng mặt sàng.
Đối với sàng lắc phẳng thường sử dụng mặt sàng dạng tấm đục lỗ, hai hình
dạng lỗ thường dùng là lỗ hình tròn và hình chữ nhật. Sàng có lỗ hình tròn dùng để
phân loại dựa vào sự khác nhau của cá về chiều rộng có lợi thế so với sàng có lỗ
hình chữ nhật dùng để phân loại cá dựa trên sự khác nhau về chiều dài là mức độ
đồng đều hơn.


- 15 -

Mặt sàng có lỗ hình chữ nhật
2.3.1.3

Mặt sàng có các lỗ hình tròn.

Ưu, nhược điểm.

+ Ưu điểm :

- Dễ chế tạo
-Giá thành thấp.

+ Nhược điểm : - Mức độ đồng đều của cá được phân loại thấp
- Năng suất thấp, dễ bị kẹt cá
- Khối lượng tấm sàng lớn, độ bền không cao.
- Gây nát cá do quá trình sàng lắc liên tục làm cho cá trầy xước.
2.3.2 phương án 2: Máy sàng rung một mặt sàng.
2.3.2.1 Nguyên tắc:
Máy gồm có khung sàng 11 được đỡ bằng hệ lò xo 8 gắn trên bệ máy 9
.Trên khung sàng 11 còn gắn ổ đỡ của trục lệch tâm 4, trục lệch tâm được thực
hiện bằng phương pháp gắn thêm 2 quả lệch tâm trên trục quay. Với cách lắp này
có thể chỉnh biên độ dao dộng của sàng.Trục lệch tâm nhận truyền động quay qua
bánh đai dẫn động 2 từ động cơ 1 vào. Trên khung sàng có thể đặt một mặt sàng
dạng nan quạt có khoảng cách giữa các thanh tùy theo yêu cầu phân loại.
Bộ phận gây dao động gồm có phần khối lượng lệch tâm 3 của trục lệch tâm 4, các
đối trọng gây rung. Khi làm việc các bánh đai chuyển động theo sàng. Sàng
thường được đặt nghiêng một góc 15-300, số vòng quay của trục lệch tâm từ 5001500 vg/ph, biên độ dao động từ 1- 6 mm, năng suất có thể đạt 300 m3/h.


- 16 1.Động cơ

6. Mặt sàng

9. Đế máy

2.Hệ thống đai

7. Khung treo

10.Băng tải.

3.Quả lệch tâm

8. Lò xo

11. Khung sàng

4.Trục lệch tâm

5. Ổ bi

2.3.2.2 Kết cấu mặt sàng .

Mặt sàng bao gồm các thanh phân loại tròn được bố trí dạng nan quạt. Sàng được
đặt nghiêng, khoảng cách giữa 2 thanh nhỏ ở trên và lớn dần phía dưới.


- 17 2.3.2.3 Ưu, nhược điểm.
Trong phân loại cá, một đặc tính riêng biệt của nó là không chịu đuợc va
đập mạnh và rất dễ bị nát. Do vậy sử dụng máy sàng rung là phù hợp nhất .

+ Ưu diểm :

-Năng suất cao, không gây kẹt, không làm nát cá
- Phân loại được nhiều dạng cá
- Mặt sàng nhẹ, năng suất sử dụng bề mặt cao
- Tránh được hiện tượng quá tải, đảm bảo an toàn cho máy

+Nhược điểm: - Mức độ đồng đều còn hạn chế
- Chế tạo mặt sàng đòi hỏi độ chính xác cao
Đối với việc phân loại cá vừa và nhỏ thì máy sàng rung đảm bảo tốt các yêu cầu
phân loại.
2.3.3 Phương án 3: Máy sàng rung 2 mặt sàng
Nguyên tắc:
Máy sàng rung 2 mặt sàng có nguyên tắc giống như máy sàng rung 1 mặt
sàng nhưng bộ phận sàng gồm 2 mặt sàng đặt song song với nhau. Các thanh trên
mặt sàng được đặt song song với nhau.
Ưu nhược điểm :
-So với mặt sàng dạng nan quạt thì mặt sàng của máy sàng rung 2 mặt sàng
dễ chế tạo hơn, và mức độ đồng đều của cá dưới sàng cao hơn .
Tuy nhiên nhược điểm của nó là kết cấu cồng kềnh hơn, phân loại được ít
thành phần hơn. Dạng mặt sàng này cũng có thể gây kẹt cá.


- 18 -

2.3.4 Phương án 4: Máy phân loại kiểu thùng quay
2.3.4.1 Nguyên tắc
Máy phân loại kiểu sàng thùng quay là một ống hình trụ bằn thép tấm có
đục lỗ hoặc bằng lưới sợi đan bọc trên khung hình trụ hoặc lăng trụ. Thân thùng
quay được đặt trên bộ phận đỡ kiểu vành đai con lăn hoặc ổ bi khi sàng có trục

tâm 3. Thân thùng quay được cố định vào trục tâm nhờ các vành đai với moayơ và
các nan hoa.Thùng quay được truyền động bằng trục tâm hoặc bằng cặp bánh răng
vòng quanh thùng khi không có trục tâm.Vật liệu được nạp vào thùng nhờ phễu
tiếp liệu 1 ở một đầu của thùng. Sản phẩm trên sàng ra ở đầu còn lại và rơi vào
thùng chứa 5. Sản phẩm dưới sàng được thu gom vào thùng chứa 6.


- 19 1. Phễu tiếp liệu; 2.Sàng; 3.Trục quay; 4. Ổ đỡ
5.Thùng chứa sản phẩm trên sàng; 6.Thùng chứa sản phẩm dưới sàng.
Máy sàng thùng quay có thể phân vật liệu thành nhiều loại bằng cách đặt chồng
hay nối tiếp các lưới sàng có kích thước lỗ khác nhau. Thân thùng quay có dạng
hình trụ, hình lăng trụ lục giác hoặc hình nón cụt và thường được đặt nghiêng một
góc 4o-7o so với mặt phẳng nằm ngang. Đối với các thùng quay hình nón cụt
thường đặt nằm ngang với góc nón của thùng từ 10o -15o.

Phân loại từ lớn tới nhỏ.

Phân loại từ nhỏ tới lớn .

2.3.4.2 Ưu ,nhược điểm.
+ Ưu điểm: - Năng suất cao
- Loại sàng thùng quay thường được sử dụng phổ biến đối với
các loại vật liệu khô. Tuy nhiên đối với việc phân loại cá cũng được sử dụng nếu
ta chọn tốc độ quay của thùng hợp lý. Máy sàng thùng quay dùng để phân loại cá
vừa và nhỏ.
+ Nhược điểm: - Gây nát cá, phân loại được ít loại cá.
- Hệ số sử dụng bề mặt nhỏ:10-20%
- Dễ bị kẹt cá .
2.3.5 Máy phân loại cá dùng băng tải và đĩa kẹp
2.3.5.1 Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động.

- 20 Máy gồm có các máng chứa cá 3 trên băng tải 1, băng tải được chuyển động liên
tục nhờ vào bánh đai dẫn động. Trên băng tải người ta bố trí tấm chặn 2 để đảm
bảo chỉ có một con cá nằm trong một máng chứa và đấu quay về phía đĩa kẹp 4, 5.
Cá nằm trong máng chứa cá sẽ được hệ thống vòi phun nước đẩy đầu cá nhô khỏi
miệng máng chứa, với áp lực nước xác định thì cá lớn nhô ra khỏi băng tải ít hơn,
cá nhỏ nhô ra nhiều hơn. Các đĩa kẹp đóng mở tự động bằng cơ cấu cam sau đó
quay đi một góc 90o và nhả cá vào các thùng chứa 6, 7.
Khoảng cách giữa đĩa kẹp 4 và miệng máng chứa D 1 phải nhỏ hơn khoảng cách
giữa đĩa kẹp 5 và máng chứa, vì thế cá nhô ra ít thì được kẹp bởi đĩa kẹp 4 cá nhô
ra nhiều được kẹp bởi đĩa kẹp 5, cá lớn nhất không thể nhô ra khỏi máng chứa nên
được băng tải vận chuyển tới thùng chứa 8. Tuỳ thuộc vào cá lớn hay nhỏ mà điều
chỉnh khoảng cách D1 và D2 giữa đĩa kẹp và miệng máng chứa.

2.3.5.2 Ưu, nhược điểm
+ Ưu điểm: - Máy phân loại dùng băng tải và đĩa kẹp đảm bảo không gây nát cá
- Phân loại với mức độ đồng đều cao.
+ Nhược điểm: - Máy hạn chế về mức độ phân loại, chỉ thường dùng để phân loại
được 3 loại cá.
- Năng suất phân loại không cao, kết cấu khá phức tạp


- 21 - Khó khăn trong việc hướng đầu cá về phía đĩa kẹp.
2.3.6 Máy sàng chấn động lệch tâm
2.3.6.1 Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động
1. Lưới sàng

6. Puly đai

2. Khung sàng

7. Cổ lệch tâm

3. Giá máy

8. Trục

4. Cuaroa

9. Giá treo

5. Động cơ

10. Bánh đà

11. Đối trọng

Nguyên lý của máy sàng chấn động lệch tâm
Sự chấn động của sàng là do cấu tạo lệch tâm của trục gây ra, nên gọi là sàng
chấn động lệch tâm.
Máy gồm có khung sàng 2 bên trong có lắp lưới sàng 1, khung sàng được
treo trên trục lệch tâm nhờ giá treo, giá treo được lắp trên hai thành khung sàng.
Trục lệch tâm được đỡ trên 2 gối đỡ, trục lệch tâm có lắp 2 bánh đà 10, trên bánh
đà có lắp đối trọng 11 để cân bằng cho sàng khi chuyển động. Trục lệch tâm được
truyền chuyển động quay từ động cơ 5 thông qua bộ truyền puly đai 6.
Mặt sàng thường đặt nghiêng một góc từ 18-20 o, khi trục lệch tâm quay làm
cho sàng chuyển động, khung sàng chuyển động theo quỹ đạo tròn và có bán kính
bằng độ lệch tâm của trục.
+Biên độ lắc từ 6 - 12mm

- 22 +Tần số dao động khoảng từ 800-1400 dđ/phút.
2.3.6.2 Ưu, nhược điểm
+ Ưu điếm:
- Biên độ dao động không phụ thuộc vào số lượng nguyên liệu cấp vào
- Năng suất cao, không gây kẹt cá
+ Nhược điểm:
- Lực quán tính của khung sàng rất lớn do đó sẽ rất có hại cho ổ đỡ, động
cơ, giá sàng và nền sàng.
- Việc chế tạo các mặt sàng với kích thước lớn gặp khó khăn
- Gây ảnh hưởng tới chất lượng cá do sàng rung rất mạnh
2.3.7 Máy phân loại kiểu trục quay và máng trượt

2.3.7.1 Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động
Thiết bị gồm một máng trượt nghiêng 1 góc α (α = 20÷25 o ) và hệ thống
trục quay đặt nghiêng 1 góc β ( β = 5÷10 o) có khe hở với máng và quay ngược
chiều với chiều chuyển động của cá để đảm bảo cho cá không bị cuốn vào khe
hở .Khe hở của từng trục với máng khác nhau, ở trên cùng khe hở lớn nhất, ở dưới


- 23 khe hở nhỏ nhất. Khe hở của máng với trục có thể thay đổi được nhờ hệ thống
định vị nhanh.
Nguyên liệu chuyển động từ trên xuống bị cản trở bởi các trục quay loại
nhỏ lọt qua khe hở, loại lớn bị cản trở và được đưa ra cạnh máng sau đó đưa ra
thùng chứa, loại nhỏ sau khi đi qua khe hở thì tiếp tục được phân loại bởi các trục
tiếp theo.Trục phân loại thường được gia công có xoắn vít để cho quá trình vận
chuyển cá được thuận lợi.
2.3.7.2 Ưu, nhược điểm
+ Ưu điểm:

- Phân loại đảm bảo độ chính xác và đồng đều của sản phẩm
- Từ cá nguyên liệu có thể phân ra làm nhiều loại tùy theo nhu cầu
- Cá không bị nát, đảm bảo về yêu cầu chất lượng, năng suất phân loại cao.
+ Nhược điểm:
- Chế tạo phức tạp đặc biệt là hệ thống trục phân loại do đó giá thành máy cao
- Độ nghiêng của máng và độ lớn của trục nếu không hợp lý có thể gây ra hiện
tượng kẹt cá
- Đối với máy phân loại trục quay và máng trượt thường chỉ dùng để phân loại cá
loại nhỏ.
2.4 Lựa chọn phương án thiết kế
Qua các phương án với những ưu, nhược điểm đã trình bày tôi chọn
phương án 2.3.2: MÁY SÀNG RUNG, MẶT SÀNG DẠNG NAN QUẠT.
Chỉ tiêu đối với máy phân loại là phải có tính cơ động do có rất nhiều loại
cá với hình dạng và kích thước khác nhau, tức là có khả năng thay thế nhanh bộ
phận phân loại để phù hợp với hình dạng và kích thước của từng loại cá.
Trong phần đồ án này tôi lấy loại cá trung bình làm chuẩn, hình dạng của
cá là dạng tròn tương đối, với bề rộng phân loại là từ 3cm tới 7cm.

Hình dạng sơ bộ của cá phân loại


- 24 Chương3 THIẾT KẾ KỸ THUẬT MÁY PHÂN LOẠI CÁ.
Máy phân loại bao gồm những bộ phận sau:
- Động cơ truyền động
- Truyền động đai
- Trục lệch tâm
- quả lệch tâm
- Ổ đỡ
- Hệ thống mặt sàng
- Hệ thống khung sàng

- Khung treo
- Hệ lò xo dỡ
- Băng tải
- Đế
- Hệ thống cấp liệu
3.1 Hệ thống mặt sàng
3.1.1 Kích thước
Mặt sàng bao gồm các thanh phân loại bố dạng nan quạt, bao gồm các
thông số như sau:
+Tổng số thanh:17
+Đường kính thanh: d = 25mm
+Chiều rộng đáy nhỏ: B1 = 905mm
+Chiều rộng đáy lớn: B2 = 1545mm
+Khoảng cách giữa 2 thanh đầu nhỏ: h1 = 30mm
+Khoảng cách giữa 2 thanh đầu lớn: h2 = 70mm
+Khoảng cách giữa 2 đáy: L = 2400mm
Mặt sàng được phân thành 4 phần và cá thu được bao gồm 5 thành phần:
- Cá có bề rộng nhỏ hơn 40 mm
- Cá có bề rộng lớn hơn 40 tới 50 mm
- Cá có bề rộng lớn hơn 50 tới 60 mm


- 25 -Cá có bề rộng lớn hơn 60 tới 70 mm
-Cá có bề rộng lớn hơn 70 mm

Kết cấu mặt sàng
3.1.2 Góc nghiêng của khung sàng
Góc nghiêng của khung sàng ảnh hưởng tới hiệu quả và năng suất của
sàng , nếu giảm góc nghiêng thì tốc độ di chuyển của cá trên mặt sàng sẽ thấp do
vậy hiệu quả tăng năng suất giảm nhưng nếu góc nghiêng lớn thì hiệu quả của

sàng cũng không cao do cá trượt rất nhanh trên mặy sàng.Vậy để đảm bảo các yêu
cầu của máy đồng thời đảm bảo sự trượt của cá trên mặt sàng ta chọn α = 150.
3.1.3 Tần số và biên độ dao động tối ưu
Tần số và biên độ dao động tối ưu phụ thuộc vào hình dạng của quỹ đạo
chuyển động. 3 yếu tố này ảnh hưởng tới năng suất hiệu quả và khả năng kẹt rãnh
của cá trên sàng. Tốc độ và dạng quỹ đạo chuyển động là những nhân tố cơ bản
ảnh hưởng tới khả năng kẹt rãnh của sàng. Khi tăng tốc độ chuyển động của mặt