(Đồ án tốt nghiệp) thiết kế và chế tạo máy tách hạt ngô mini

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

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÁY BỐC TÁCH HẠT
NGÔ

Người hướng dẫn:
Sinh viên thực hiện:

PGS.TS LÊ CUNG
ThS. TRẦN NGỌC HẢI
NGUYỄN THANH TÙNG
NGUYỄN NGỌC VƯƠNG

Đà Nẵng, 2019


Thiết kế và chế tạo máy tách hạt ngơ.

LỜI NĨI ĐẦU
Nƣớc ta đang trong thời kỳ hiện đại hóa – cơng nghiệp hóa đất nƣớc. Một trong
những chủ trƣơng của Nhà nƣớc ta hiện nay là cơng nghiệp hóa trong nơng nghiệp,
đƣa máy móc thiết bị vào phục vụ các hoạt động trong sản xuất nông nghiệp nhằm
nâng cao năng suất và giảm nhẹ sức lao động của con ngƣời.
Chính vì thế, là sinh viên chun ngành cơ khí chế tạo máy, chúng em mong
muốn vận dụng những kiến thức đã học từ ghế nhà trƣờng vào thực tế cuộc sống để

góp phần vào cơng cuộc xây dựng và phát triển đất nƣớc.
Sau khi tìm hiểu và bàn luận trao đổi các ý tƣởng, chúng em đi đến quyết định
chọn đề tài: “Thiết kế và chế tạo máy tách hạt ngơ”. Qua đây giúp chúng ta có cái

C
C

nhìn rõ nét hơn về việc áp dụng máy móc và tự động hóa trong lao động sản xuất nói

R
L
T

chung và sản xuất nông nghiệp riêng.

Trong thời gian thực hiện đề tài, mặc dù chúng em đã cố gắng học hỏi, tìm hiểu
tài liệu tham khảo, khảo sát thực tế, tự tay làm những cơng việc cơ khí cho những chi

U
D

tiết trong máy và cả sự hƣớng dẫn tận tình của thầy Lê Cung và Trần Ngọc Hải, cùng
các thầy trong khoa nhƣng với những năng lực và hiểu biết còn hạn chế nên đề tài
khơng tránh khỏi những thiếu sót. Chúng em rất mong muốn nhận đƣợc nhũng ý kiến
đóng góp của các thầy để đề tài đƣợc hoàn thiện hơn và để chúng em có thêm kinh
nghiệm khi ra trƣờng làm việc.
Chúng em xin chân thành cảm ơn !
Đà Nẵng, ngày 10 tháng 12 năm 2019
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thanh Tùng
Nguyễn Ngọc Vƣơng

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Tùng
Nguyễn Ngọc Vƣơng

Hƣớng dẫn: Lê Cung
Trần Ngọc Hải

i


Thiết kế và chế tạo máy tách hạt ngô.

LỜI CAM ĐOAN
Trong muôn vàn các phát minh sáng chế khoa học về các loại máy trong công
nghiệp,tuy nhiên mỗi ngƣời sáng chế lại có một cách thực hiện hay cải tiến để khơng
bị trùng lặp các ý tƣởng trƣớc đó.
Trên tinh thần đó, nhóm chúng em gồm Nguyễn Thanh Tùng và Nguyễn Ngọc
Vƣơng thực hiện đề tài: “Thiết kế và chế tạo máy tách hạt ngô mini” trên cơ sở các
máy có sẵn trên thị trƣờng và tìm hiểu qua các tài liệu, để thiết kế máy phù hợp với
mục đích, quy mô sử dụng
Trong đề tài tốt nghiệp của bọn em, bọn em cam đoan tự làm 100% dƣới sợ góp
ý giúp đỡ trực tiêp từ thầy Lê Cung và Trần Ngọc Hải khoa cơ khí. Với đề tài “Thiết

C
C

kế và chế tạo máy tách hạt ngô mini”chúng em cam đoan tự thiết kế, tự làm, nếu có sự

R
L
T

tranh chấp bọn em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm.

U
D

Đà Nẵng, ngày 10 tháng 12 năm 2019
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thanh Tùng
Nguyễn Ngọc Vƣơng

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Tùng
Nguyễn Ngọc Vƣơng

Hƣớng dẫn: Lê Cung
Trần Ngọc Hải

ii


Thiết kế và chế tạo máy tách hạt ngô.

MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU ................................................................................................................. i
LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................... ii
MỤC LỤCDANH SÁCH CÁC BẢNG VÀ HÌNH VẼ ................................................ iii

DANH SÁCH CÁC BẢNG VÀ HÌNH VẼ .................................................................. vi
CHƢƠNG 1. GIỚI THIỆU TỔNG QUAN ....................................................................1
1.1. Giới thiệu về cây ngô................................................................................................1
1.1.1. Lịch sử và nguồn gốc cây ngơ ............................................................................... 1
1.1.2. Tình hình sản xuất ngơ trên thế giới và Việt Nam ................................................ 1
1.1.3. Vai trò và tầm quan trọng của cây ngô ................................................................. 3
1.2. Quy trình cơng nghệ sản xuất ngơ thành phẩm ........................................................5

C
C

1.2.1. Thu hoạch .............................................................................................................. 5

R
L
T

1.2.2. Bóc bẹ ................................................................................................................. 6
1.2.3. Tách hạt ................................................................................................................. 6
1.2.4. Phân loại ................................................................................................................ 7

U
D

1.2.5. Phơi khô ................................................................................................................ 7
1.2.6. Bảo quản ................................................................................................................ 7
1.3. Cơ tính của trái ngơ ..................................................................................................7
1.4. Giới thiệu q trình tách hạt bằng máy ....................................................................8
1.4.1. Mục đích ................................................................................................................ 8
1.4.2. Đặc điểm của quá trình tách hạt ............................................................................ 8

1.4.3. Các mục tiêu làm việc của máy tách hạt ngô ........................................................ 9
1.4.4. Các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình làm việc của trống tách hạt ......................... 9
1.4.5. Phân loại .............................................................................................................. 10
CHƢƠNG 2. GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ TÁCH HẠT NGÔ VÀ XÂY DỰNG
SƠ ĐỒ ĐỘNG HỌC CỦA MÁY .................................................................................12
2.1. Giới thiệu về công nghệ tách hạt ............................................................................12
2.1.1. Thông số một số máy tách hạt ngô hiện nay ....................................................... 12

2.1.2. Các phƣơng pháp tách hạt ngô hiện nay ............................................................. 18
2.2. Lựa chọn phƣơng án truyền động ...........................................................................23
2.3. Lựa chọn nguyên lý làm việc và chọn sơ đồ động .................................................25
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Tùng
Nguyễn Ngọc Vƣơng

Hƣớng dẫn: Lê Cung
Trần Ngọc Hải

iii


Thiết kế và chế tạo máy tách hạt ngô.

2.3.1. Yêu cầu thiết kế ................................................................................................... 25
2.3.2. Lựa chọn nguyên lý làm việc .............................................................................. 25
2.3.3. Xây dựng sơ đồ động học máy............................................................................ 26
CHƢƠNG 3. TÍNH TỐN, LỰA CHỌN CÁC THƠNG SỐ KỸ THUẬT CƠ BẢN
CỦA MÁY ....................................................................................................................27
3.1. Tính tốn các thơng số chủ yếu ..............................................................................27
3.1.1. Bộ phận phễu nạp ................................................................................................ 27

3.1.2. Bộ phận trống tách .............................................................................................. 27
3.2. Tính chọn động cơ điện ..........................................................................................28
3.2.1. Tính tốn cơng suất làm việc .............................................................................. 28
3.2.2. Chọn động cơ ...................................................................................................... 28

C
C

CHƢƠNG 4. TÍNH TỐN SỨC BỀN, THIẾT KẾ KẾT CẤU MÁY .......................30
4.1. Thiết kế bộ truyền đai thang ...................................................................................30

R
L
T

4.1.1. Chọn loại đai ....................................................................................................... 30

4.1.2. Định đƣờng kính bánh đai nhỏ ............................................................................ 30

U
D

4.1.3. Tính đƣờng kính bánh đai lớn ............................................................................. 30
4.1.4. Chọn sơ bộ khoảng cách trục .............................................................................. 30
4.1.5. Tính chiều dài đai theo khoảng cách trục sơ bộ .................................................. 30
4.1.6. Xác định khoảng cách trục A theo chiều dài tiêu chuẩn ..................................... 31
4.1.7. Tính góc ơm ........................................................................................................ 31
4.1.8. Xác định số đai cần thiết ..................................................................................... 31

4.1.9. Định các kích thƣớc chủ yếu của bánh đai.......................................................... 31

4.1.10. Tính lực căng ban đầu và lực căng tác dụng lên trục ........................................ 32
4.2. Tính chọn trục .........................................................................................................32
4.2.1. Chọn vật liệu ....................................................................................................... 32
4.2.2. Tính sơ bộ trục .................................................................................................... 32
4.2.3. Tính gần đúng trục .............................................................................................. 32
4.3. Tính, chọn then .......................................................................................................34
4.4. Chọn gối đỡ trục trống tách ....................................................................................35
4.5. Các kết cấu của máy ...............................................................................................35
4.5.1. Trống tách ........................................................................................................... 35
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Tùng
Nguyễn Ngọc Vƣơng

Hƣớng dẫn: Lê Cung
Trần Ngọc Hải

iv


Thiết kế và chế tạo máy tách hạt ngô.

4.5.2. Bộ phận máng trống ............................................................................................ 36
4.5.3. Một số kết cấu của máy ....................................................................................... 37
CHƢƠNG 5. HƢỚNG DẪN LẮP ĐẶT VÀ AN TỒN KHI VẬN HÀNH MÁY ..40
5.1. Quy trình lắp đặt .....................................................................................................40
5.2. Vấn đề an toàn khi vận hành máy ..........................................................................41
5.2.1. Vận hành máy ..................................................................................................... 41
5.2.2. Bảo dƣỡng máy ................................................................................................... 42
5.2.3. An toàn lao động ................................................................................................. 43
KẾT LUẬN

...............................................................................................................46

TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................47

C
C

R
L
T

U
D

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Tùng
Nguyễn Ngọc Vƣơng

Hƣớng dẫn: Lê Cung
Trần Ngọc Hải

v


Thiết kế và chế tạo máy tách hạt ngô.

DANH SÁCH CÁC BẢNG VÀ HÌNH VẼ

Hình 1.1 Cây ngơ .............................................................................................................1
Hình 1.2 Biểu đồ diện tích, năng suất, sản lƣợng ngơ thế giới 1961-2008. ....................2
Hình 1.3 Biểu đồ diện tích, năng suất, sản lƣợng ngơ Việt Nam 1961-2009 .................3

Hình 1.4 Hạt ngơ đã đƣợc chế biến – cám viên. .............................................................4
Hình 1.5 Rƣợu ngơ ..........................................................................................................4
Hình 1.6 Thu hoạch ngơ. .................................................................................................5
Hình 1.7 Tách hạt ngơ thủ cơng (bằng tay). ....................................................................6
Hình 1.8 Hạt ngơ đã đƣợc tách khỏi cùi. .........................................................................8
Hình 2.1 Máy tách hạt ngơ tự hành HMTN-07. ............................................................12

C
C

Hình 2.2 Máy tách hạt ngơ sàng rung HMR 700A. ......................................................13
Hình 2.3 Máy tách hạt ngơ siêu sạch HMQ-03. ............................................................14
Hình 2.4 Máy tách hạt ngơ buồng đứng TN08. .............................................................15

R
L
T

Hình 2.5 Máy tách hạt ngơ 37A750W loại 2 cửa nạp. ..................................................16
Hình 2.6 Sơ đồ ngun lí máy tách hạt ngơ theo ngun lí trục vít - ống vít. ..............18
Hình 2.7 Sơ đồ ngun lí máy tách hạt ngơ theo nguyên lý phân ly dọc trục. .............20
Hình 2.8 Sơ đồ ngun lí máy tách hạt ngơ theo ngun lý phân ly dọc trục ..............21
Hình 2.9 Sơ đồ cấu tạo máy liên hợp TBN-02. ............................................................22
Hình 2.10 Bộ truyền đai. ...............................................................................................25
Hình 2.11 Sơ đồ động học máy. ....................................................................................26
Hình 4.1 Sơ đồ lực tác dụng và biểu đồ momen ..........................................................33
Hình 4.2 Sơ đồ kích thƣớc then trên trục ......................................................................34
Hình 4.4 Trống tách .......................................................................................................36

U

D

Hình 4.5 Máng trống .....................................................................................................36
Hình 4.6 Khung máy .....................................................................................................37
Hình 4.7 Cụm nắp trên ..................................................................................................37
Hình 4.8 Kết cấu bên trong cụm nắp trên ......................................................................38
Hình 4.9 Tổng thể máy ..................................................................................................38
Hình 4.10 Máy hoàn chỉnh ............................................................................................39

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Tùng
Nguyễn Ngọc Vƣơng

Hƣớng dẫn: Lê Cung
Trần Ngọc Hải

vi


Thiết kế và chế tạo máy tách hạt ngô.

CHƢƠNG 1.

GIỚI THIỆU TỔNG QUAN

1.1. Giới thiệu về cây ngô
1.1.1.

Lịch sử và nguồn gốc cây ngơ

Ngơ cịn gọi là bắp, tên khoa học là Zea mays. Trong tiếng Anh “maize” xuất

phát từ tiếng Tây Ban Nha (maíz) là thuật ngữ trong tiếng Taino để chỉ lồi cây này, là
từ thơng dụng Vƣơng quốc Anh để chỉ cây ngô. Tại Hoa Kỳ, Canada và Australia,
thuật ngữ hay đƣợc sử dụng là corn, là từ trƣớc đây dùng để gọi cho một loại cây
lƣơng thực, hiện nay thuật ngữ này dùng để chỉ cây bắp, là dạng rút gọn của "Indian
corn" là “cây lƣơng thực của ngƣời Anh điêng”.

C
C

R
L
T

U
D

Hình 1.1 Cây ngơ
Cây bắp ở Việt Nam có nguồn gốc từ Trung Quốc. Theo Lê Quý Đôn trong “Vân Đài
loại ngữ “ hồi đầu đời Khang Hi (1662-1762), Trần Thế Vinh, ngƣời huyện Tiên
Phong (Sơn Tây, phủ Quảng Oai) sang sứ nhà Thanh lấy đƣợc giống bắp đem về
nƣớc. Khắp cả hạt Sơn Tây đã dùng bắp thay cho lúa gạo. Từ đó bắp đƣợc phổ biến và
phát triển ra khắp đất nƣớc. Nhà nông có câu: “Đƣợc mùa chớ phụ ngơ khoai”, điều đó
đủ để thấy rằng, mặc dù trong những năm tháng đã có đủ lúa gạo nhƣng bắp vẫn giữ
vai trị quan trọng đối với ngƣời nơng dân.
1.1.2.

Tình hình sản xuất ngơ trên thế giới và Việt Nam
1.1.2.1.

Tình hình sản xuất ngơ trên thế giới

Cây ngô là một trong năm loại cây lƣơng thực chính của thế giới: bắp, lúa nƣớc,
lúa mì, sắn, khoai tây. Trong đó ba loại cây gồm bắp, lúa gạo và lúa mì chiếm khoảng
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Tùng
Nguyễn Ngọc Vƣơng

Hƣớng dẫn: Lê Cung
Trần Ngọc Hải

1


Thiết kế và chế tạo máy tách hạt ngô.

87% sản lƣơng thực toàn cầu và khoảng 43% calori từ tất cả mọi lƣơng thực
.thực phẩm.trong ba loại này, bắp là cây trồng có sự tang trƣởng mạnh cả về diện
tích,năng suất,sản lƣợng và là cây có năng suất cao nhất.vào năm 1961, năng suất, sản
lƣợng bắp trung bình của thế giới chỉ xấp xỉ 20 tạ/ha, thì năm 2008 tăng gấp hơn 2,5
lần, sản lƣợng tang từ 204 triệu tấn lên 822,712 triệu tấn (gấp 4 lần), diện tích tăng từ
104 triệu lên 161triệu hecta (hơn 1,5 lần)

C
C

R
L
T

U
D

Hình 1.2 Biểu đồ diện tích, năng suất, sản lượng ngơ thế giới 1961-2008.
1.1.2.2.

Tình hình sản xuất ngơ ở Việt Nam

Trƣớc đây, sản xuất bắp ở Việt Nam còn nhỏ lẻ và phân tán, chủ yếu là tự cung
tự cấp theo nhu cầu của hộ nông dân. Tại một số vùng miền núi do khó khăn về sản
xuất lúa nƣớc nên nơng dân phải trồng bắp làm lƣơng thực thay gạo. Các giống ngô
đƣợc trồng đều là các giống truyền thống của địa phƣơng, giống cũ nên năng suất rất
thấp.

Vào thập kỷ 60 của thế kỷ trƣớc, diện tích bắp Việt Nam chƣa đến 300

nghìn hecta, năng suất chỉ đạt trên 1 tấn/ha, đến đầu những năm 1980 cũng không cao
hơn nhiều, chỉ ở mức 1,1 tấn/ha, sản lƣợng đạt khoảng hơn 400.000 tấn do vẫn trồng
các giống bắp địa phƣơng với kỹ thuật canh tác lạc hậu. Từ giữa những năm 1980, nhờ
hợp tác với Trung tâm Cải tạo bắp và Lúa mỳ Quốc tế (CIMMYT), nhiều giống bắp
cải tiến đã đƣợc đƣa vào trồng góp phần nâng năng suất bắp lên gần 1,5 tấn/ha. Ngành
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Tùng
Nguyễn Ngọc Vƣơng

Hƣớng dẫn: Lê Cung
Trần Ngọc Hải

2


Thiết kế và chế tạo máy tách hạt ngô.

sản xuất bắp nƣớc ta thực sự có những bƣớc tiến nhảy vọt từ đầu những năm 1990 đến
nay. Từ năm 2006, năng suất và sản lƣợng bắp của Việt Nam đã có những bƣớc tiến
nhảy vọt cao nhất từ trƣớc đến nay. Tốc độ tăng trƣởng diện tích, năng suất và sản
lƣợng bắp của Việt Nam cao hơn nhiều lần của thế giới.

C
C

R
L
T

U
D

Hình 1.3 Biểu đồ diện tích, năng suất, sản lượng ngơ Việt Nam 1961-2009
1.1.3.

Vai trị và tầm quan trọng của cây ngô

Ở Việt Nam, ngô là loại cây lƣơng thực quan trọng thứ hai sau lúa, ngô đƣợc
trồng khắp nơi, từ đồng bằng đến trung du và khá nhiều ở miền núi.
Ngô là cây lƣơng thực ngắn ngày mang lại hiệu quả kinh tế cao cho ngƣời nông
dân. Cùng với sự phát triển của nghành chăn nuôi, nhu cầu tiêu thụ các sản phẩm làm
từ hạt bắp tăng lên rất cao, hiện nay bắp là cây cho sản lƣợng hàng năm cao hơn bất kỳ
cây lƣơng thực nào.
Ngơ có nhiều công dụng. Tất cả các bộ phận của cây ngơ từ hạt, đến thân, lá đều
có thể sử dụng đƣợc để làm lƣơng thực, thực phẩm cho ngƣời, thức ăn cho gia súc,
làm nguyên liệu cho công nghiệp.

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Tùng
Nguyễn Ngọc Vƣơng

Hƣớng dẫn: Lê Cung
Trần Ngọc Hải

3


Thiết kế và chế tạo máy tách hạt ngơ.

C
C

Hình 1.4 Hạt ngô đã được chế biến – cám viên.

R
L
T

Hạt ngô cịn đƣợc dùng để chuyển hóa thành chất dẻo hay vải sợi. Một lƣợng bắp
nhất định đƣợc thủy phân hay xử lý bằng enzym để sản xuất xi rô, cụ thể là xi rô chứa
nhiều fructoza, gọi là xi rô ngô, một tác nhân làm ngọt và đôi khi đƣợc lên men để sau

U
D

đó chƣng cất trong sản xuất một vài dạng rƣợu. Rƣợu sản xuất từ ngô theo truyền
thống là nguồn của wisky bourbon.

Hình 1.5 Rượu ngơ
Etanol từ ngơ cũng đƣợc dùng ở hàm lƣợng thấp (10% hoặc ít hơn) nhƣ là phụ
gia của xăng làm nhiên liệu cho một số động cơ để gia tăng chỉ số octan, giảm ô nhiễm
và giảm cả mức tiêu thụ xăng (ngày nay gọi chung là các nhiên liệu sinh học).
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Tùng
Nguyễn Ngọc Vƣơng

Hƣớng dẫn: Lê Cung
Trần Ngọc Hải

4


Thiết kế và chế tạo máy tách hạt ngô.

Với tầm quan trọng của việc sản xuất ngô nhƣ vậy nên diện tích trồng ngơ tăng
lên rất nhiều, hình thành các vùng chuyên canh cây ngô. Để năng xuất ngày càng cao
giá thành đầu tƣ giảm các biện pháp canh tác tiên tiến, các loại giống mới cho năng
suất cao đã đƣợc ứng dụng vào trong sản xuất.
Trong công tác thu hoạch các loại máy móc tiên tiến đã đƣợc đƣa vào sử dụng,
nhờ đó sản phẩm làm ra có chất lƣợng tốt hơn, lƣợng nhân công lao động giảm, dẫn tới
giá thành giảm, tăng tính cạnh tranh của hàng hố nƣớc ta trong q trình hội nhập.
1.2. Quy trình cơng nghệ sản xuất ngơ thành phẩm
Quy trình cơng nghệ sản xuất hạt ngô khi đƣợc hái khỏi cây đến khi thành
phẩm,là qui trình tƣơng đối phức tạp, phải trải qua nhiều công đoạn chế biến và gia
công.Trong mỗi công đoạn chế biến thành phần của bắp ngơ thì bị phá huỷ, mất mát

C
C

cácchất có ảnh hƣởng tốt đến chất lƣợng sản phẩm, đồng thời loại bỏ các chất có
ảnhhƣởng xấu. Tuy nhiên quá trình sản xuất tuỳ thuộc vào trình độ kỹ thuật,

R
L
T

côngnghệ, hệ thống thiết bị.... của từng nhà máy.
1.2.1.

Thu hoạch

U
D

Ngô sau khi đã già và đạt đủ độ cứng của hạt thì sẽ đƣợc thu hoạch. Đó là lúc
tinh bột và chất khơ đƣợc tích lũy tối đa, khối lƣợng hạt đƣợc cao nhất, hạt chắc, khi
phơi khô khơng bị nhăn. Biểu hiện của ngơ chín hồn tồn là bẹ lá và lá chuyển màu
vàng và chớm khô, râu ngơ khơ và đen, hạt cứng và có màu đặc trƣng.

Hình 1.6 Thu hoạch ngơ.

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Tùng
Nguyễn Ngọc Vƣơng

Hƣớng dẫn: Lê Cung
Trần Ngọc Hải

5

Thiết kế và chế tạo máy tách hạt ngô.

Hiện nay công việc này ở nƣớc ta chủ yếu đƣợc thực hiện thủ công. Thông thƣờng
ngƣời ta tiến hành thu hoạch vào những ngày trời nắng để tránh ngô bẻ về bị hƣ hỏng.
1.2.2.

Bóc bẹ
1.2.2.1.

Bóc bẹ thủ cơng

Ngơ sau khi đƣợc hái về sẽ đƣợc tiến hành bóc bẹ. Thơng thƣờng bóc bẹ thủ
cơng năng suất thấp, chỉ phù hợp với sản xuất nhỏ.
1.2.2.2.

Bóc bẹ bằng máy

Ngơ sau khi đƣợc hái về sẽ đƣợc tiến hành bóc bẹ. Máy bóc bẹ từ ngơ cịn
ngun bẹ, sau khi bóc bẹ xong sẽ chuyển qua tách hạt.
1.2.3.

Tách hạt
1.2.3.1.

Tách hạt thủ công

C
C

Ngô sau khi đƣợc hái về sẽ đƣợc tiến hành bóc vỏ rồi tách hạt. Sau đó hạt ngơ sẽ
đƣợc đem phơi khơ, ngƣời ta cũng có thể phơi khơ rồi mới bóc vỏ, tách hạt.Có hai

R
L
T

cách tách hạt thủ cơng:


Dùng dùi ủi tách một số hàng không kề nhau trên quả ngô sau đó dùngtay

U
D

xoay, chà quanh trái ngơ để tách hết các hạt ra.


Dùng chày, cây đập lên đống ngô đã đƣợc phơi khô cho cứng hạt. Các hạt
ngô sẽ tự động đƣợc tách ra khỏi cùi. Phƣơng pháp này tuy nhanh hơn
phƣơng pháp trên song hạt không đƣợc tách hết, phải tốn cơng tách
lạibằng tay.

Hình 1.7 Tách hạt ngơ thủ công (bằng tay).
Cả hai phƣơng pháp này cho năng suất rất thấp, chỉ phù hợp với hộ sảnxuất nhỏ
và có lao động nhàn rỗi.
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Tùng
Nguyễn Ngọc Vƣơng

Hƣớng dẫn: Lê Cung

Trần Ngọc Hải

6


Thiết kế và chế tạo máy tách hạt ngô.

1.2.3.2.

Tách hạt bằng máy

Ở nƣớc ta chủ yếu dùng các loại máy sau:


Máy tách hạt từ quả ngơ đã đƣợc bóc vỏ. loại máy này cho năng suất cao
song phải tốn nhiều thời gian và nhân cơng bóc vỏ.



Máy tách hạt từ quả ngơ cịn ngun vỏ. loại máy này cho năng suất rất
cao. Giảm đƣợc thời gian và lƣợng nhân công nhiều.

Ngồi ra cịn có loại máy thu hoạch ngơ có thể tiến hành đồng thời thu hoạch,
bóc vỏ và tách hạt. Loại máy này có rất nhiều ƣu điểm song ở nƣớc ta chƣa chế tạo
đƣợc phải nhập từ nƣớc ngồi về nên giá thành rất đắt, chƣa có nhiều ở nƣớc ta.
Hạt ngô sau khi tách sẽ đƣợc phơi khô và vận chuyển đến nơi chế biến thành
thành phẩm.
1.2.4.

C

C

Phân loại

R
L
T

Ngô sau khi đƣợc tách hạt sẽ đƣợc phân loại để nâng cao chất lƣợng sản phẩm.
1.2.5.

Phơi khô

Phơi khô bắp ngơ là khâu quan trọng nhất trong q trình sản xuất ngun

U
D

liệu.Trong q trình phơi khơ cần phải biết xác định bắp ngơ khi nào là đạt u cầu do
phịng kỹ thuật đề ra.
1.2.6.

Bảo quản

Bắp sau khi đã đƣợc phơi khơ thì sẽ đƣa vào kho để bảo quản để làm nguyên liệu
cho chế biến thực phẩm, thức ăn chăn nuôi.
Trong khi bảo quản cần thƣờng xuyên kiểm tra phát hiện và phòng trừ các loại
chim, chuột, sâu, nấm mốc và cần loại bỏ ngay cái hạt bị hƣ, có hiện tƣợng ẩm ƣớt
phải phơi lại ngay.
1.3. Cơ tính của trái ngơ

-Liên kết giữa cùi và hạt:

(5÷8) N

-Liên kết giữa cùi và hạt lép: 7 N
-Độ bền của vỏ ngơ:

(90÷120) N

-Độ bền của hạt ngơ:

(900÷1200) N

-Độ bền của cùi ngơ:

(30÷40) N

Trái ngơ có dạng hình chóp trụ.
Chiều dài trung bình:

(160  200) mm

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Tùng
Nguyễn Ngọc Vƣơng

Hƣớng dẫn: Lê Cung
Trần Ngọc Hải

7

Thiết kế và chế tạo máy tách hạt ngơ.

-Đƣờng kính trung bình: (40  60) mm
-Bề dài hạt:

(5,5  12,5) mm

-Bề rộng hạt:

(5,0  10) mm

-Trọng lƣợng 1000 hạt:

(286 gam)

-Một trái bắp chứa:

(200  400) hạt

-Khối lƣợng riêng trái ngô: (200  250) kg/m3
-Khối lƣợng riêng hạt ngô: (600  700) kg/m3
-Góc ma sát tính trên thép đạt độ bóng cấp 10: 230
1.4. Giới thiệu quá trình tách hạt bằng máy
1.4.1.

Mục đích

Mục đích tách hạt : Lấy hạt ra khỏi cùi ngô.

C
C

Quy định và tiêu chuẩn hạt sau khi tách :
 Hạt khơng cịn dính gốc liên kết cùi.

R
L
T

 Khi tách không đƣợc làm vỡ hạt.

 Hạt chắc không lẫn lên các hạt lép.

U
D

 Làm sạch các phần tử nhỏ.

Hình 1.8 Hạt ngô đã được tách khỏi cùi.
1.4.2.

Đặc điểm của quá trình tách hạt

Tách hạt là khâu quan trọng, cần chọn sao cho khi bắp ngô đi qua bộ phận tách
hạt phải tách đƣợc tồn bộ các hạt ngơ khơng đƣợc có hạt sót lại, khơng gây hƣ hỏng
hạt và khơng làm vỡ hạt. Phƣơng của lực tách ngơ có thể theo các phƣơng sau:
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Tùng
Nguyễn Ngọc Vƣơng

Hƣớng dẫn: Lê Cung
Trần Ngọc Hải

8


Thiết kế và chế tạo máy tách hạt ngô.



Tách hạt ngô bằng lực hƣớng trục của bắp ngô.



Tách hạt bằng lực nén vào theo phƣơng bán kính của bắp ngơ.



Tách hạt ngơ bằng lực có phƣơng pháp tuyến với bắp ngơ.



Tách hạt ngơ bằng lực tác dụng có phƣơng song song với trục bắp ngô.

1.4.3.

Các mục tiêu làm việc của máy tách hạt ngơ

Các chỉ tiêu làm việc chính của máy tách hạt ngô:



Chỉ tiêu chất lƣợng của máy bao gồm: tỉ lệ vỡ hạt, tỉ lệ sót hạt, tỉ lệ hạt theo lõi,
độ sạch của sản phẩm.



Chỉ tiêu năng lƣợng: cơ bản là chi phí năng lƣợng.



Chỉ tiêu kinh tế - kĩ thật của máy: năng suất chi phí trực tiếp và chi phí..gián
tiếp cho việc tách hạt, thời gian thu hồi vốn.

1.4.4.

C
C

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình làm việc của trống tách hạt

R
L
T

Quá trình làm việc của cơ cấu tách hạt chịu ảnh hƣởng của nhiều yếu tố: tính chất
cơ lí của bắp ngơ (độ ẩm, kích thƣớc…), các thơng số, kết cấu của buồng tách, các
thông số động học (vận tốc trống tách…) và chế độ cung cấp tải trọng.
1.4.4.1.

U
D

Ảnh hưởng của độ ẩm giữa hạt và lõi

Khi độ ẩm của hạt ngô và lõi tăng sẽ ảnh hƣởng xấu đến quá trình tách hạt. Bởi
vì độ ẩm cao nên hạt khó tách ra khỏi lõi hơn do mối liên kết giữa hạt và lõi bền vững
và độ chặt giữa các hạt trên bắp ngô lớn hơn.
1.4.4.2.

Ảnh hưởng của vận tốc trống tách

Khi tăng vận tốc đỉnh răng trống thì ngơ sẽ đƣợc tách sạch hơn nhƣng độ hƣ
hỏng hạt lại cao hơn. Ngƣợc lại khi giảm vận tốc xuống độ hƣ hỏng hạt lại giảm nhƣng
tỉ lệ sót hạt lại tăng. Vận tốc đỉnh răng cịn ảnh hƣởng đến q trình làm việc của bộ
phận làm sạch là sàng và quạt. Bởi vì, Tăng vận tốc trống, độ vỡ hạt và lõi cao hơn, độ
sạch của sản phẩm bị giảm và tỉ lệ hao hụt tăng.
1.4.4.3.

Ảnh hưởng của khe hở giữa trống tách và máng trống

Khe hở tẽ của máy trong tất cả các kết cấu đều đƣợc tính tốn dựa vào kích thƣớc
của bắp ngô và lõi. Khe hở này vần phải nhỏ hơn đƣờng kính bắp ngơ. Khe hở này có
ảnh hƣởng trực tiếp đến tỉ lệ sót hạt, tỉ lệ vỡ hạt, tỉ lệ gãy lõi. Khe hở tăng thì tỉ lệ hạt
vỡ giảm, tỉ lệ hạt sót tăng đồng thời chi phí năng lƣợng giảm.
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Tùng
Nguyễn Ngọc Vƣơng

Hƣớng dẫn: Lê Cung
Trần Ngọc Hải

9


Thiết kế và chế tạo máy tách hạt ngô.

1.4.4.4.

Ảnh hưởng của lượng cung cấp

Khả năng thông qua của máy tách hạt đƣợc xác định bởi lƣợng thông qua của cả
bộ phận tách và cơ cấu sàng, quạt. Giữ đƣợc tải trọng ở mức thích hợp thì các chỉ tiêu
chất lƣợng làm việc đạt giá trị cao nhất.
1.4.5.

Phân loại

Trên thế giới hiện nay có rất nhiều loại máy tách hạt ngơ khác nhau. Có thể phân
loại theo các phƣơng pháp sau.
1.4.5.1.

Theo yêu cầu sản phẩm

Theo yêu cầu sản phẩm máy tách hạt ngơ có thể chia làm 2 loại: loại tách ngô
giống và tách ngô thƣơng phẩm.


Loại máy tách ngô giống chỉ tách ngơ đã bóc bẹ và đƣợc phơi, sấy giữ độ

C

C

ẩm của hạt xuống còn 18% - 20%. Máy tách ngô giống thƣờng dùng là:

R
L
T

6ML61 (CH Pháp), 2A (Hoa Kỳ) và TN-4M, TNG-4C (Việt Nam)…


Loại máy tách ngô thƣơng phẩm thƣờng dùng để tách hạt ngơ đã đƣợc bóc
bẹ với độ ẩm cho phép cao hơn, nhƣng gần đây đã xuất hiện nhƣng loại

U
D

máy tách đƣợc cả ngô chứa bóc bẹ có độ ẩm hạt cao.
1.4.5.2.

Theo khả năng di động của máy

Theo khả năng di động của máy, máy có thể chia ra các loại : máy cố định, máy
bán cố định và máy tự hành.


Máy cố định thƣờng đƣợc dùng trong các xƣởng ché biến nhƣ máy
MkπY-12, MkπY-30 (CHLB Nga), Saksonia (CHLB Đức), các máy tách
ngô giống TN-4M, TNG-4C (Việt Nam)…



Máy bán cố định là máy có thể di chuyển trong khoảng cách ngắn trong
khu vực xƣởng.



Máy tách ngô tự hành là loại máy lắp sau máy kéo hoặc dùng sức kéo của
động cơ để di chuyển trên đƣờng. Các loại máy này dễ dàng di chuyển đến
vùng nguyên liệu để tách ngô.
1.4.5.3.

Theo cách cấp liệu

Theo cách cấp liệu máy tách hạt ngơ có thể chia làm các loại: cấp liệu thủ công
và cấp liệu cơ giới.
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Tùng
Nguyễn Ngọc Vƣơng

Hƣớng dẫn: Lê Cung
Trần Ngọc Hải

10


Thiết kế và chế tạo máy tách hạt ngô.



Cấp liệu thủ cơng thƣờng là các loại máy có suất thấp và trung bình từ 2-8

t/h.



Máy cấp bằng cơ giới là các loại máy có năng suất cao trên 10 t/h. Các
máy này thƣờng làm việc trong các dây chuyền sản xuất.

Thơng thƣờng ngƣời ta thƣờng phân loại theo ngun lí làm việc của bộ phận
tách hạt. Theo cách phân loại này có các lọai máy: máy tách hạt theo nguyên lí trục vít
- ống vít, máy tách hạt theo nguyên lí phân li dọc trục.

C
C

R
L
T

U
D

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Tùng
Nguyễn Ngọc Vƣơng

Hƣớng dẫn: Lê Cung
Trần Ngọc Hải

11

Thiết kế và chế tạo máy tách hạt ngô.

CHƢƠNG 2.

GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ TÁCH HẠT NGÔ VÀ
XÂY DỰNG SƠ ĐỒ ĐỘNG HỌC CỦA MÁY

2.1. Giới thiệu về công nghệ tách hạt
2.1.1.

Thông số một số máy tách hạt ngô hiện nay
2.1.1.1.

Máy tách hạt ngô tự hành HMTN-07

Thông số:
 Động cơ: Đầu nổ D15
 Tốc độ máy: 1200v/ph.
 Năng suất: 6-7 tấn/h
 Kích thƣớc (DxCxR): 230 x 176 x 110cm

C
C

R
L
T

 Trọng lƣợng máy: 327kg (khơng động cơ)

U
D

Hình 2.1 Máy tách hạt ngô tự hành HMTN-07.
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Tùng
Nguyễn Ngọc Vƣơng

Hƣớng dẫn: Lê Cung
Trần Ngọc Hải

12


Thiết kế và chế tạo máy tách hạt ngô.

Máy tách hạt ngô tự hành HMTN-07: hoạt động chủ yếu nhờ chuyển động của
bộ phận tách hạt sử dụng đầu nổ D15 hoạt động mạng mẽ với tốc độ quay trục chính
với tốc độ 1200 vịng/phút, kẹp chặt bắp ngơ và tách hạt ra khỏi lõi sau đó đẩy hạt và
lõi ra ngoài theo các của khác nhau mang lại năng suất cao.
Sử dụng máy tách hạt ngơ HMTN-07 có bộ phận sàng rung chịu trách nhiệm lọc
các lớp bụi bẩn trên hạt ngô, cho thành phẩm chất lƣợng. Hạt ngô sau khi tách cịn
ngun vẹn, khơng bị dập nát và sạch vỏ lên đến 98%.
Máy có thiết kế dạng bánh xe dạng lái giúp bạn di chuyển dễ dàng và thuận tiện,
sử dụng dễ dàng và hiệu quả.
2.1.1.2.

Máy tách hạt ngô sáng rung HMR 700A

Thông số:

C
C

 Hãng sản xuất: Việt Nam.
 Mã SP: HMR 700A.

R
L
T

 Công suất: 500-700 kg/h.
 Công suất động cơ: 3 kw.

U
D

 Điện năng: 220v.

 Trọng lƣợng (kg): 80kg.

Hình 2.2 Máy tách hạt ngơ sàng rung HMR 700A.
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Tùng
Nguyễn Ngọc Vƣơng

Hƣớng dẫn: Lê Cung
Trần Ngọc Hải

13

Thiết kế và chế tạo máy tách hạt ngô.

Ƣu điểm:
 Thiết kế nhỏ gọn, khả năng di chuyển thuận lợi cho việc di chuyển.
 Máy có thiết kế màng rung thuận lợi sàng ra các hạt ngô bị vỡ, sạn hay mày ngô
và đƣợc đƣa ra theo một đƣờng khác khơng cùng với ngơ đƣợc tách.
 Máy có khả năng tách đƣợc hạt ngô khối lƣợng lớn, giúp các hộ chăn nuôi tiết
kiệm sức lực và thời gian.
 Thời gian tách hạt ngơ nhanh chóng.
 Thiết kế cửa ra của máy giúp cho hạt ngô khi tách không bị rơi ra ngồi hoặc bị
vỡ.
2.1.1.3.

Máy tách hạt ngơ siêu sạch HMQ-03

Thơng số:

C
C

 Cơng suất: 500-700kg/h.

R
L
T

 Tốc độ (Vịng/phút): 1200.
 Cơng suất động cơ: 3kw.
 Điện năng:220V-50Hz.

U
D

 Trọng lƣợng (kg): 55

Tính năng: Máy tách đƣợc nhiều bắp cùng lúc đạt hiệu quả cao, tách sạch ngơ,
máy có hệ thống quạt gió thổi sạch mày ngơ, khơng vỡ lõi, máy chạy êm ít hỏng hóc

Hình 2.3 Máy tách hạt ngơ siêu sạch HMQ-03.
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Tùng
Nguyễn Ngọc Vƣơng

Hƣớng dẫn: Lê Cung
Trần Ngọc Hải

14


Thiết kế và chế tạo máy tách hạt ngô.

2.1.1.4.

Máy tách hạt ngô buồng đứng TN08

Thông số:
 Mã sản phẩm: TN08.
 Nguồn điện: 220V.
 Công suất động cơ: 1.1kw-2.2kw.
 Tốc độ: 1450 vịng/phút.
 Kích thƣớc: 82* 136*40 cm.

 Năng suất tách hạt: 300-500 kg/h.
Hệ thống cửa xả hạt ngơ tách có then cài chắc chắn đảm bảo an toàn cho ngƣời
sử dụng.
Khả năng tách hạt ngô đa dạng tất cả các kích thƣớc lớn nhỏ khác nhau.

C
C

R
L
T

U
D

Hình 2.4 Máy tách hạt ngô buồng đứng TN08.
2.1.1.5.

Máy tách hạt ngô 37A750W

Máy sử dụng động cơ 750W, chạy nguồn điện sinh hoạt 220V.
Máy có thiết kế nhỏ gọn, độ bền cao, hoạt động ổn định. Trọng lƣợng của máy
nhẹ chỉ 20 kg nên ngƣời dùng có thể dễ dàng di chuyển trong q trình sử dụng và bảo
quản.
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Tùng
Nguyễn Ngọc Vƣơng

Hƣớng dẫn: Lê Cung
Trần Ngọc Hải

15


Thiết kế và chế tạo máy tách hạt ngơ.

Hình 2.5 Máy tách hạt ngơ 37A750W loại 2 cửa nạp.
2.1.1.6.

Máy bóc bẹ tách hạt ngô BBTH-2,5

C
C

Máy do Viện Cơ Điện Nông nghiệp nghiên cứu thiết kế chế tạo. Máy có thể dùng
để bóc bẹ, tách hạt bắp có độ ẩm đến 35%. Kiểu dáng gọn, dễ di động, lắp ghép với

R
L
T

các động cơ thơng dụng có năng suất và chất lƣợng cao.
- Nguyên lý làm việc

U
D

Máy BBTH- 2,5 làm việc theo nguyên lý bóc bẹ tách hạt theo dạng phân ly dọc trục.
Bắp nguyên bẹ đƣợc đƣa từ bàn cấp liệu vào cửa vào 2. Trong quá trình làm việc, bắp
sẽ nằm giiữa các khỗng của vít xoắn và răng trống tách. Dƣới tác động của trống
tách, bắp sẽ chuuyển động dọc theo trục trống đồng thời xoay quanh trục của nó tạo ra

lực trƣợt trên hạt. Q trình tách hạt xãy ra giống nhƣ tách bằng tay. Hạt đƣợc tách lọ
qua máng 5 rơi xuống sàng lỗ tròn 6, đƣợc làm sạch bằng quạt thổi 7 rồi theo cửa 9 ở
phần gom hạt, rơi vào thùng hứng ; lõi và bẹ bắp đƣợc hắt qua cửa 8.
- Các thông số kỹ thuật :
+Đƣờng kính vít xoắn (mm)

210mm

+Đƣờng kính trống răng (mm)

200 mm

+ Số vịng quay trống tách (v/p)

1020

Kích thƣớc máy
+ D x R x C (mm)

2500 x 1150 x 1400

Động cơ
+ Động cơ điện (kW)

5,5 – 7,5

+ Động cơ nổ (CV)

8 – 12

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Tùng
Nguyễn Ngọc Vƣơng

Hƣớng dẫn: Lê Cung
Trần Ngọc Hải

16


Thiết kế và chế tạo máy tách hạt ngô.

2.1.1.7.

Máy tẽ ngô TN-4

Máy tẽ ngô TN-4 đƣợc chế tạo theo mẫu nhập từ Thái Lan, chuyên dùng để tẽ ngô
bắp đã đƣợc bóc bẹ, sấy hoặc phơi từ 1 - 2 nắng. Máy có chất lƣợng tẽ tốt năng suất
khá cao, kết cấu gọn, dễ di chuyển, phù hợp với quy mơ sản xuất hộ gia đình làm dịch
vụ. Máy đang đƣợc dùng khá phổ biến ở Sơn La.
Cấu tạo và nguyên lý làm việc
Máy TN-4 gồm các bộ phận làm việc chính sau:
- Trống tẽ dạng hình trụ trịn, 4 thanh
răng vấu, các răng đƣợc hàn với
thanh răng nghiêng một góc 400 ;
- Máng trống đột lỗ;

C
C

- Nắp trống dạng trụ trịn trơn ở phía

cuối có gân dẫn lõi;

R
L
T

- Hệ thống sàng lắc lỗ tròn;
- Quạt hút làm sạch;
- Khung máy;

U
D

- Bộ phận di động trên 3 bánh lốp hoặc tĩnh tại;
- Động cơ phối lắp: động cơ điện 7,5 kW hoặc động cơ điêzen 12 mã lực.
Buồng tẽ của máy làm việc theo nguyên lý tẽ phân ly dọc trục, ngơ bắp đã bóc bẹ đƣợc
cấp vào miệng phễu ở phần đầu trống tẽ. Do có các răng đặt nghiêng đẩy, các bắp ngơ
trong q trình tẽ hạt di chuyển dọc trục trống theo đƣờng xoắn. Hạt ngô tẽ ra rơi
xuống sàng, đƣợc gom lại chảy vào thùng dích dắc, tạp chất nhẹ đƣợc quạt hút làm
sạch, hạt ngô rơi vào thúng hứng ở phía dƣới. Lõi ngơ theo cửa ra ở cuối trống thốt ra
ngồi.
Một số chỉ tiêu kỹ thuật


Năng suất máy: 4 tấn hạt / giờ



Tỷ lệ hạt sót: dƣới 1%



Tỷ lệ hạt vỡ: dƣới 2,5 %



Tỷ lệ hạt theo lõi: dƣới 0,5%



Số ngƣời vận hành: 3 ngƣời.

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Tùng
Nguyễn Ngọc Vƣơng

Hƣớng dẫn: Lê Cung
Trần Ngọc Hải

17


Thiết kế và chế tạo máy tách hạt ngô.

Các phương pháp tách hạt ngô hiện nay

2.1.2.

2.1.2.1.

Máy tách hạt theo nguyên lý trục vít - ống vít

Máy tách hạt dùng nguyên lý trục vít ống vít, loại máy này dùng trục vít để vừa
phá vỡ liên kết giữa hạt và cùi vừa vận chuyển hạt đi ra ngoài ống bao, cùi thì đƣợc
phóng ra miệng thốt. Loại máy này cho năng suất khá cao, kết cấu đơn giản dễ chế
tạo dễ vận hành. Song nó có nhƣợc điểm là ngơ phải đƣợc bóc vỏ trƣớc khi sạc nên tốn
nhiều cơng lao động, ngơ cần phải có độ ẩm thấp thì tách mới cho năng suất khá cao
và hạt đƣợc tách sạch khỏi cùi.

C
C

R
L
T

U
D

Hình 2.6 Sơ đồ ngun lí máy tách hạt ngơ theo ngun lí trục vít - ống vít.
1. Động cơ
2. Bộ truyền đai
3. Phễu
4. Trục vít
5. Ống vít
6. Quạt đẩy lõi, bẹ
7. Sàng
8. Cửa ra hạt

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Tùng
Nguyễn Ngọc Vƣơng

Hƣớng dẫn: Lê Cung
Trần Ngọc Hải

18