(Đồ án tốt nghiệp) thiết kế và chế tạo mô hình máy rửa và thái lát gừng

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MƠ HÌNH MÁY
RỬA VÀ THÁI LÁT GỪNG

Người hướng dẫn:
Sinh viên thực hiện:

ThS. NGUYỄN ĐẮC LỰC
NGUYỄN VIẾT HÙNG
MAI VĂN HUY

Đà Nẵng, 2019


Đồ án tốt nghiệp

Trang 0
LỜI NÓI ĐẦU

Hiện nay nhu cầu phục vụ xuất khẩu gừng tươi ngày càng cao nhưng hầu hết
lại được chế biến bằng phương pháp thủ công truyền thống nên đây vẫn cịn là một
bài tốn cịn khó lý giải trong vấn đề an tồn vệ sinh thực phẩm cũng như năng suất
cịn q thấp và khơng đảm bảo an toàn cho người lao động. Tuy trên thị trường
cũng đã phát triển nhiều chủng loại máy rửa và thái lát gừng nhưng rào cảng lớn

nhất đang là kinh phí chi cho mua sắm thiết bị. Do đó, việc nghiên cứu và chế tạo
máy rửa và thái lát gừng với mức giá phổ thông để phục vụ cho các xí nghiệp vừa
và nhỏ là rất cần thiết.
Qua 5 năm học tập và nghiên cứu tại trường Đại học bách khoa Đà Nẵng,
được các thầy chuyên môn truyền đạt kinh nghiệm quý báu trong nghành. Chúng

C

em chọn đề tài "Thiết kế ,chế tạo máy rửa và thái lát gừng" làm đồ án tốt nghiệp.

C

Mặc dù đã được sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo ThS. Nguyễn Đắc Lực,

LR

nhưng với vốn kiến thức cịn hạn chế nên sai sót là điều khơng thể tránh khỏi.
Chúng em kính mong được q thầy cơ góp ý và sửa chữa để tơi ngày một hồn

T-

thiện hơn trong q trình thiết kế chế tạo máy sau này.

U

Sau thời gian 15 tuần làm đề tài tốt nghiệp bằng chính nỗ lực của bản thân và

D

được sự hướng dẫn nhiệt tình của giáo viên hướng dẫn, các thầy trong khoa Cơ Khí,

Trường ĐH bách khoa Đà Nẵng đến nay chúng em đã hoàn thành xong đồ án tốt
nghiệp này đúng với thời gian quy định. Một lần nữa chúng em xin cảm ơn quý thầy
trong khoa Cơ Khí, Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng với lòng biết ơn sâu nhất
trong thời gian học tại trường.
Đà Nẵng, ngày 20 tháng 05 năm 2019
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Viết Hùng
Mai Văn Huy

SVTH: Nguyễn Viết Hùng – Mai Văn Huy

Lớp: 14C1VA


Đồ án tốt nghiệp

Trang 1
PHẦN MỞ ĐẦU

1. Lý do chọn đề tài
 Ngày nay khoa học kỹ thuật phát triển rất mạnh trong các ngành, lĩnh vực.
Đặc biệt là nhóm ngành kỹ thuật nói chung và cơ khí chế tạo nói riêng.
 Quan sát thực tế hiện nay ngành nơng nghiệp đang phát triển nên chính vì thế
các máy rửa và thái lát gừng phải chú trọng cho người nông dân.
 Hưởng ứng phát động tham gia nghiên cứu khoa học trong sinh viên của nhà
trường và thỏa mãn niềm đam mê nghiên cứu khoa học của bản thân.
 Góp phần vào thực hiện quá trình phát triển khoa học kỹ thuật của đất nước
 Những kiến thức chuyên ngành đã được học và cùng với sự hiểu biết thông
qua sách báo và mạng internet là cơ sở để chúng em quyết định thực hiện đề tài

C

“THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÁY RỬA VÀ THÁI LÁT GỪNG”.

C

2. Mục tiêu nghiên cứu

LR

 Thiết kế chế tạo thành công “MÁY RỬA VÀ THÁI LÁT GỪNG”.

T-

 Phân tích được đặc tính nguyên lý làm việc của máy.
 Hiểu rõ được quy trình cần thực hiện để hồn thành một sản phẩm cơ khí.

D

nhà trường.

U

 Bổ sung, cũng cố lượng kiến thức còn thiếu trong q trình cịn học trên ghế

3. Đối tượng nghiên cứu
 Tập trung nghiên cứu “MÁY RỬA VÀ THÁI LÁT GỪNG”.
 Tìm hiểu một số máy hiện có trên thị trường và đến các nhà máy để quan sát
tìm hiểu về quá trình rửa và thái lát gừng.

 Tìm hiểu về các phương pháp gia công, hàn cắt kim loại và các cơ cấu,
nguyên lý hoạt động của các loại máy có cùng chức năng hoặc tương tự mà
có thể ứng dụng vào đề tài.
4. Phạm vi nghiên cứu
 Tiến hành nghiên cứu, tìm kiếm thơng tin ở các cơ sở trên địa bàn tỉnh và các
nhà nông dân .
SVTH: Nguyễn Viết Hùng – Mai Văn Huy

Lớp: 14C1VA


Đồ án tốt nghiệp

Trang 2

 Thực hiện đề tài trong khoảng 03 tháng (có kế hoạch chi tiết).
 Đề tài chỉ dừng lại ở quy mô nghiên cứu và thử nghiệm mơ hình.
 Do thời gian, kiến thức và kinh nghiệm cịn hạn chế nên sản phẩm hồn
thành chỉ có thể dừng lại ở giai đoạn nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy rửa gừng,
băng tải vận tải gừng và máy thái lát gừng đạy năng suất 240kg/h.
5. Phương pháp nghiên cứu
 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết:


Thu thập thơng tin thơng qua đọc sách báo, internet…



Tìm chọn những khái niệm và tư tưởng cơ bản là cơ sở cho lý luận của
đề tài.

Hình thành giả thuyết khoa học.



Dự đốn về những thuộc tính của đối tượng nghiên cứu.



Xây dựng những mơ hình lý thuyết hay thực nghiệm ban đầu.



LR

 Phương pháp thực nghiệm:

C

C



Làm sáng tỏ các mối liên hệ, sự phụ thuộc, giữa các hiện tượng nghiên

T-

cứu và sự thể hiện các giả định, kiểm định các giả thuyết.
Kiểm định các giả thuyết giả định đã nêu ra và có những kết luận về chúng.



Theo dõi, đối chứng để cuối cùng có được những kết luận về tác dụng

D

U



của những vấn đề mới đưa ra và phổ biến rộng rãi việc áp dụng.
6. Giới thiệu về máy rửa và thái lát gừng
Máy rửa và thái lát gừng là một máy có ích cho người nơng dân. Việt Nam là
nước nhiệt đới gió mùa, có thời tiết, thổ nhưỡng phù hợp với sự sinh trưởng và phát
triển của nhiều loại cây nông nghiệp. Từ nhiều năm nay, sản phẩm nông nghiệp
không những đáp ứng đầy đủ nhu cầu trong nước mà còn xuất khẩu đi nhiều nước
trên thế giới với chất lượng cao, sản lượng lớn. Nhiều mặt hàng có giá trị xuất khẩu
chiếm giữ vị thế cao trên thế giới như điều và hồ tiêu đứng thứ nhất, gạo và cà phê
đứng thứ hai thế giới… Tổng kim ngạch xuất khẩu nông sản của Việt Nam năm
2018 đạt hơn 30 tỷ USD. Tuy nhiên, do hạn chế về năng lực chế biến và xuất khẩu
của doanh nghiệp nên việc ký kết được các đơn hàng xuất khẩu ra nước ngồi cịn
SVTH: Nguyễn Viết Hùng – Mai Văn Huy

Lớp: 14C1VA


Đồ án tốt nghiệp

Trang 3

gặp nhiều khó khăn, doanh thu từ xuất khẩu còn thấp do khâu sản xuất, chế biến cịn

thơ sơ, chưa có thương hiệu và phải chia sẻ qua nhiều khâu trung gian. Do đó, điều
quan trọng đối với các doanh nghiệp Việt Nam là không ngừng tăng cường vai trị
của mình trong dây chuyền cung ứng và chuỗi giá trị của ngành thực phẩm để vừa
cung cấp nhiều sản phẩm có chất lượng hơn, đồng thời gia tăng giá trị xuất khẩu
hàng nông sản - thực phẩm Việt Nam ra thị trường thế giới.
7. Cấu trúc của đồ án
Chương 1: “Tổng quan”. Trong chương này nội dung đạt được là giới thiệu
chung về gừng tươi, các phương páp chế biến gừng, giới thiệu một số sản phẩm và
máy chế biến sản phẩm gừng.
Chương 2: “Phân tích các phương án, lựa chọn phương án”. Trong chương

C

này ta tiến hành phân tích các hoạt động của hệ thống, các yêu cầu khi thiết kế hệ

C

thống, lựa chọn phương án thiết kế. Thành lập được sơ đồ nguyên lý chung làm việc

LR

của máy.

Chương 3: “Tính thiết kế máy rửa gừng”. Trong chương này, ta tính và thiết

T-

kế động học, thiết kế bộ truyền đai, bộ truyền bánh răng-thanh răng, tính tốn thiết

U

kế trục, tính chọn ổ lăn, tính chọn then.

D

Chương 4: “Tính tốn thiết kế băng tải”. Trong chương này, ta thiết kế lựa
chọn các thông số cơ bản, tính tốn chọn động cơ, xác định lực cản chuyển động,
lực kéo căng , kiểm tra độ bền của băng, độ võng, tính tốn bộ phận dẫn động, phân
phối tỉ số truyền, thiết kế bộ truyền đai.
Chương 5: “Tính tốn thiết kế máy thái lát gừng”. Trong chương này, ta tính
và thiết kế động lực học máy, tính chọn động cơ, phân phối tỷ số truyền ,tính tốn
thiết kế bộ truyền đai, tính tốn thiết kế trục, tính chọn ổ lăn, chọn then.
Chương 6: “Vận hành, an toàn và bảo dưỡng máy”. Trong chương này, nói về
chế độ trước, trong và sau khi vận hành. Hướng dẫn an toàn sử dụng kết hợp với
xây dựng chu trình bảo dưỡng cho máy.
Chương 7: “Thiết kế máy trên phần mềm inventor và q trình chế tạo mơ
hình thực tế”
SVTH: Nguyễn Viết Hùng – Mai Văn Huy

Lớp: 14C1VA


Đồ án tốt nghiệp

Trang 4
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN

1.1. Giới thiệu sơ bộ về gừng và các sản phẩm của gừng
1.1.1. Giới thiệu về gừng
Cây gừng có tên khoa học là Zingiber officinale Rose. Gừng là một loại cây

nhỏ, sống lâu năm, cao 0,6 đến 1m. Thân rễ mọc thành củ, lâu dần thành xơ. Trục
hoa xuất phát từ gốc, dài tới 20cm, cụm hoa mọc sít nhau, hoa dài 5cm, rộng 2-3cm,
tràng hoa màu vàng xanh, mép cánh hoa và nhị hoa màu tím. Trong củ gừng có 23% tinh dầu, ngồi ra cịn có chất nhựa (5%), chất béo (3,7%), tinh bột và chất cay.
Các chất trong gừng có tác dụng hạ nhiệt, giảm đau và giảm ho, chống viêm, chống
co thắt, chống nôn, chống loét và tăng vận chuyển trong đường tiêu hoá, ức chế thần
kinh trung ương... và có hoạt tính miễn dịch. Gừng là một gia vị thực phẩm, vừa

C

cho ta vị thuốc quý với các tên dược liệu sinh khương, can khương, bào khương.

C

Sinh khương là thân rễ tươi của cây gừng. Vị cay, tính hơi ôn, vào các kinh phế, tỳ

LR

và vị. Cây gừng có tên khoa học là Zingiber officinale Rose. Gừng là một loại cây
nhỏ, sống lâu năm, cao 0,6 đến 1m. Thân rễ mọc thành củ, lâu dần thành xơ. Trục

T-

hoa xuất phát từ gốc, dài tới 20cm, cụm hoa mọc sít nhau, hoa dài 5cm, rộng 2-3cm,

U

tràng hoa màu vàng xanh, mép cánh hoa và nhị hoa màu tím. Trong củ gừng có 2-

D

3% tinh dầu, ngồi ra cịn có chất nhựa (5%), chất béo (3,7%), tinh bột và chất cay.
Các chất trong gừng có tác dụng hạ nhiệt, giảm đau và giảm ho, chống viêm, chống
co thắt, chống nôn, chống loét và tăng vận chuyển trong đường tiêu hoá, ức chế thần
kinh trung ương... và có hoạt tính miễn dịch. Gừng là một gia vị thực phẩm, vừa
cho ta vị thuốc quý với các tên dược liệu sinh khương, can khương, bào khương.
Sinh khương là thân rễ tươi của cây gừng. Vị cay, tính hơi ơn, vào các kinh phế, tỳ
và vị. Cây gừng có tên khoa học là Zingiber officinale Rose. Gừng là một loại cây
nhỏ, sống lâu năm, cao 0,6 đến 1m. Thân rễ mọc thành củ, lâu dần thành xơ. Trục
hoa xuất phát từ gốc, dài tới 20cm, cụm hoa mọc sít nhau, hoa dài 5cm, rộng 2-3cm,
tràng hoa màu vàng xanh, mép cánh hoa và nhị hoa màu tím. Trong củ gừng có 23% tinh dầu, ngồi ra cịn có chất nhựa (5%), chất béo (3,7%), tinh bột và chất cay.
Các chất trong gừng có tác dụng hạ nhiệt, giảm đau và giảm ho, chống viêm, chống
co thắt, chống nôn, chống loét và tăng vận chuyển trong đường tiêu hoá, ức chế thần
SVTH: Nguyễn Viết Hùng – Mai Văn Huy

Lớp: 14C1VA


Đồ án tốt nghiệp

Trang 5

kinh trung ương... và có hoạt tính miễn dịch. Gừng là một gia vị thực phẩm, vừa
cho ta vị thuốc quý với các tên dược liệu sinh khương, can khương, bào khương.
Sinh khương là thân rễ tươi của cây gừng. Vị cay, tính hơi ơn, vào các kinh phế, tỳ

C

và vị.

LR

C

Hình 1.1. Hình ảnh củ gừng thực tế
1.1.2. Đặc tính gừng

T-

Gừng là thực vật tự dưỡng hay biểu sinh. Thân rễ lớn, thường phân nhánh,

U

chứa nhiều chất dự trữ. Lá có các bẹ dài ơm lấy nhau làm thành thân giả, cuống

D

ngắn và phiến lớn, giữa cuống và bẹ lá có phần phụ gọi là lưỡi bẹ (ligule). Thân lá
thường có mùi thơm. Ở nhiều lồi thân khí sinh chỉ xuất hiện khi cây ra hoa, mọc
lên từ thân rễ, xuyên qua thân giả ra ngoài mang ở phần cuối 1 cụm hoa (chi
Alpinia), nhưng có loài cụm hoa nằm ngay trên thân rễ ở sát mặt đất. Hoa khơng
đều, đài hình ống, màu lục, tràng hình ống, phía trên chia 3 thùy, thùy giữa lớn hơn
hai thùy bên. Chỉ có một nhị sinh sản (ở vịng trong) với 2 bao phấn lớn nứt phía
trong. Một cánh mơi hình bản lớn, màu sặc sỡ, do 3 nhị dính với nhau và biến đổi
thành, nằm đối diện với nhị sinh sản. Hai nhị còn lại biến thành hai nhị lép (vô sinh)
nhỏ nằm 2 bên bao phấn (nhiều khi giảm chỉ còn lại những vảy nhỏ, hoặc mất hẳn).
Bầu dưới có 3 ơ, mỗi ơ chứa nhiều nỗn. Vịi nhụy chui qua khe hở giữa 2 bao phấn
và thị ra ngồi. Quả nang, đơi khi là quả mọng. Hạt có nội nhũ và cả ngoại nhũ. Mơ
của các loại cây trong họ này tiết ra tinh dầu có mùi đặc trưng.

SVTH: Nguyễn Viết Hùng – Mai Văn Huy

Lớp: 14C1VA


Đồ án tốt nghiệp

Trang 6

1.1.3. Một số loại gừng được trồng ở Việt Nam
Trong sản xuất và trong tự nhiên ở nước ta phổ biến có 3 lồi:
 Gừng dại (Zingiber cassumuar) củ khá to, nhiều xơ, vị cay, nhiều mùi hăng,
thịt củ màu vàng xanh được dùng làm thuốc, gia vị, thường mọc hoang dại
trong tự nhiên.
 Gừng gió (Zingiber Zerumbet) ít được gây trồng, củ chỉ dùng làm dược liệu.
 Loài gừng trồng phổ biến (Zingiber officinale) trong sản xuất có hai giống
khác nhau:
 Gừng trâu, củ to, ít xơ, ít cay, thích hợp cho xuất khẩu.
 Gừng dé được gây trồng phổ biến, cho củ nhỏ hơn, vị cay và nhiều xơ hơn,

D

U

T-

LR

C

C

hiện nay đang được bán nhiều ở thị trường trong nước.

a) Gừng dại

b) Gừng gió

a)

b)

c) Gừng trâu

d) Gừng dé

Hình 1.2. Hình ảnh các loại gừng được trồng phổ biến ở Việt Nam:
SVTH: Nguyễn Viết Hùng – Mai Văn Huy

Lớp: 14C1VA


Đồ án tốt nghiệp

Trang 7

1.1.4. Mật độ trồng gừng ở Việt Nam
Nước Việt Nam, cây gừng (còn gọi: Zingiber officinale) được trồng khá phổ
biến từ miền bắc (tỉnh Lạng Sơn) vào miền nam (mũi Cà Mau). Nhưng chủ yếu
được trồng với quy mơ nhỏ, trong các hộ gia đình với kỹ thuật trồng gừng năng suất
chưa cao, cung cấp cho thị trường địa phương và trong nước là chính.

Cây gừng được trồng phổ biến ở các vùng khí hậu nhiệt đới và chịu độ ẩm,
nhiệt độ trung bình hàng năm 21 – 27 độ C, lượng mưa hàng năm 1500 – 2500mm.
Cây gừng được trồng ở nơi có độ cao trên mặt nước biển từ vài mét tới 1500 mét.
Tại các vùng núi cao hơn 1500 mét, khí hậu lạnh, nhiều sương giá thì khơng nên
trồng loại gừng này( nhưng bạn có thể áp dụng kỹ thuật trồng gừng trong túi nilon
và để trong nhà) .

C

Cây gừng thích hợp ở nơi có một mùa khơ ngắn, có nhiệt độ khơng khí tương

LR

nhiều địa phương miền Nam nước ta.

C

đối cao trong lúc củ gừng thành thục. Vì vậy, kỹ thuật trồng gừng rất thích hợp ở

T-

1.1.5. Giá trị dinh dưỡng của gừng

U

Gừng là một loại thảo dược được biết đến từ rất lâu đời với nhiều công dụng
khác nhau đối với sức khỏe và công dụng làm đẹp chuyên biệt. Nhiều nghiên cứu đã

D

gợi ý rằng việc tăng tiêu thụ các thức ăn thực vật như gừng làm giảm nguy cơ béo
phì, tiểu đường, bệnh tim và tử vong trong khi phát triển, tăng năng lượng và trọng
lượng tổng thể.
Giá trị dinh dưỡng trong 100 gam củ gừng:
 Năng lượng: 80 kJ (19 kcal).
 Cacbohydrat: 17.77g.
 Đường: 7 g.
 Chất xơ thực phẩm: 2 g.
 Chất béo: 0.75 g.
 Chất đạm: 1.82 g.
SVTH: Nguyễn Viết Hùng – Mai Văn Huy

Lớp: 14C1VA


Đồ án tốt nghiệp

Trang 8

 Vitamin: Thiamine (B1): (2%) 0.025 mg; Riboflavin (B2): (3%) 0.034
mg; Niacin (B3): (5%) 0.75 mg; Pantothenic acid (B5): (4%) 0.203 mg; Vitamin
B6: (12%) 0.16 mg; Folate (B9). (3%) 11 μg; Vitamin C: (6%) 5 mg.
 Chất khoáng: Canxi: (2%) 16 mg; Sắt: (5%) 0.6 mg; Magiê: (12%) 43
mg; Phốt pho: (5%) 34 mg; Kali: (9%) 415 mg; Kẽm: (4%) 0.34 mg.
1.1.6. Sản phẩm từ gừng
Gừng chứa đựng cả hai giá trị dinh dưỡng và y tế, vừa là thuốc vừa là nguyên
liệu cho nhiều món ăn ngon miệng hơn. Nghiên cứu khoa học hiện đại cho thấy
gừng có thành phần hóa học phức tạp chứa zingiberene, phellandrene, xeton, gừng,
citral, dầu thơm, capsaicin, diphenyl-heptan... Nó khơng chỉ giảm bớt mùi của thực

C

phẩm mà còn giảm bớt nhiều thành phần có hại tiềm tàng trong thực phẩm. Gừng

C

được dùng nhiều trong bánh kẹo, hạt nêm, đồ hộp, thực phẩm đơng lạnh, gia vị tẩm

D

U

T-

LR

ướp, trà…

Hình 1.3. Một số sản phẩm từ gừng.

SVTH: Nguyễn Viết Hùng – Mai Văn Huy

Lớp: 14C1VA


Đồ án tốt nghiệp

Trang 9

1.2. Giới thiệu một số máy chế biến sản phẩm gừng trong và ngoài nước

1.2.1. Các phương pháp rửa và thái lát gừng
1.2.1.1. Phương pháp truyền thống
Phương pháp truyền thống là phương pháp khá phổ biến trong việc sản xuất
nhưng vì khoa học – kỹ thuật ngày càng tiến bộ nên phương pháp này chỉ càng ở
một số địa phương. Phương pháp này có đặc điểm như:
 Chủ yếu được làm bằng tay, hầu như không sử dụng máy móc.
 Độ an tồn thực phẩm và thẩm mĩ phụ thuộc vào tay nghề của người thợ.
 Năng suất thấp, giá thành cao.
 Sản phẩm làm ra đạt được thẩm mĩ khơng cao.
 Q trình sản xuất tốn nhiều sức lao động.

D

U

T-

LR

C

C

 Dụng cụ sản xuất thô sơ và lạc

Hình 1.4. Một số hình ảnh rửa và thái lát theo phương pháp truyền thống.
1.2.1.2. Phương pháp công nghệ
Máy rửa và thái lát là một trong những thiết bị chủ yếu, quan trọng trong
ngành chế biến thực phẩm… Máy là sản phẩm mới được nghiên cứu chế tạo trên cơ
sở của việc rửa thái lát kiểu cắt thủ công, dao cắt của máy theo chiều ngang dạng

dao quay vơ lăng, dao cắt có hệ thống chuyển động quay quanh trục một cách liên
tục, sản phẩm được cắt bỡi dao quay một cách nhẹ nhàng giống như thái bằng tay
vậy, có thể chế biến các loại lát đơng dược hoặc trong nghành thực phẩm như khoai
SVTH: Nguyễn Viết Hùng – Mai Văn Huy

Lớp: 14C1VA


Đồ án tốt nghiệp

Trang 10

tây, mứt bí… và các loại củ khác cho ra những sản phẩm dạng thanh dài, là thiết bị
chuyên dụng đầu tiên trong nước dùng để thái lát nguyên liệu, bổ xung vào chỗ
khuyết của việc chế biến cắt lát.
Máy cắt lát này chỉ dùng để cắt lát dạng thanh khoai tây, khoai lang chiên
hoặc dùng làm mứt bí.
 Ưu điểm:
 Năng suất nhanh.
 Giải phóng sức lao động
 Gía thành giảm.
 Chất lượng ổn định.
 Nhược điểm:

C

 Giá thành cao và trọng lượng lớn.

C

 Phải có nguồn điện mới sử dụng được.

LR

 Khó vận chuyển vì trọng lượng lớn

D

U

T-



Hình 1.5. Máy rửa và thái lát gừng theo phương pháp công nghệ.
 Ưu điểm:
Công nghệ này được sửa chữa, thay thế các chi tiết một cách dễ dàng, nhanh
chóng. Vì thế trong q trình sản xuất ra các chi tiết khác nhau chúng ta hồn tồn
khơng cần lo lắng đến việc khi sử dụng có vấn đề về máy móc mà khơng thể sửa
chữa. Chúng ta có thể thấy rõ sự hữu ích của cơng nghệ trong từ trong quá trình sản
xuất đến khâu thay thế vật liệu khi có sự cố.
SVTH: Nguyễn Viết Hùng – Mai Văn Huy

Lớp: 14C1VA


Đồ án tốt nghiệp

Trang 11

 Nhược điểm:
 Giá thành cao và trọng lượng lớn.
 Phải có nguồn điện mới sử dụng được.
 Khó vận chuyển vì trọng lượng lớn
1.2.2. Giới thiệu một số máy rửa và thái lát gừng ở Việt Nam
1.2.2.1. Máy rửa gừng ở Việt Nam
Hiện nay ở Việt Nam có rất nhiều cơng ty sản xuất ra rất nhiều loại máy rửa gừng
khác nhau như: Máy rửa gừng 3AXD500 thuộc công ty cổ phần đầu tư Tuấn Tú,
máy rửa gừng QX-608 thuộc nhà sản xuất Quang Trung, máy rửa gừng HS-1500

D

U

T-

LR

C

C

(TMTP-OB05) thuộc cơng ty CP Cơ Khí Tân Minh...

Hình 1.6. Máy rửa gừng HS-1500 (TMTP-OB05).

 Ưu điểm:
 Máy có gắn 4 bánh xe bằng cao su, giúp máy hoạt động êm và di
chuyển dễ dàng.
 Lông cọ rửa mềm, nhẹ không gây hại cho sản phẩm.

 Năng suất của máy cao, đạt được 800 kg/h.
 Chỉ rửa, khơng thái lát.
 Nhược điểm:
 Gía thành cao.
SVTH: Nguyễn Viết Hùng – Mai Văn Huy

Lớp: 14C1VA


Đồ án tốt nghiệp

Trang 12

 Khó bảo dưỡng.
1.2.2.2. Máy thái gừng ở Việt Nam
Hiện nay ở Việt Nam có rất nhiều công ty sản xuất ra rất nhiều loại máy cắt
gừng khác nhau như: Máy cắt gừng 3A3kw thuộc công ty cổ phần đầu tư Tuấn Tú,

C

C

Máy cắt lát gừng EC-501 thuộc nhà sản xuất Quang Trung.

LR

Hình 1.7. Máy thái gừng thuộc công ty cổ phần đầu tư Tuấn Tú.
 Ưu điểm:

T-

 Khơng địi hỏi tay nghề của người cơng nhân.

U

 Đem lại năng suất cao

D

 Không tốn thời gian nhiều, đem lại lợi nhuận lớn
 Được dùng trong kinh doanh sản xuất lớn.
 Nhược điểm:
 Khó bảo dưỡng máy.
 Chi phí của máy rất cao.
1.2.3. Giới thiệu một số máy rửa và thái lát gừng ở nước ngoài
Hiện nay có rất nhiều loại máy rửa và thái lát gừng được sản xuất ở nước
ngoài và được nhập khẩu về Vệt Nam một số nước như là Trung Quốc, Thái Lan,
Malaysia....dưới đây là một số hình ảnh về máy rửa và thái lát gừng:

SVTH: Nguyễn Viết Hùng – Mai Văn Huy

Lớp: 14C1VA


Đồ án tốt nghiệp

Trang 13

T-

LR

C

C

Hình 1.8. Máy rửa gừng được sản xuất tại Trung Quốc.

U

Hình 1.9. Máy thái gừng được sản xuất tại Trung Quốc.

D

 Ưu điểm:

 Khơng địi hỏi tay nghề của người công nhân.
 Đem lại năng suất cao
 Không tốn thời gian nhiều, đem lại lợi nhuận lớn
 Được dùng trong kinh doanh sản xuất lớn.
 Máy có thể làm sạch riêng biệt, cũng có thể rửa cùng một lúc
 Nhược điểm:
 Khó bảo dưỡng máy.
+ Gía thành cao.
+ Khi máy bị hư thì bảo dưỡng khó.
 Chỉ có thể rửa được nhưng khơng thái lát được.
SVTH: Nguyễn Viết Hùng – Mai Văn Huy

Lớp: 14C1VA

Đồ án tốt nghiệp

Trang 14

1.3. Yêu cầu thiết kế
- Để thiết kế máy rửa và thái lát gừng, cần thiết kế một hệ thống hoạt động
liên tục vừa rửa và vừa thái lát thông qua bộ truyền băng tải.
- Thiết kế bộ phận bồn chứa nguyên liệu gừng đã được rửa sạch để đảm bảo
được tính liên tục máy rửa vẫn hoạt động, thiết kế bộ phận dao cắt có thể tự điều
chỉnh phù hợp với yêu cầu người tiêu dùng.
- Trong quá trình thiết kế cũng như thực nghiệm thì máy phải đảm bảo được
yêu cầu hợp vệ sinh trong khâu rửa sạch và thái lát phù hợp.
- Năng suất của máy đạt 240kg/h.

D

U

T-

LR

C

C

- Giá thành thấp phù hợp với người tiêu dùng.

SVTH: Nguyễn Viết Hùng – Mai Văn Huy

Lớp: 14C1VA


Đồ án tốt nghiệp

Trang 15

CHƯƠNG 2. PHÂN TÍCH CÁC PHƯƠNG ÁN VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG
ÁN THIẾT KẾ
2.1. Phân tích các hoạt động của hệ thống
 Củ gừng được đặt vào máng dẫn sau đó củ gừng chuyển đến lồng rửa, áp lực
nước và lực quay li tâm của lồng sẽ làm cho củ gừng va chạm ma sát với nhau và
ma sát với thành lồng đồng thời rửa sạch củ gừng.
 Sau thời gian rửa sạch củ gừng sẽ chuyển đến máy thái gừng nhờ băng tải,
các lưỡi dao sẽ thái mỏng lát gừng theo người vận hành máy mong muốn.
2.2. Các yêu cầu khi thiết kế hệ thống
 Sản phẩm phải được rửa sạch phần vỏ ngoài.

C

 Kết cấu máy đạt độ cứng vững, không bị rung khi làm việc.

C

 Đảm bảo yêu cầu kỹ thuật khi cắt gọt.

LR

 Cơ cấu gọn gàng, an toàn khi làm việc, tiết kiệm công sức lao động cũng

như nguyên liệu mua về.

T-

 An toàn với người sử dụng.

 Đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm.

U

 Đảm bảo năng suất 240kg/h.

D

2.3. Các phương án thiết kế và lựa chọn phương án thiết kế
2.3.1. Phương án 1: Máy rửa củ gừng kiểu lồng đứng

Hình 2.1. Máy rửa củ gừng kiểu lồng đứng và máy thái gừng.
SVTH: Nguyễn Viết Hùng – Mai Văn Huy

Lớp: 14C1VA


Đồ án tốt nghiệp

Trang 16

1. Đế; 2. Dây đai; 3. Puly; 4. Trục; 5. Ống đỡ trục; 6. Thanh gia cường;
7. Đế lồng bao che; 8. Ống thu; 9. Bích; 10. Lồng bao che; 11. Lồng ly tâm; 12.
Động cơ; 13. Lồng máy thái lát gừng; 14. Động cơ 2; 15. Máng thái lát gừng; 16.

Khung máy thái lát gừng; 17. Lưỡi dao.
Nguyên lý hoạt động: Củ gừng được đưa vào lồng quay ly tâm để rửa sạch
loại bỏ rác thải ra ngoài. Đầu tiên ta khởi động nguồn điện cho động cơ (11) hoạt
động. Động cơ làm nhiệm vụ truyền chuyển động đến lồng ly tâm (10) thông qua bộ
truyền đai thang (2). Sau đó nước được ngâm trong bồn cùng với gừng trong quá
trình rửa ma sát làm cho củ gừng được rửa sạch trong một thời gian nhất định, sau
đó củ gừng sẽ được lấy ra ngồi và chuyển đến máy thái gừng.
 Ưu điểm:

C

 Thuận tiện dùng trong hộ gia đình.

C

 Thao tác dễ làm việc cho bất cứ người nào.

LR

 Máy nhỏ gọn, dễ dàng vệ sinh và bảo dưỡng.

T-

 Nhược điểm:

+ Tốn nhiều thời gian và nhân công.

D

U

+ Hiệu suất thu hoạch không cao, tốn nước.
+ Chỉ dùng được trong hộ gia đình chứ không dùng được cho sản xuất lớn.
2.3.2. Phương án 2: Lồng rửa ly tâm được đỡ bởi 2 con lăn và khơng có băng tải
để chuyển gừng từ máy rửa tới máy cắt

Hình 2.2. Lồng rửa ly tâm được đỡ bởi hai con lăn.
SVTH: Nguyễn Viết Hùng – Mai Văn Huy

Lớp: 14C1VA


Đồ án tốt nghiệp

Trang 17

1. Con lăn; 2. Thùng ly tâm; 3. Ống thu; 4. Động cơ 1; 5. Dây đai; 6. Puly;7.
Trục; 8. Ổ lăn; 9. Thùng chứa; 10. Lồng máy thái lát gừng;11. Động cơ 2; 12.
Máng thái lát gừng; 13. Khung máy thái lát gừng; 14. Lưỡi dao.
Nguyên lý hoạt động: Củ gừng được đưa vào lồng quay ly tâm nhờ các con
lăn để rửa sạch loại bỏ rác thải ra ngoài. Đầu tiên ta khởi động nguồn điện cho động
cơ (4) hoạt động. Động cơ làm nhiệm vụ truyền chuyển động đến con lăn (1) đến
lồng ly tâm (2) thông qua bộ truyền đai thang (5). Sau đó áp suất của nước sẽ đẩy
mạnh xuống củ gừng đồng thời với lực quay con lăn của lồng rửa sẽ rửa sạch củ
gừng trong một thời gian nhất định,sau đó củ gừng sẽ được lấy ra ngồi và chuyển
đến máy thái gừng.
 Ưu điểm:

C

 Kết cấu đơn giản

C

 So với phương án 2 thì kết cấu này chịu tải tốt hơn do có 2 con lăn đỡ

LR

làm giảm lực uốn tác dụng lên trục và ổ.

T-

 Cho phép quay với tốc độ nhanh.

U

 Nhược điểm:

D

 Chỉ phù hợp với mức tải trung bình.
 Khi tải lớn thì trục và ổ sẽ chịu lực lớn làm nhanh hỏng.
 Khi tải lớn thì kết cấu máy rất lớn.
 Tốn sức lao động khi vận chuyển củ gừng từ máy rửa sang máy thái
gừng, năng suất đạt thấp khi khơng có băng tải.
2.3.3. Phương án 3: Máy rửa củ gừng kiểu lồng ngang,có băng tải chuyển đến
máy thái lát gừng

SVTH: Nguyễn Viết Hùng – Mai Văn Huy

Lớp: 14C1VA


Đồ án tốt nghiệp

Trang 18

C

gừng.

C

Hình 2.3. Máy rửa củ gừng kiểu lồng ngang,có băng tải chuyển đến máy thái lát

LR

1.Bộ truyền đai; 2.Máng cấp nguyên liệu; 3. Ống nước;4. Thùng chứa gừng;
5.Băng tải; 6. Gối đỡ; 7. Máng dẫn; 8. Máng ra liệu; 9. Lồng dao cắt; 10. Động

T-

cơ 2; 11 Bộ truyền đai; 12. Mô tơ; 13. Thùng rửa gừng;14. Ống thoát nước.

U

Nguyên lý hoạt động: Củ gừng được đưa vào lồng ly tâm quay để rửa sạch

D

loại bỏ rác thải ra ngoài. Đầu tiên ta khởi động nguồn điện cho động cơ hoạt động.
Động cơ làm nhiệm vụ truyền chuyển động đến lồng ly tâm thông qua bộ truyền đai
thang. Sau đó áp suất của nước sẽ đẩy mạnh xuống củ gừng đồng thời với lực quay
li tâm của lồng rửa sẽ rửa sạch củ gừng trong một thời gian nhất định,sau đó củ
gừng sẽ chuyển đến bang tải chạy đến máy thái gừng.


Ưu điểm:

+ Kết cấu đơn giản.
+ Lực quay ly tâm lớn hạn chế được sự bít lưới do các chất có khả năng tạo
keo khi thiết bị quay trong quá trình hoạt động.
+ Bộ truyền đơn giản, dễ gia công, dễ dàng thay thế khi hư hỏng.

SVTH: Nguyễn Viết Hùng – Mai Văn Huy

Lớp: 14C1VA


Đồ án tốt nghiệp

Trang 19

+ Năng suất lớn, sản lượng 1lần rửa có số lượng nhiều, tiết kiệm sức lao
động của con người.
 Nhược điểm:
+ Khi tải lớn thì trục sẽ dễ hư hỏng do chịu moment lớn
+ Bị đảo khi lồng quay do đó gây rung động và khơng bền
+ Trục và ổ chịu tải lớn do đó nhanh hỏng
2.3.4. Chọn phương án thiết kế

Qua 3 phương án thiết kế kể trên kết hợp nghiên cứu thực tiễn, nhóm chúng
tơi thấy mỗi phương án đều có những ưu điểm và hạn chế nhất định nhưng phương
án 3 kết cấu đơn giản, có thể di chuyển được dễ dàng, phù hợp với không gian lắp

C

đặt, hệ thống điện sử dụng… đáp ứng được yêu cầu về tải trọng, làm việc tin cậy, sử

C

dụng đơn giản, thuận tiện cho việc bảo dưỡng thiết bị nếu xảy ra sự cố và đạt hiệu

LR

quả kinh tế cao. Cuối cùng, nhóm sinh viên chúng tơi quyết định chọn phương án 3
có kết cấu đơn giản, năng suất tương đối cao nhưng giá thành thấp phù hợp với

T-

phương thức sản xuất vừa và nhỏ của hộ gia đình.

D

U

2.2.5. Chọn các thơng số cơ bản

Việc lựa chọn các kích thước cơ bản của máy phải căn cứ vào điều kiện làm
việc, loại nguyên liệu sửa dụng và địa hình đặt máy.v.v… Qua khảo sát thực tế vị trí
khơng gian cần lắp đặt và các máy cùng loại phục vụ tại các hộ gia đình ta xác định

được các thông số cơ bản như sau:
- Năng suất 240kg/h
- Cấp độ bảo vệ: IP55
- Điện áp làm việc: 1PHA/220V/50HZ
- Chế độ làm việc: Trung bình.

SVTH: Nguyễn Viết Hùng – Mai Văn Huy

Lớp: 14C1VA


Đồ án tốt nghiệp

Trang 20

Chương 3. TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ PHẬN RỬA
3.1. Thiết kế động học máy

D

U

T-

LR

C

C

3.1.1. Tính tốn các kích thước sơ bộ của máy

Hình 3.1. Sơ đồ động của máy rửa.

1.Lồng rửa củ gừng; 2. Ống nước;3. Thùng chứa gừng; 4. Mô tơ; 5. Động cơ.
 Năng suất thiết kế của máy: N=240 (kg/h).
 Thời gian để làm sạch một mẻ gừng là 15(phút). Trong thời gian này để có
được một mẻ gừng thành phẩm cần thực hiện qua các công đoạn sau:
 Thời gian nhập liệu vào máy: 3(phút).
 Thời gian rửa gừng: 10(phút).
 Thời gian ra liệu 2(phút).


Theo thực nghiệm mỗi lần rửa cần 15 phút suy ra thời gian thực hiện một mẻ
là 60kg => thể tích lồng rửa là V = 240dm3



Khối lượng riêng của hỗn hợp 0,5kg/dm3

SVTH: Nguyễn Viết Hùng – Mai Văn Huy

Lớp: 14C1VA


Đồ án tốt nghiệp

Trang 21



Chọn đường kính của lồng rửa d = 5dm = 0,5 m



Chiều dài của lồng rửa:
v

d2
4

.l  l 

v.4
240.4

 12, 2(dm)  1, 22(m)
2
d
3,14.25

(3.1)

Vậy chiều dài của lồng rửa là: l = 1,22(m).


Kích thước của lồng rửa ta sử dụng để rửa gừng với kích thước bằng đường
kính x chiều dài: d x l = 0,5 x 1,1 (m).

3.1.2. Tính vận tốc rửa của máy

Theo cơng thức (2.13) trang 47 [6] ta tính được vận tốc của máy rửa:
n

0, 76.42,3
32

 45(vg / ph)
d
0,5

(3.2)

C

Giả sử số vòng quay của tang tăng đến một giá trị n2 nào đó lớn hơn n1, khi đó

C

nhờ lực ly tâm, vật rửa (gừng) sẽ được nâng lên đến một độ cao nhất định, sau đó

LR

rơi tự do xuống vật rửa, với chuyển động của vật rửa như trên, vật liệu rửa sẽ khơng
những bị ép vỡ, xiết vỡ mà cịn phải chịu tác động chủ yếu của va đập( đạp vỡ). Vì

D

U

T-

thế để tránh những trường hợp trên ta chọn vận tốc rửa của máy n= 40(vg/ph).

Hình 3.2. Trạng thái chuyển động của vật rửa trong tang.
a) Chuyển động lăn: b) chuyển động lăn và rơi tự do.
3.2. Tính tốn động lực học máy

SVTH: Nguyễn Viết Hùng – Mai Văn Huy

Lớp: 14C1VA


Đồ án tốt nghiệp

Trang 22

3.2.1. Chọn động cơ chính
3.2.1.1. Xác định công suất cần thiết của động cơ
Năng lượng tiêu tốn chủ yếu cho quá trình rửa là năng lượng làm chuyển dịch
khối tâm của vật rửa và vật liệu cần rửa trong máy rửa từ vị trí ban đầu đến vị trí ổn

T-

LR

C

C

định trong q trình chuyển động.

U

Hình 3.3. Xác định công suất truyền động tang rửa

D

Xét tang rửa ở trạng thái chứa đầy vật liệu rửa và vật liệu cần rửa (hình 3.3). Ở
trạng thái làm việc ổn định, trọng tâm của hệ đã dịch chuyển đến điểm S. Khi đó
cơng suất truyền động của tang được tính theo cơng thức ( 2.50) trang 54 [6]:

N

2,83.G.R.n
60.1000

(3.3)

Trong đó: N – cơng suất rửa thuần túy.
G – trọng lượng tồn bộ vật rửa và vật liệu cần rửa (N).
R – bán kính trong của tang rửa (m)
n – vận tốc quay của tang rửa
Chọn k = 1,5 hệ số an toàn.

SVTH: Nguyễn Viết Hùng – Mai Văn Huy

Lớp: 14C1VA


Đồ án tốt nghiệp

N

Trang 23

2,83.G.R.n 2,83.600.1.5.0, 25.40

 0, 4(kW)
60.1000
60000

Công suất cần thiết của động cơ truyền động máy rửa Ndc được xác định như sau:

N dc 

N


(3.4)

 : Hiệu suất chung.

Với:

  d m ol k . l br

(3.5)

Trong đó: k: Số cặp ổ lăn, k  2, m: Số bộ truyền đai, m  1, l: số bánh răng, l=1.
2 1

1 . Ta có các thơng số như sau:
27

C

- Hiệu suất bộ truyền đai:d  0,96 .

C

Tra bảng

LR

- Hiệu suất của một cặp ổ lăn: ol  0,995

br = 0,98

T-

- Hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ thẳng:

U

   0, 96  0, 9954.0, 98  0, 9

D

Vậy công suất cần thiết là: N ct 

0, 4

 0, 44(kW )
0,9

3.2.1.2. Chọn động cơ điện
Cần phải chọn động cơ điện có cơng suất thỏa mãn Ndc  Nct. Trong tiêu chuẩn
động cơ điện có nhiều loại thoả mãn điều kiện này. Tra bảng

2P
1. Ta chọn động
322

cơ A0212-6 có các thông số như sau:
Bảng 3.1. Tổng hợp thông số động cơ
Kiểu động cơ
A02(AOJI2) – 31-6

Công suất

Vận tốc

0,6 kW

910 vg/ph

Hiệu suất
70%

3.2.2. Phân phốí tỷ số truyền:
SVTH: Nguyễn Viết Hùng – Mai Văn Huy

Lớp: 14C1VA