Nghiên cứu chế tạo thử nghiệm máy cắt lát chế biến nông sản đảm bảo năng suất cao và an toàn cho người lao động

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO THỬ NGHIỆM MÁY CẮT LÁT
CHẾ BIẾN NÔNG SẢN ĐẢM BẢO NĂNG SUẤT CAO
VÀ AN TOÀN CHO NGƯỜI LAO ĐỘNG
Nguyễn Anh Hoàng

1. Đặt vấn đề
Miền Trung-Tây Nguyên là
khu vực có diện tích đất trồng
sắn lớn của cả nước (năm
2008 diện tích đất trồng sắn
khu vực này chiếm hơn 50%
diện tích trồng sắn cả nước
(318,9 ha/557,4 ha). Hiện
nay, sắn vẫn là một trong
những cây lương thực quan
trọng cho đồng bào các
huyện miền núi ở khu vực
miền Trung-Tây Nguyên.
Thời gian qua, nhiều hộ gia
đình đã khắc phục được tình
trạng đói trong tháng giáp hạt
cũng như thoát nghèo nhờ
cây sắn.
Củ sắn tươi sau khi thu
hoạch có thể được chế biến
và cung cấp cho thò trường
dưới nhiều dạng khác nhau:
xay thành bột làm thực phẩm,
bán cho các nhà máy chế
biến tinh bột sắn hoặc cắt lát
phơi khô dùng làm thức ăn

cho con người, gia súc và bán
cho các cơ sở xuất khẩu. Đặc
biệt trong những năm gần
đây, sắn được xem như là
nguyên liệu chủ yếu để chế
biến nhiên liệu sinh học

110

(ethanol). là nguồn năng
lượng sạch được nhiều nước
trên thế giới quan tâm và đầu
tư nhằm góp phần giảm thiểu
ô nhiễm môi trường.
Khi sắn thu hoạch xong,
nếu không kòp chế biến có thể
bò thối hoặc chất lượng bò
giảm làm ảnh hưởng đến thu
nhập của người trồng sắn và
đây chính là mối quan tâm rất
lớn đối với người dân trồng
sắn trong nhiều năm qua.
Việc chế tạo thành công
máy cắt lát chế biến nông sản
sẽ đáp ứng được nhu cầu thực
tế hiện nay của khu vực, góp
phần giảm nhẹ những âu lo
của người trồng sắn cũng như
đảm bảo hiệu quả kinh tế cho
sản phẩm của người nông dân.

Thực tế khảo sát cho thấy,
người dân tại các vùng trồng
sắn hiện nay đa số vẫn dùng
các dụng cụ thủ công hoặc
một số máy tự chế để cắt lát
sắn củ và phơi khô.
Khi sử dụng dụng cụ thủ
công hoặc các máy tự chế để
cắt lát bên cạnh việc đáp ứng
một số nhu cầu thực tế còn có
thể tồn tại những hạn chế sau:
- Năng suất của dụng cụ
không phù hợp: nếu trong giai
đoạn thu hoạch sắn thời tiết
không thuận lợi (không có
nắng, mưa…) hoặc thò trường
thu mua giảm sút, người trồng
sắn sẽ bò thiệt hại nặng do
sắn bò hư thối vì không cắt và
phơi khô kòp thời sản lượng
sắên đã thu hoạch;

Hình 1. Cắt sắn bằng dụng cụ thủ công

Tạp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Số 1&2-2012


- Không đảm bảo an toàn
cho người sử dụng: có thể bò

đứt tay, giật điện… trong quá
trình sử dụng do dụng cụ, thiết
bò không đảm bảo an toàn;
- Một bộ phận rất lớn các
hộ trồng sắn tại khu vực là
đồng bào dân tộc thiểu số
hoặc là những hộ gia đình có
thu nhập thấp,… nên gặp
nhiều khó khăn khi đầu tư
kinh phí để mua máy cắt lát.
Việc triển khai thực hiện đề
tài “Nghiên cứu chế tạo thử
nghiệm máy cắt lát chế biến
nông sản đảm bảo năng suất
cao và an toàn cho người lao
động sản xuất nông nghiệp”
đáp ứng được nhu cầu thiết
thực của hàng vạn hộ nông
dân trồng sắn sẽ mang lại
những hiệu quả nhất đònh cho
những hộ gia đình trồng sắn
khu vực miền Trung –Tây
Nguyên cũng như cả nước.
2. Nội dung thực hiện của
đề tài
Trên cơ sở đề cương đề tài
đã được phê duyệt, yêu cầu
đề tài thực hiện phải đáp ứng
được 02 mục tiêu chính:
- Khảo sát, đánh giá hiệu

quả năng suất, an toàn của
các máy cắt lát hiện có.
- Thiết kế, chế tạo được
một mẫu máy cắt lát chế biến
nông sản đảm bảo năng suất
cao và an toàn, giá thành hợp
lý cho người lao động.
Những nội dung chính của
đề tài đã được triển khai thực
hiện bao gồm:
- Khảo sát, đánh giá hiện
trạng các vùng chuyên canh

sắn tại khu vực mà trọng tâm
là hai tỉnh Quảng Bình và Kon
Tum. Đây là những đòa phương
có diện tích trồng sắn lớn
nhưng việc chế biến của người
lao động còn nhiều hạn chế;
- Tiến hành điều tra tình
hình tai nạn khi cắt lát bằng
dụng cụ thủ công cũng như
một số máy cắt hiện do người
dân tự chế tạo hoặc mua của
các cơ sở cơ khí;
- Tìm hiểu và thu thập
thông tin liên quan về một số
máy cắt lát đã được một số
nước trên thế giới (Trung
Quốc, Ấn Độ...) cũng như các

đòa phương trong nước đã chế
tạo (Quảng Trò, Đồng Nai,
Phú Yên...);
- Nghiên cứu, lựa chọn mẫu
máy cắt lát và chế tạo thử
nghiệm để áp dụng thử và
đánh giá, hoàn chỉnh một mẫu
máy cắt lát đảm bảo yêu cầu.

Hình 2. Máy cắt sắn do anh
Thái (Phú Yên) chế tạo
Trên cơ sở khảo sát các
mẫu máy đang được sử dụng
tại hiện trường khu vực miền
Trung-Tây Nguyên, nhóm
thực hiện đề tài đã thống nhất
về một số hạn chế của các
máy cắt sắn đã được chế tạo,
sử dụng:

- Đa số các máy cắt lát đều
thiếu các cơ cấu bao che an
toàn nên rất dễ gây tai nạn
cho người sử dụng;
- Chủ yếu sử dụng động cơ
điện và chưa có biện pháp
đảm bảo an toàn về điện;
- Năng suất của máy chưa
phù hợp với các hộ gia đình.
Trên cơ sở nhu cầu thực tế

cũng như khắc phục một số
hạn chế của những máy đang
được sử dụng, nhóm thực
hiện đề tài đã xây dựng
phương án thiết kế máy cắt lát
phải đáp ứng được một số chỉ
tiêu cụ thể:
- Máy phải đạt năng suất từ
3-5 tấn/giờ;
- Máy cắt lát có thể được
dẫn động bằng động cơ sử
dụng điện, xăng hoặc khí biogas (nếu các hộ gia đình có
hầm biogas), ngoài ra có thể
quay thủ công nhờ tay quay;
- Đảm bảo an toàn về điện,
cơ cho người sử dụng;
- Thuận tiện trong quá trình
sử dụng: dễ dàng điều chỉnh
dao cắt để lát cắt sản phẩm
có chiều dày đáp ứng yêu cầu
sử dụng; máy có thể di
chuyển nhẹ nhàng trong quá
trình sử dụng;
Bám sát nội dung đề tài, chỉ
tiêu cụ thể cho mô hình sản
phẩm nghiên cứu cần phải
đạt được; nhóm thực hiện đề
tài đã tiến hành thiết kế, chế
tạo một máy cắt lát nông sản
và đưa vào vận hành thử tại

hộ gia đình ở Lệ Thủy, Quảng
Bình gồm một số chi tiết chính
được mô tả ở Hình 3.

Tạp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Số 1&2-2012

111


Hình 3. Các bộ phận chính của máy cắt lát
Nguyên lý hoạt động của
máy cắt lát:
Trục dao được dẫn động từ
động cơ điện (từ mạng lưới
điện gia đình hoặc từ máy
phát điện sử dụng khí biogas)
hoặc có thể sử dụng tay quay
gắn trực tiếp trên đầu trục
dao. 04 dao cắt được gắn
bằng bu lông trên mâm xoay
gắn trực tiếp trên trục dao,
dao có thể điều chỉnh để thay
đổi chiều dày sản phẩm cắt.
Toàn bộ phần mâm xoay gắn
các lưỡi dao được bao che
chắc chắn nhằm ngăn ngừa
tai nạn trong quá trình cắt.
Sắn được đổ trực tiếp vào
khoang chứa bên trên và sau
khi cắt xong, sản phẩm được

thu gom từ cửa bên dưới.
Máy cắt có thể dòch chuyển
dễ dàng nhờ hệ thống bánh xe
gắn bên dưới khung máy và
được kéo trực tiếp nhờ tay kéo
gắn trên khung máy; nhờ vậy
có thể di chuyển giữa các hộ
gia đình hoặc từ hộ gia đình

112

đến khu vực thu hoạch khi cắt.
Khi chuẩn bò cho máy hoạt
động, sử dụng bộ phận hãm để
cố đònh máy, hạn chế máy dòch
chuyển trong quá trình cắt.
Sau khi chế tạo xong máy
cắt, chúng tôi đã áp dụng thử
nghiệm tại huyện Lệ Thủy Quảng Bình và đánh giá các
tính năng hoạt động của máy
cũng như thu thập ý kiến của
các hộ sử dụng.

Hình 4. Hình ảnh cắt thử tại
hộ gia đình ở Lệ Thủy, QB

Sau khi tiến hành thử
nghiệm và thu thập ý kiến
đóng góp của các hộ gia đình
trồng sắn tại đòa phương,

nhóm thực hiện đề tài đã hiệu
chỉnh một số hạn chế của
máy để có thể hoàn chỉnh
được một máy cắt lát đáp ứng
yêu cầu thực tế và nội dung
nghiên cứu của đề tài. Hình 5.
Một số thông số kỹ thuật
của máy cắt lát sau khi đã
được hiệu chỉnh và được Hội
đồng nghiệm thu thông qua,
cụ thể:
- Khi sử dụng động cơ điện
1,5 Kw, năng suất cắt của
máy đạt 3 tấn/giờ; Tại các hộ
gia đình có hầm biogas, có
thể thay thế động cơ điện
bằng máy phát sử dụng biogas; ngoài ra có thể dùng tay
quay để cắt khi không có
nguồn động lực dẫn động
hoặc sản lượng cắt thấp;
- Trên thân lưỡi dao cắt có
xẻ các rãnh và cố đònh bằng
bu lông do vậy có thể điều
chỉnh dễ dàng nhằm có được
chiều dày lát cắt phù hợp với
yêu cầu sử dụng (phổ biến từ
4-7 mm); lưỡi dao có thể tháo
lắp nhanh, thuận tiện cho việc
thay thế hoặc mài. Toàn bộ
phần lưỡi dao đều được bao

che cẩn thận nên ngăn ngừa
tai nạn trong quá trình cắt;
- Bộ phận truyền động đai
được bao che cẩn thận, hạn
chế tai nạn cuốn kẹp trong
quá trình vận hành đồng thời
thuận tiện khi tháo lắp thông
qua các mối nối bằng bu lông;
- Máy có thể di chuyển nhẹ
nhàng thông qua hệ bánh xe

Tạp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Số 1&2-2012


Hình 5. Kiểm tra, điều chỉnh dao cắt và kích thước sản phẩm
và tay kéo;
- Khi không có điện hoặc
cắt sản lượng ít có thể dùng
tay quay để quay trục dao và
cắt sản phẩm.
3. Kết luận, kiến nghò
Máy cắt lát đã được hoàn
thành theo đúng đề cương
phê duyệt và áp dụng phù
hợp với nhu cầu của người
trồng sắên tại khu vực.
Máy cắt lát do nhóm thực
hiện đề tài hoàn thành có một
số ưu điểm so với những máy
cắt lát hiện có:

- Có thể thay thế lưỡi dao
cắt dễ dàng;
- Lưỡi dao có thể điều chỉnh
thuận tiện nhằm tạo ra sản
phẩm với kích thước chiều
dày phù hợp yêu cầu sử
dụng;
- Máy có thể di chuyển nhẹ
nhàng;
- Máy có thể sử dụng điện,
biogas hoặc quay tay;
- Các bộ phận truyền động,
lưỡi cắt được bao che an toàn;
- Kích thước, năng suất phù
hợp với nhu cầu đòa phương

khu vực.
Tuy nhiên để có thể triển
khai sản xuất đại trà phục vụ
nhu cầu người trồng sắn tại
các huyện miền núi cũng như
đồng bào Tây Nguyên cần có
sự hỗ trợ của các cơ quan
chức năng cũng như cơ quan
quản lý đòa phương để có thể
áp dụng kết quả nghiên cứu
vào thực tế sản xuất.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Nguyễn Ngọc Cán, Thiết
kế máy cắt kim loại, Đại học

Quốc gia thành phố Hồ Chí
Minh, 2000.
[2]. Giáo trình máy cắt kim
loại, tập I, II, Đại học Bách
khoa Đà Nẵng, 1987.
[3]. Nguyễn Văn Khang, Đỗ
Sanh, Triệu Quốc Lộc, Dao
động trong bảo hộ lao động,
1998.
[4]. Nguyễn Văn Khang, Dao
động kỹ thuật, NXB khoa học
và kỹ thuật, Hà Nội, 1998.
[5]. Hirotoshi GOTO, Các biện
pháp an toàn không chỉ nhằm
ngăn ngừa tai nạn lao động

mà còn tăng năng suất và
chất
lượng
sản
phẩm,
APOSHO – 18, Hà Nội, 2000.
[6]. Đề tài cấp nhà nước KX07-15: "Cơ sở khoa học và
những kiến giải để cải thiện
điều kiện làm việc, bảo đảm
an toàn và bảo vệ sức khỏe
người lao động, góp phần xây
dựng nhân cách con người
Việt Nam".
[7]. Hội nghò APOSHO 18

"Các báo cáo khoa học", Hà
Nội, tháng 10-2002.
[8].
Sasson
Albert.
Biotechnologies and development Công nghệ sinh học và
phát triển. Người dòch:
Nguyễn Hữu Thước, Nguyển
Lân Dũng và một số dòch giả
khác. NXB KH và KT, Hà Nội
1988.
[9]. Reinhardt H. Howeler and
Clair H. Hershey, Cassava in
Asia: Research and development to increase its potential
use in food, feed and industry
- a Thai example.
[10]. America Journal Applied
Science, Jan., 2010
[11]. />/2009/10/807365. 07/10/2008
[12]. Scott et al. (2000a)
Project cassava production
and utilization in the year
2020.
[13]. Francis O.ARIMORO¹,
Chukwujindu M. A.IWEGBUE², Benedicta O. ENEMUDO, Effects of cassava effluent on benthic macroinvertebrate assemblages in a tropical stream in southern Nigeria.

Tạp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Số 1&2-2012

113