NGHIÊN cứu, THIẾT kế và CHẾ tạo mô HÌNH máy nƣớc ép TRÁI cây tự ĐỘNG

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY
BỘ MƠN CƠ ĐIỆN TỬ

BÁO CÁO DỰ ÁN CUỐI KỲ
MÔN CÔNG NGHỆ THỦY LỰC – KHÍ NÉN

NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO
MƠ HÌNH MÁY
NƢỚC ÉP TRÁI CÂY TỰ ĐỘNG

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Ngọc Phƣơng
SVTH: Nguyễn Duy Tính

MSSV: 17143150

SVTH: Nguyễn Quốc Thắng

MSSV: 17143144

SVTH: Nguyễn Quang Phúc

MSSV: 17143126

SVTH: Phạm Đình Ninh

MSSV: 17143118

SVTH: Tơ Xn Nam

MSSV: 15144040

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 8 năm 2020


MỤC LỤC
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ SẢN PHẨM VÀ Ý TƢỞNG THIẾT KẾ
1.1. Tổng quan về sản phẩm
1.2. Đặc tính của sản phẩm
1.3. Các phƣơng pháp và đặc tính sản xuất sản phẩm hiện nay
1.4. Mục tiêu nghiên cứu
1.5. Nội dung nghiên cứu
1.6. Giới hạn vấn đề và phƣơng pháp nghiên cứu
1.7. Tính mới và tính sang tạo của dự án
CHƢƠNG 2: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ
2.1. Nguyên lý thực hiện thủ công/máy hiện nay
2.2. Các phƣơng án đề xuất
2.3. Xác định nguyên lý đƣợc chọn
2.4. Phân tích nguyên lý đƣợc chọn
2.5. Phân tích các ngun cơng thực hiện
2.5. Mơ hình hóa hệ thống cơ khí
CHƢƠNG 3: TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG KHÍ NÉN
3.1. Tính tốn xylanh 1 (xylanh chính)
3.2. Tính tốn xylanh 2 (xylanh chính)
3.3. Tính tốn xylanh 3 (xylanh chính)
3.4. Tính tốn van
3.5. Tính tốn nguồn khí, máy nén khí, bình chứa, van điều áp..
CHƢƠNG 4: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN
4.1. Sơ đồ hành trình bƣớc
4.2. Thiết kế hệ thống điện điều khiển tự động
4.3. Thiết kế hệ thống điện điều khiển với panel

4.4. Kết quả mô phỏng trên Fluid-Sim
CHƢƠNG 5: KẾT QUẢ VÀ THỰC NGHIỆM
5.1. Kết quả chế tạo phần cơ khí
5.2. Kết quả chế tạo phần khí nén
5.3. Kết quả thiết kế phần điện điều khiển
5.4. Sản phẩm/Kết quả đƣợc thực hiện bởi hệ thống
5.5. Đánh giá kết quả/sản phẩm
CHƢƠNG 6. KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN
6.1. Kết luận
6.2. Hƣớng phát triển tƣơng lai


CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ SẢN PHẨM VÀ Ý TƢỞNG THIẾT KẾ
1.1. Giới thiệu về máy ép nƣớc trái cây tự động
Việt Nam luôn là một trong các quốc gia có sản lượng trái cây xuất khẩu cao.
Nhu cầu về thức uống giải khát từ trái cây cũng tăng cao, đa dang về loại. Vì vậy,
vai trị của chiếc máy nước ép trái cây là cực kì phù hợp và thiết yếu. Hiện nay trên
thị trường đã có rất nhiều hệ thống tự động phục vụ cho nhu cầu ép nước trái cây
của người tiêu dùng. Với mỗi loại máy khác nhau người ta sử dụng các công cụ hỗ
trợ khác nhau trong việc xử từng loại trái đó. Trong đề tài khí nén này, nhóm em
dùng cơ cấu pittong xylanh và hệ thống khí nén để tự động hóa q trình ép nước và
đóng ly
1.2. Mơ tả đặc điểm
Với hệ thống này, máy sẽ tự động ép và cắt những loại có thể dùng để làm
nước, đồng thời máy sẽ tự động đóng ly và hồn thành 1 sản phẩn là ly nước éo.
Máy thích hợp sử dụng cho các loại trái cây, củ quả có hình dạng trịn như cà chua,
cam, quýt.
1.3. Ứng dụng
Trong đời sống, máy ép nước trái cây được sử dụng rộng rãi để phục vụ nhu
cầu giải khát của con ngừoi một cách dễ dàng và nhanh chóng

1.4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Đề tài góp phần vào nghiên cứu, giải quyết các vấn đề về tự động. Tạo mơ hình
mới để tham khảo, nghiên cứu và ứng dụng trong thực tế, đồng thời làm tài liệu học
tập và mơ hình giảng dạy cho sinh viên.
1.5. Mục tiêu nghiên cứu
Mục đích của đề tài này trước tiên là để chế tạo thành công hệ thống máy ép và
cắt trái cây với nhiều hình dạng kích thước một cách tự động. Ngồi ra, nhóm em t
thực hiện đề tài này cịn mong muốn tích lũy thêm kinh nghiệm thơng qua việc sử
dụng những kiến thức đã học để thiết kế và chế tạo một sản phẩm thực tế có tính
ứng dụng cao.


1.5.1. Mục tiêu tổng quát
Nghiên cứu và chế tạo máy tự động cắt ép và đóng ly nước trái cây. Để đảm
bảo điều kiện vệ sinh an toàn thực phẩm đạt tiêu chuẩn, những bộ phận chính của hệ
là thép không ghỉ dùng trong thực phẩm.
1.5.2. Mục tiêu cụ thể
Mục tiêu cụ thể của Thiết kế chế tạo hệ thống cắt ép và đóng ly trái cây bao
gồm: thiết kế kết cấu cơ khí đơn giản hiệu quả có khả năng định hướng bộ phận cấp
nguyên liệu tự động. Thiết kế - chế tạo thử nghiệm hoàn chỉnh hệ thống khí nén đẩy
quả vào vị trí cắt ép. Cơ cấu rút vỏ trái cây và cơ cấu khuấy đường, cho đá vào ly .
Thiết kế đảm bảo dễ dàng tháo lắp, vệ sinh thiết bị và kiểm soát chất lượng sản
phẩm, đảm bảo các điều kiện an toàn vệ sinh thực phẩm.
1.5.3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
Máy cắt ép trái cây là đối tượng để nghiên cứu và đề tài này tập trung nghiên
cứu và trình bày các vấn đề chủ yếu sau: cơ cấu cắt ép, cơ cấu cấp phơi, cơ cấu hồn
thiện một sản phẩm gồm rớt đá lạnh và khuấy đường
1.6. Các nghiên cứu liên quan đến đề tài
Quy trình máy phân loại trái cây theo kích thước
Trái cây được đưa vào

vị trí

Cơ cấu cấp phơi đẩy đến vị
trí cắt và ép

Cơ cấu rớt đá và motor để
khuấy


1.7. Tính cấp thiết của đề tài
Tình hình phát triển sản xuất và nhu cầu con ngừoi cho thấy tiềm năng phát
triển rất lớn. Quy q trình hồn thiện một ly nước ép bao gồm các công đoạn sơ
chế, vệ sinh, so sánh kích thước…cần con người và bất tiện ở những nơi bán hàng
công cộng. Hiện nay nhu cầu giải trí và tiêu dùng rất lớn, dựa trên nhu cầu cũng như
tình hình thiết bị phụ trợ cho những cơng đoạn, nhóm đã nghiên cứu chế tạo máy
nước ép tự động.
Tóm lược các nội dung tập trung nghiên cứu để hoàn thành mục tiêu đề tài như
sau: Đầu tiên, thiết kế mơ phỏng và phân tích các u cầu cho các cơ cấu. Nghiên
cứu khảo sát và phân tích phần cơ khí của các máy từ đó xây dựng mơ hình máy
mẫu để chế tạo thử nghiệm. Nghiên cứu chọn các thiết bị để vận hành máy. Thực
nghiệm, đánh giá hiệu chỉnh máy và ứng dụng.
CHƢƠNG 2: TÍNH TỐN THIẾT KẾ CƠ KHÍ
2.1. Hệ thống cấp phơi tự động
Nghiên cứu hệ thống cấp phôi tự động là giải quyết từng giai đoạn một cách
triệt để trong tổng thể toàn bộ hê thống cấp phôi và phải được đặt trong từng điều
kiện làm việc cụ thể của từng máy móc, thiết bị và cơng đoạn sản xuất. Trong q
trình nghiên cứu hệ thống cấp phơi tự động thì mục tiêu chính cần phải đạt được đó
là hệ thống cấp phơi cần phải được hoạt động một cách ổn định và tin cậy, có nghĩa
là phải cung cấp một cách kịp thời, chính xác về vị trí trong khơng gian, đủ số
lượng theo năng suất u cầu có tính đến lượng dự trữ và thu nhận sản phẩm sau khi

sản xuất xong một cách an tồn và chính xác.
Trong thực tế hiện nay của các ngành sản xuất nói chung, người ta đang sử
dụng khá rộng rãi các cơ cấu cấp phơi bằng cơ khí, hoặc phối hợp cơ khí – điện, cơ
khí – khí nén. Với sự phát triển của lĩnh vực điều khiển tự động và Robot đã cho
phép đưa vào các tay máy, người máy làm việc theo chương trình và dễ dàng thay
đổi chương trình một cách linh hoạt thích ứng với các kiểu phơi liệu khác nhau khi
cần thay đổi các sản phẩm. Đây là một trong những tính chất rất quan trọng mà nhờ


nó có thể áp dụng cơng nghệ tiên tiến vào trong quá trình sản xuất dạng loạt nhỏ và
loạt vừa mà vẫn có thể mang lại hiệu quả kinh tế cao.
2.1.1. Ý nghĩa hệ thống cấp phôi tự động
Nâng cao năng suất do giảm thời gian phụ (là thời gian gá đặt phôi và tháo sản
phẩm sau khi gia công).
Đảm bảo được năng suất gia cơng theo tính tốn vì nó đảm bảo được chu kỳ
cấp phơi chính xác, khơng bị ảnh hưởng đến các yếu tố về khách quan như tình
trạng tâm lý và trạng thái sức khỏe của con người.
Đảm bảo độ chính xác gá đặt cao vì trước khi phơi đến vị trí để cấp cho máy gia
cơng thì nó đã được định hướng chính xác trong không gian và đúng tọa độ theo
yêu cầu, đồng thời tốc độ di chuyển của phôi đã được điều chỉnh để phù hợp với cơ
cấu gá đặt.
Cải thiện được điều kiện làm việc cho cơng nhân: Giải phóng cho con người
trong các công việc lao động phổ thông nhàm chán (như lặp dii lặp lại một động tác
đơn giản): Trong các công việc nặng nhọc (như di chuyển và gá phơi có kích thước
và khối lượng lớn): Các cơng việc có thể gây ra nguy hại cho sức khỏe của người
cơng nhân như các phơi liệu có thể có các cạnh sắc, ví dụ như các bivia, rìa mép của
các phôi dập, rèn, đúc…; Các công việc gây sự mỏi mệt cho công nhân như phải tập
trung chú ý để tìm, chọn, phân loại và định hướng (nhất là các chi tiết có hình dạng
gần giống nhau hoặc khó phân biệt về hướng).
Đảm bảo an toàn cho người sử dụng và các máy móc thiết bị như: Có thể loại

khỏi dây chuyền sản xuất các phơi có nhiều sai số và khuyết tật để đảm bảo sự làm
việc ổn định cho thiết bị; Tránh tình trạng máy bị quá tải do lượng dư quá lớn hoặc
không đều; Tránh được sự rung động và các tải trọng động có biên độ lớn trong q
trình gia cơng do các khuyết tật trên phôi. Hệ thống cấp phôi tự động trước hết phải
nằm trong các hệ thống sản xuất mang tính tự động từng phần hay tồn phần và
khơng thể có hệ thống sản xuất tự động mà khơng có q trình cấp phôi tự động.


2.1.2. Phân tích phƣơng án và chọn phƣơng án tối ƣu nhất cho hệ
thống
Tùy theo hình dạng phơi cũng như kích thước của từng loại phơi cần cung cấp
cho từng hệ thống mà ta chia ra làm ba loại hệ thống cấp phơi chính là: hệ thống cấp
phơi cuộn, hệ thống cấp phôi thanh, hệ thống cấp phôi rời.
Hệ thống nước ép tự động có phơi cần cung cấp là các loại trái cho nước dạng
tròn nên ta xem là phơi rời vì thế phương án cần chọn cho hệ thống máy nước ép tự
động là hệ thống cấp phôi rời.

2.1.3. Hệ thống cấp phơi rời bằng vít tải.
Hình 3.2: Cấu tạo cơ cấu cấp phơi bằng vít tải
Hệ thống cấp phơi rời bằng vít tải: Vít tải là máy vận chuyển vật liệu rời chủ
yếu theo phương nằm ngang. Ngồi ra vít tải có thể dùng để vận chuyển lên cao với
góc nghiêng có thể lên tới 90o, tuy nhiên góc nghiêng càng lớn hiệu suất vận chuyển
càng thấp. Vít tải gồm có một trục vít xoắn ốc quay được trong lịng một máng hình
nửa trụ. Trường hợp góc nghiêng lớn, vít tải quay trong ống trụ thay cho máng.
Máng của vít tải gồm nhiều đoạn dài từ 2 m đến 4 m, đuờng kính trong lớn hơn
đường kính cánh vít khoảng vài mm, được ghép với nhau bằng bích và bulơng. Trục
vít làm bằng thép ống trên có cánh vít. Cánh vít làm từ thép tấm được hàn lên trục
theo đường xoắn ốc tạo thành một đường xoắn vơ tận. Trục vít và cánh quay được
nhờ các ổ đỡ ở hai đầu máng. Nếu vít q dài thì phải lắp những ổ trục trung gian,
thường là ổ treo, cách nhau khoảng 3-4 m. Khi trục vít quay sẽ đẩy vật liệu chuyển

động tịnh tiến trong máng nhờ cánh vít, tương tự như chuyển động của bulơng và
đai ốc. Vật liệu trượt dọc theo đáy máng và trượt theo cánh vít đang quay. Vít tải


chỉ có thể đẩy vật liệu di chuyển khi vật liệu rời, khơ. Nếu vật liệu ẩm, bám dính
vào trục sẽ quay theo trục, nên khơng có chuyển động tương đối giữa trục và vật
liệu, q trình vận chuyển khơng xảy ra. Để có thể chuyển được các nguyên liệu
dạng cục hoặc có tính dính bám, cần chọn loại cánh vít có dạng băng xoắn hoặc
dạng bơi chèo, tuy nhiên năng suất vận chuyển bị giảm đáng kể.
Ưu điểm của hệ thống cấp phơi bằng vít tải: Chúng chiếm chỗ rất ít, với cùng
năng suất thì diện tích tiết diện ngang của vít tải nhỏ hơn rất nhiều so với tiết diện
ngang của các máy vận chuyển khác. Bộ phận cơng tác của vít nằm trong máng kín,
nên có thể hạn chế được bụi khi làm việc với nguyên liệu sinh nhiều bụi. Giá thành
thấp hơn so với nhiều loại máy vận chuyển khác.
Nhược điểm của hệ thống cấp phôi bằng vít tải: Chiều dài cũng như năng suất
bị giới hạn, thông thường không dài quá 30 m với năng suất tối đa khoảng 100
tấn/giờ. Chỉ vận chuyển được vật liệu rời, khơng vận chuyển được các vật liệu có
tính dính bám lớn hoặc dạng sợi do bị bám vào trục. Trong quá trình vận chuyển vật
liệu bị đảo trộn mạnh và một phần bị nghiền nát ở khe hở giữa cánh vít và máng.
Ngồi ra nếu qng đường vận chuyển dài, vật liệu có thể bị phân lớp theo khối
lượng riêng. Năng lượng tiêu tốn trên đơn vị nguyên liệu vận chuyển lớn hơn so với
các máy khác.


2.1.4. Hệ thống cấp phơi rời bằng băng tải.
Hình 3.3: Cấu tạo cơ cấu cấp phôi bằng băng tải
Băng tải là một máy vận chuyển vật liệu rời theo phương ngang bằng cách cho
vật liệu nằm trên một mặt băng chuyển động. Vật liệu sẽ được mang từ đầu nầy tới
đầu kia của băng và được tháo ra ở cuối băng.
Băng tải gồm một băng bằng cao su hoặc vải hoặc bằng kim loại được mắc vào

hai puli ở hai đầu. Bên dưới băng là các con lăn đỡ giúp cho băng không bị chùng
khi mang tải. Một trong hai puli được nối với động cơ điện con puli kia là puli căng
băng. Tất cả được đặt trên một khung bằng thép vững chắc. Khi puli dẫn động quay
kéo băng di chuyển theo.
Vật liệu cần chuyển được đặt lên một đầu băng và sẽ được băng tải mang đến
đầu kia. Trong nhiều trường hợp cần phải tháo liệu giữa chừng có thể dùng các tấm
gạt hoặc xe tháo di động. Thơng thường puli căng là puly ở vị trí nạp liệu, cịn puli
dẫn động ở phía tháo liệu vì với cách bố trí như vậy nhánh băng phía trên sẽ là
nhánh thẳng giúp mang vật liệu đi dễ dàng hơn. Để tránh hiện tượng trượt, giữa puli
và băng cần có một lực ma sát đủ lớn, do đó băng cần phải được căng thẳng nhờ
puli căng được đặt trên mỗi khung riêng có thể kéo ra phía sau được.
Ưu điểm của phương pháp cấp phôi rời bằng băng tải: Hệ thống băng tải được
cấu tạo đơn giản, linh hoạt dễ dàng sử dụng mang lại hiệu quả cao trong quá trình
sản xuất, hhả năng vận chuyển hàng hóa theo nhiều hướng khác nhau một cách dễ
dàng và thuận tiện, băng tải có thể điều chỉnh độ nghiêng với khoảng cách lớn. Các
linh kiện, phụ kiện đều được đảm bảo chất lượng. Năng suất vận hành cao, không
gây tiếng ồn khi làm việc. Số lượng vận chuyển lớn tùy thuộc vào loại băng tải.
Không tiêu hao nhiều điện năng trong quá trình vận hành. Dễ dàng sửa chữa, bảo trì
khi gặp sự cố. Giá thành hợp lý.
Nhược điểm của phương pháp cấp phôi rời bằng băng tải: Vốn đầu tư ban đầu
lớn. Một số hệ thống băng tải khó di chuyển, khơng vận chuyển được các sản phẩm
q kích cỡ. Đối với các sản phẩm hạt, vụn… có thể bị hoa hụt, rơi vật liệu trong
quá trình vận chuyển. Khi vận chuyển xa và địa hình khơng thẳng địi hỏi phải có
nhiều hệ thống kết hợp lại với nhau.


Các đặc điểm của hệ thống cấp phôi rời bằng băng tải: Không làm hư hỏng vật liệu
do vật liệu khơng có chuyển động tương đối với mặt băng. Có thể áp dụng cho
nhiều loại sản phẩm khác nhau như các loại vật liệu rời, vật liệu đơn chiếc hoặc các
loại vật liệu khơng đồng nhất, có khả năng vận chuyển tương đối xa. Chiếm nhiều

diện tích và khơng gian lắp đặt và tiêu tốn năng lượng trên một đơn vị khối lượng
vận chuyển tương đối cao.
2.1.5. Hệ thống cấp phôi rời bằng gàu tải.
Gàu tải là thiết bị vận chuyển vật liệu rời theo phương thẳng đứng. Cấu tạo của
gàu tải gồm có hai puli đặt trong một thân làm bằng thép mỏng. Một đai dẹt trên đó
có bắt các gàu múc được mắc vào giữa hai puli. Puli trên cao được truyền động
quay nhờ động cơ điện thông qua hộp giảm tốc, còn puli dưới được nối với bộ phận
căng đai có nhiệm vụ giữ cho đai có đủ độ căng cần thiết bảo đảm đủ lực ma sát
giữa đai và puli.
Vật liệu được mang lên cao nhờ các gàu múc di chuyển từ dưới lên. Gàu múc
vật liệu từ phía chân gàu đi lên phía trên và đổ ra ngoài theo hai phương pháp chủ
yếu là đổ nhờ lực ly tâm và nhờ trọng lực. Ở phương pháp ly tâm, gàu chứa đầy vật
liệu khi đi vào phần bán kính cong của puli trên sẽ xuất hiện lực ly tâm, có phương
thay đổi liên tục theo vị trí của gàu. Hợp lực của trong lực và lực ly tâm làm cho vật
liệu văng ra khỏi gàu và rơi xuống đúng vào miệng ống dẫn vật liệu ra. Lực ly tâm
sinh ra phụ thuộc vào vân tốc quay của puli, nếu số vòng quay của puli lớn, lực ly
tâm lớn làm vật liệu văng ra ngoài sớm hơn, rơi trở lại chân gàu. Nếu quay chậm,
lực ly tâm nhỏ vật liệu ra khỏi gàu chậm và không văng xa được, do đó vật liệu
khơng rơi đúng vào miệng ống dẫn vật liệu. Số vòng quay của puli phải phù hợp
mới có thể đổ vật liệu đúng vào ống dẫn vật liệu ra.
Ưu điểm của phương pháp cấp phôi rời bằng gầu tải: Khả năng vận chuyển lớn,
có khả năng vận chuyển được vật liệu ở nhiệt độ cao, có khả năng vận chuyển vật
liệu lên rất cao
Nhược điểm của phương pháp cấp phôi rời bằng gầu tải: Chi phí lắp đặt cao và
kết cấu, trọng lượng gầu tải lớn


Hình 3.4: Cấu tạo cơ cấu cấp phơi bằng gàu tải
2.1.6. Hệ thống cấp phôi rời bằng phễu rung
Cấu tạo của ống quay: Ống quay có thể được gắn thêm phễu phụ nhỏ 2 như

hình b, c và bên trên có gắn thêm một chốt 3 để đảo phơi tránh cho phơi bị kẹt trog
q trình định hướng.


1: Phễu cố định
2: Phễu quay
3: Chốt gạt

Hình 3.5: Cấu tạo cơ cấu bằng phễu rung
Nguyên lý làm việc của phễu cấp phôi làm việc như sau: Phôi được chứa lộn
xộn trong phễu cố định 1. Khi hoạt động thì ống quay 2 sẽ quay làm xáo trộn phôi
và làm cho phôi rơi theo đường ống của phễu quay theo trục tâm thẳng đứng theo
đúng hướng ta mong muốn. Có thể dùng hệ thống bánh răng côn hộp giảm tốc và
động cơ để truyền động cho ống quay 2.
Ưu điểm: Định hướng chính xác và khơng gây kẹt phơi.
Nhược điểm: Năng suất khơng cao, kết cấu phức tạp, khó thi công, giá thành
cao.
3.1.7. Hệ thống cấp phôi rời kiểu giá nâng
Nguyên lý làm việc và năng suất của phễu cấp phôi kiểu giá nâng là khi phôi
chứa trong phễu giá nâng tịnh tiến xuống vị trí thấp nhất (đáy phễu), phôi lên mặt
nghiêng của giá, giá sẽ tịnh tiến lên vị trí cao, lúc đó phơi lăn vào máng và được đưa
tới vị trí gia cơng nhờ băng tải hoặc cơ cấu đẩy cơ khí.
Hệ thống cấp phơi kiểu giá nâng phù hợp với kiểu phơi có dạng trục dài, trịn
v.v… đối với cơ cấu cấp phơi kiểu giá nâng thì năng suất cung cấp phơi sẽ khơng
cao nhưng lại đảm bảo được tính chính xác và nhịp độ hoạt động của máy, để năng
cao năng suất của máy có thể lắp hai giá nâng trong cùng một phễu.


Dung tích của phễu phải phù hợp với năng suất máy. Để truyền động cho các
chuyển động trong phễu, có thể dùng khí nén, thủy lực, động cơ và bộ truyền cơ

khí, nhiều khi cũng có thể lấy từ một xích truyền động từ máy cắt. Khi thiết kế cần
lựa chọn giá nâng phù hợp với từng loại phôi cần cung cấp.
Ưu điểm của cơ cấu cấp phôi rời bằng giá nâng: Dễ thiết kế gọn nhẹ, kết cấu
đơn giản, giá thành chế tạo rẻ.
Nhược điểm của cơ cấu cấp phôi rời bằng giá nâng: Năng suất không cao, dễ
kẹt phôi

1: Phễu chứa
phôi
2: Cơ cấu cam
đẩy
3: Cơ cấu định
hướng đứng
4: Phơi
5: Máng dẫn
6: Cơ cấu gạt

Hình 3.6: Cấu tạo cơ cấu cấp phôi giá nâng bằng cơ cấu cam

Kết luận chọn ra phương án phù hợp cho hệ thống rút ruột chanh dây tự
động:


Qua tất cả các phương pháp cấp phơi rời: Vít tải, băng tải, gầu tải, giá nâng mỗi
phương án đều có ưu điểm và nhược điểm cho từng loại nhưng cơ cấu giá nâng là
phù hợp nhất đối với hệ thống rút ruột chanh dây tự động vì phơi cần cung cấp đúng
theo nhịp đảm bảo độ chính xác và nhất là ít làm ảnh hưởng đến chất lượng của
phơi, dễ thiết kế chế tạo ít cơ cấu chuyển động tiết kiệm được thời gian chế tạo, hạ
giá thành hệ thống nhưng vẫn đảm bảo hiệu quả của cơ cấu mang lại cũng như kích
thước cơ cấu gọn nhẹ làm giảm kích thước hệ thống cũng như khối lượng nên dễ

vận chuyển hệ thống.
2.2. Thiết kế hệ thống cơ cấp phơi tự động
Như vậy sau khi phân tích và chọn được phương án cấp phôi cho hệ thống phân
loại trái cây tự động là cơ cấu cấp phôi bằng lực đẩy của xylanh. Trong cơ cấu này
ta sẽ cần tính tốn và thiết kế kích thước bệ đỡ cũng như lực đẩy của xylanh. Trong
phần này ta phải thiết kế cơ cấu cấp phôi sao cho phù hợp
- Phôi ở đây là các loại trái cây có kích thước vừa và nhỏ dạng trịn: chọn đường
dẫn phơi có bề rộng từ 12 đến 15 cm.
- Ống dẫn
+ Đường kính: từ 70-90 mm
+ Chiều dài: chọn từ 10-20 cm
3.3. Chọn nguồn và động cơ
Máy có thiết kế nhỏ, gọn, phù hợp với nhu không gian nhỏ và làm việc trong
thời gian ngắn, hoạt động không thường xuyên
- Chọn bộ nguồn cấp điện: 24VDC, 10A
- Động cơ điện 12V
- Sử dụng motor điện 3A và 6 xylanh


CHƢƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG KHÍ NÉN
3.1 Tính tốn các xylanh
Dùng 5 xylanh dài 200 mm cho các cơ cấu cấp phôi – cắt ép – rút vỏ - chứa ly –
khuấy nước và 1 xylanh dùng để rớt đá lạnh
+ Đối với xylanh cấp phôi gắn bệ đỡ để đẩy phôi
+ Đối với xylanh cắt ép đầu xylanh gắn dao và bệ ép
3.2 Tính tốn và chọn van: dựa vào điều kiện kinh tế và thị trường có sẵn. Nhóm
chọn loại van đảo chiều 5/2 một đầu coil và một đầu lò xo
CHƢƠNG 4: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN
4.1. Sơ đồ khối:

Xylanh 1
Xylanh 2
Xylanh 3

Bảng điều
khiển

Mạch điều
khiển

Bộ rơ-le điều
khiển van truyền
động

Xylanh 4
Xylanh 5
Xylanh 6

Motor

Hình 4.1 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển cơ cấu


4.2. Phƣơng pháp điều khiển.
Như đã đề cập ở phần trước cơ cấu truyền động ta chọn là xi lanh khí nén và xi lanh
khí nén được phân loại như sau:
4.3 Sơ đồ hành trình bƣớc

Hình 4.a Sơ đồ khí kết nối cho các xy lanh

4.4 Thiết kế hệ thống điều khiển tự động

4.5 Thiết kế hệ thống điều khiển voi Panel


4.6 Kết quả mô phỏng trên Fluid-Sim


CHƢƠNG 5: KẾT QUẢ VÀ THỰC NGHIỆM
5.1 Hình ảnh thực tế


Hình 5.1: Hệ mạch điện của máy


Hình 5.3: Panel của máy


Hình 5.4: Xylanh A dùng để cấp phơi


Hình 5.5: Xylanh B dùng để cắt và ép phơi


Hình 5.6: Xylanh C dùng để chứa ly


Hình 5.7: Xylanh D dùng rút phơi và bệ đỡ