Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo mô hình thử nghiệm thiết bị bóc nhân quả bàng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BÁO CÁO TỔNG KẾT
ÐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG TRỌNG ÐIỂM

NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ & CHẾ TẠO MƠ HÌNH
THỬ NGHIỆM THIẾT BỊ BĨC NHÂN QUẢ BÀNG
MÃ SỐ: T2013 - 99

Chủ nhiệm đề tài: KS: HOÀNG VĂN HƯỚNG

S K C0 0 5 3 7 6

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 11/ 2013


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
—  —

BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG

NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ & CHẾ TẠO
MƠ HÌNH THỬ NGHIỆM THIẾT BỊ
BĨC NHÂN QUẢ BÀNG
MÃ SỐ: T2013 - 99

Chủ nhiệm đề tài:

KS: HOÀNG VĂN HƯỚNG


TP. HỒ CHÍ MINH
Tháng 11 năm 2013
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY
—  —

BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG

NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ & CHẾ TẠO
MƠ HÌNH THỬ NGHIỆM THIẾT BỊ
BĨC NHÂN QUẢ BÀNG
MÃ SỐ: T2013 - 99

Chủ nhiệm đề tài:

KS: HOÀNG VĂN HƯỚNG


TP. HỒ CHÍ MINH
Tháng 11 năm 2013


Đề tài KH & CN cấp Trƣờng

MỤC LỤC
CHƢƠNG MỞ ĐẦU..............................................................................................................5
TỔNG QUAN ..........................................................................................................................5
I. TÍNH CấP THIếT CủA Đề TÀI ............................................................................................5
II.
MụC TIÊU NGHIÊN CứU CủA Đề TÀI............................................................................5
III. ĐốI TƢợNG NGHIÊN CứU .............................................................................................5
IV. P HƢƠNG PHÁP NGHIÊN CứU.......................................................................................5
V.
NộI DUNG NGHIÊN CứU & KếT CấU Đề TÀI ................................................................5
CHƢƠNG II. CƠ SỞ LÝ THUYẾT ..................................................................................7
I. CƠNG NGHệ BĨC TÁCH Vỏ CủA NƢớC TA HIệN NAY.....................................................7
II.
GIớI THIệU CHUNG Về CÂY BÀNG. .............................................................................9
1. Tên gọi. .......................................................................................................................9
2. Phạm vi sử dụng. .....................................................................................................12
CHƢƠNG III: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ...............................................................15
P HƢƠNG ÁN THIếT Kế. ..................................................................................................15
1. Cơ sở để thiết kế. .....................................................................................................15
2. Cơ sở chọn phương án thiết kế. .............................................................................17
3. Các phương án thiết kế. ..........................................................................................19
4. Chọn phương án ......................................................................................................20
II.
THIếT Kế Kỹ THUậT CủA MÁY. .................................................................................21
1. Chọn năng suất cho máy. .......................................................................................21
2. Tính tốn chọn động cơ và thiết kế hộp giảm tốc................................................21
3. Chọn khớp nối trục: ................................................................................................24
4. Tính hộp giảm tốc. ...................................................................................................27
5. Tính trục....................................................................................................................41

6. Tính ổ lăn..................................................................................................................51
7. Tính tốn lực lò xo và chọn lò xo. .........................................................................52
8. Chi tiết máng ............................................................................................................59
I.

CHƢƠNG IV: VẬN HÀNH VÀ B ẢO DƢỠNG THIẾT BỊ......................................63
VậN HÀNH MÁY. ...........................................................................................................63
1. Yêu cầu về lắp ráp:..................................................................................................63
2. Qui trình khởi động ban đầu:.................................................................................64
II.
GIÁM SÁT CHế Độ:.....................................................................................................64
1. Thiết bị:.....................................................................................................................64
2. Mài mịn thiết bị: .....................................................................................................64
III. Kế HOạCH BảO DƢỡNG: .............................................................................................64
1. Cơng việc vận hành:................................................................................................64
2. Bảo dưỡng theo chu kỳ: ..........................................................................................65
I.

Hoàng Văn Hƣớng

Trang 1


Đề tài KH & CN cấp Trƣờng

3. Bảo dưỡng hằng năm:.............................................................................................65
4. Một số qui tắc chung trong kỹ thuật bảo dưỡng máy dập: ................................65
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ............................................................................................66
I. KếT LUậN .......................................................................................................................66
II. KIếN NGHị .....................................................................................................................66

TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................................67

Hoàng Văn Hƣớng

Trang 2


Đề tài KH & CN cấp Trƣờng

THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
1. Thông tin chung:
- Tên đề tài: “Nghiên cứu, thiết kế & chế tạo mơ hình thử nghiệm thiết bị bóc
nhân quả bàng”.
- Mã số: T2013 – 99.
- Chủ nhiệm: Hồng Văn Hƣớng
- Cơ quan chủ trì: Đại học Sƣ phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh.
- Thời gian thực hiện: từ 01/2013 – 12/2013.
2. Mục tiêu:
- Nghiên cứu, thiết kế & chế tạo mơ hình thử nghiệm thiết bị bóc nhân quả bàng.
3. Tính mới và sáng tạo:
- Thiết kế & chế tạo đƣợc mơ hình thử nghiệm thiết bị bóc nhân quả bàng đáp
ứng đƣợc nhu cầu thực tế.
4. Kết quả nghiên cứu:
- Thiết kế & chế tạo đƣợc mơ hình thử nghiệm thiết bị bóc nhân quả bàng.
5. Sản phẩm:
- Tập thuyết minh.
- Bản vẽ thiết kế & mơ hình thử nghiệm thiết bị bóc nhân quả bàng.
6. Hiệu quả, phƣơng thức chuyển giao kết quả nghiên cứu và khả năng áp dụng:
Đã thiết kế & chế tạo đƣợc mơ hình thiết bị bóc nhân quả bàng, có thể chế tạo
hồn thiện thiết bị rồi chạy thửa, sau đó có thể chuyển giao cho các xí nghiệp bóc nhân

quả bàng.
Trƣởng Đơn vị

Chủ nhiệm đề tài

(ký, họ và tên, đóng dấu)

(ký, họ và tên)

Hồng Văn Hƣớng

Hồng Văn Hƣớng

Trang 3


Đề tài KH & CN cấp Trƣờng

INFORMATION ON RESEARCH RESULTS
1. General information:
Project title: “Research, design & manufacture a testing model for cutting and
peeling ovoids to take the core of ovoids”.
Code number: T2013 – 99.
Coordinator: Huong Hoang Van.
Implementing institution: University of Technical Education Ho Chi Minh City.
Duration: from 01/2013 to 12/2013.
2. Objective(s):
- Research, design & manufacture a testing model for cutting and peeling ovoids
to take the core of ovoids.
3. Creativeness and innovativeness:

- Design & manufacture a testing model for cutting and peeling ovoids to take
the core of ovoids. Because it is very difficult to cut and peel the core of them. And
those cores are speciality of Con Dao island. The research will meet demand of raising
roductivity to peel ovoids.
4. Research results:
- The Design and Calculation of testing model for cutting and peeling ovoids to
take the core of ovoids.
5. Products:
- The report of research (process of design, calculation of model, results of trial
process).
- Drawings of designed model & testing, real model for cutting and peeling
ovoids to take the core of ovoids.
6. Effects, transfer alternatives of reserach results and applicability:
- Designed & fabricated model of device, result of the research can be
manufactured completely and can operated as real device, which can be transfered to
factories, which need this device to cut and peel ovoids.

Hoàng Văn Hƣớng

Trang 4


Đề tài KH & CN cấp Trƣờng

CHƢƠNG MỞ ĐẦU
TỔNG QUAN
Việc kết hợp tự động hóa vào nền nơng nghiệp thế mạnh đang là một địi hỏi vơ
cùng cấp bách. Có đƣợc sự phục vụ của máy móc sẽ góp phần làm tăng năng suất lao
động, giảm bớt chi phí và sức lực cho ngƣời dân, từ đó hạ giá thành & tăng chất lƣợng
sản phẩm.

Đề tài: “Nghiên cứu, thiết kế & chế tạo mơ hình thử nghiệm thiết bị bóc
nhân quả bàng” là tạo ra thiết bị bóc nhân quả bàng đảm bảo các yêu cầu, thao tác
thuận tiện, an tịan cho ngƣời làm việc, chính vì vậy địi hỏi việc nghiên cứu, thiết kế
phải có phƣơng pháp tối ƣu.

I.

Tính cấp thiết của đề tài
Với sự phát triển mạnh mẽ của cơng nghiệp sản xuất, các sản phẩm cơ khí ngày

càng đa dạng về chủng loại, kích cỡ, vật liệu, độ phức tạp, các phƣơng pháp bóc tách
sản phẩm hạt ngày càng chú trọng. Việc nghiên cứu, thiết kế & chế tạo thiết bị bóc
nhân quả bàng ngồi thị trƣờng hiện nay là cần thiết.
II.

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
Đề tài “Nghiên cứu, thiết kế & chế tạo mô hình thử nghiệm thiết bị bóc nhân

quả bàng” nhằm dễ dàng trong việc chế biến, bóc tách đƣợc dễ dàng và tốn ít thời
gian chi phí hơn:
- Nghiên cứu quả bàng
- Thiết kế thiết bị bóc nhân quả bàng hồn chỉnh đáp ứng yêu cầu của thị trƣờng.
III.

Đối tƣợng nghiên cứu
- Thiết kế thiết bị bóc nhân quả bàng.
- Chế tạo mơ hình thử nghiệm thiết bị bóc nhân quả bàng.

IV.

Phƣơng pháp nghiên cứu
Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu, thiết kế thiết bị bóc nhân quả bàng, ngồi việc

sử dụng phƣơng pháp tham khảo tài liệu để tính tốn, thiết kế cịn đi tham quan một số
thiết bị bóc hạt khác tại các xí nghiệp.
V.

Nội dung nghiên cứu & kết cấu đề tài
Chƣơng 1: Mở đầu
Chƣơng 2: Cơ sở lý thuyết
Chƣơng 3: Tính tốn & thiết kế thiết bị

Hoàng Văn Hƣớng

Trang 5


Đề tài KH & CN cấp Trƣờng

Chƣơng 4: Vận hành & bảo dƣỡng thiết bị
Kết luận & kiến nghị

Hoàng Văn Hƣớng

Trang 6


Đề tài KH & CN cấp Trƣờng

CHƢƠNG II. CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Cơng nghệ bóc tách vỏ của nƣớc ta hiện nay.

I.

Qua khảo sát một số loại máy bóc tách vỏ đang có trên thị trƣờng Việt Nam hiện
nay:
 Máy bóc vỏ hạt điều.
 Máy bóc vỏ quả dừa.
 Máy bóc vỏ hạt đậu xanh.
 Máy bóc vỏ quả vải.
 Máy bóc vỏ quả chơm chơm.
 Máy bóc vỏ củ lạc (đậu phộng ).
 Máy bóc vỏ hạt sen.
 Máy bóc vỏ quả cau.
Cụ thể nhƣ:
Sau gần 5 năm miệt mài nghiên cứu, ông Mai Vĩnh Thạnh (chủ cơ sở cơ khí Vũ
Thạnh, TP Quy Nhơn, Bình Định) đã sản xuất thành công hệ thống máy cắt tách hạt
điều tự động đầu tiên của Việt Nam.

Hình 2.1: Hệ thống máy tách hạt điều tự động của cơ sở cơ khí Vũ Thạnh
Ơng Nguyễn Văn Lãng- Trƣởng ban nghiên cứu cơng nghệ của Hiệp hội Điều
Việt Nam và ông Huỳnh Lê Can, giám đốc một cơng ty cơ khí tại TP HCM đã hợp tác
nghiên cứu thiết kế chế tạo máy tách hạt vỏ điều tự động. Ơng Lãng chính là ngƣời
chế tạo thành công máy chế biến hạt điều 13 công đoạn các doanh nghiệp đang dùng.

Hoàng Văn Hƣớng

Trang 7

Đề tài KH & CN cấp Trƣờng

Hình 2.2: Máy tách hạt vỏ điều tự động của ông Lãng và kỹ sƣ Can.

Hình 2.3: Máy bóc tách vỏ lụa hạt điều của công ty TNHH chế tạo thiết bị công
nghiệp Sơn Việt.

Hình 2.4: Máy bóc tách vỏ lạc của cơng ty Tân Thiên Phú.
Hoàng Văn Hƣớng

Trang 8


Đề tài KH & CN cấp Trƣờng

Hình 2.5: Máy tách vỏ quả dừa.

II.

Giới thiệu chung về cây bàng.
1. Tên gọi.
Bàng (danh pháp khoa học: Terminalia catappa), Còn gọi là Quang Lang,

chambok barang parcang prang (cam-pu-chia), badamier (Pháp). là một loài cây thân
gỗ lớn sinh sống ở vùng nhiệt đới, thuộc họ Trâm bầu (Combretaceae). Nguồn gốc của
loài này hiện vẫn đang là vấn đề gây tranh cãi, nó có thể có nguồn gốc từ Ấn Độ, bán
đảo Mã Lai hay New Guinea.
Lồi cây này có thể mọc cao tới 35 m, với tán lá mọc thẳng, đối xứng và các
cành nằm ngang. Khi cây già hơn thì tán lá c ủa nó trở nên phẳng hơn để tạo thành hình
dáng giống nhƣ cái bát trải rộng. Lá to, dài khoảng 15-25 cm và rộng 10-14 cm, hình

trứng, xanh sẫm và bóng. Đây là lồi cây có lá sớm rụng về mùa khơ; trƣớc khi rụng
thì các lá chuyển màu thành màu đỏ ánh hồng hay nâu vàng, do các sắc tố
nhƣ violaxanthin, lutein hay zeaxanthin.

Hình 2.6: Cây bàng
Hồng Văn Hƣớng

Trang 9


Đề tài KH & CN cấp Trƣờng

Lá đơn nguyên, mọc cách tập trung nhiều ở ngọn cành; phiến lá hình trứng
ngƣợc gốc thn hình chót buồm, dài 15-25 cm, rộng 9-13 cm, màu xanh mặt trên đậm
hơn ở mặt dƣới, có 2 nốt sần trịn ở đáy phiến cạnh hai bên gân chính. Gân lá hình
lơng chim nổi rõ ở cả 2 mặt, 9-11 cặp gân phụ kéo dài tận bìa lá; lơng màu nâu đỏ rải
rác ở mặt dƣới của gân chính. Cuống lá hình trụ gần trịn dài 1-1,7 cm, có nhiều lơng
mịn màu nâu đỏ và lơng cứng thẳng đứng màu đen ở nơi đính của lá. Khơng có lá
kèm.

Hình 2.7: Lá bàng.
Cụm hoa gié dài thịng ở nách lá gần ngọn cành hay ở ngọn cành, gié mang hoa
lƣỡng tính ở khoảng 1/5 phía gốc và hoa đực do bầu noãn bị trụy ở ngọn hoặc gié
mang toàn hoa đ ực. Hoa đều, mẫu 5, lƣỡng tính hoặc đơn tính đực.
Đài hoa: 5 lá đài đều, màu trắng xanh, dính bên dƣới thành ống ngắn bên trên
chia 5 thùy hình tam giác, nhiều lơng mịn màu trắng dài 0,5-1 mm ở mặt trong, tiền
khai van. Không có cánh hoa.

Hình 2.8: Hoa bàng.
Hồng Văn Hƣớng

Trang 10


Đề tài KH & CN cấp Trƣờng

Bộ nhị: 10 nhị đều, rời, đính thành 2 vịng trên họng đài, vịng ngoài xen kẽ với
lá đài; chỉ nhị dạng sợi dài 3-4 mm, màu trắng; bao phấn màu vàng, 2 ô, hình bầu dục
có hai thùy, nứt dọc, hƣớng trong;hạt phấn màu vàng hơi xanh, hình bầu dục 2 đầu
rộng có nhiều rãnh, dài 27,5 µm rộng 10 µm.
Bộ nhụy: Bầu dƣới màu xanh, dài 1,5-2 mm, mặt ngồi có nhiều lơng trắng mịn; 1 lá
nỗn, 1 ơ, 1 nỗn đính nóc; 1 vịi nhụy màu vàng, dạng sợi hơi phình ở gốc dài khoảng
4 mm; đầu nhụy hình điểm.
Quả hạch, quả non hình bầu dục đầu nhọn màu xanh, khi chín quả gần trịn
màu vàng, vỏ quả sần sùi, dài 4-6 cm, rộng 3-4 cm. Hạt hình bầu dục dài 2-2,5 cm,
rộng 0,5 – 0,7 cm màu vàng nhạt có lớp vỏ áo mỏng dễ bóc.

Hình 2.9: Quả bàng tƣơi.

Hình 2.10: Quả bàng khơ.
Hồng Văn Hƣớng

Trang 11


Đề tài KH & CN cấp Trƣờng

2. Phạm vi sử dụng.
a. Thực phẩm.
Về mặt nguyên liệu cho dầu thì bàng cho năng suất thấp vì phải tách nhân bàng

ra khỏi vỏ hạt rất vất vả. Từ 100g hạt khô chỉ tách đƣợc 23g nhân.

Hình 2.11: Quả và nhân bàng.
Nhân hạt chứa 50% dầu béo mầu vàng nhạt hoặc lục nhạt giống nhƣ màu hạnh
nhân, ăn đƣợc.(tuy nhiên nhân chỉ chiếm 10% toàn quả cho nên cuối cùng toàn quả chỉ
chứa có 5% dầu béo).
Một số tính chất của dầu nhân hạt bàng đã đƣợc nghiên cứu, kết quả nhƣ sau: tỷ
trọng 0,917; chỉ số khúc xạ ở 35 0C là 1,466; đông đặc ở 10C, chỉ số acid 2,94; chỉ số
xà phịng hóa 197,8; chỉ số iod 60,72; phần khơng xà phịng hóa 0,38; acid tồn phần
tách đƣợc ở dạng đặc, màu vàng nhạt, phần acid đặc chiếm tới 36% . Do chỉ số iod
thấp và không cho phản ứng hexabromua cho nên ngƣời ta có thể kết luận dầu bàng
khơng có glyxerit linolenic và thuộc loại dầu khơng khơ.
Các hạt nhân có thể đƣợc ăn sống hoặc rang và có một hƣơng vị bùi và béo. Hạt
có ép lấy tinh dầu, dầu chủ yếu đƣợc sử dụng trong nấu ăn. Thịt của trái cây cũng ăn
đƣợc nhƣng thƣờng là xơ và không phải là rất ngon mặc dù mùi dễ chịu.
Ngƣời dân Côn Đảo thu hoạch quả bàng đem phơi cho dốt vỏ, rồi đem ra chẻ
lấy hạt. Hạt bàng mới tách ra có màu nâu giống nhƣ màu gỗ đƣợc đánh vẹc -ni. Thao
tác mất vài tiếng đồng hồ, vừa chẻ vừa tách chỉ đƣợc chừng vài trăm gram hạt. Sau đó
đem rang muối hoặc rang đƣờng tuỳ ý.

Hoàng Văn Hƣớng

Trang 12


Đề tài KH & CN cấp Trƣờng

Công đoạn chế biến chỉ là phơi khô, dùng dao chẻ từng quả một lấy nhân ra,
rồi rang sao cho khéo léo để có những sản phẩm thơm ngon bán cho ngƣời dân địa
phƣơng và du khách tuy nhiên cũng rất công phu, phơi khô chừng bốn năm nắng rồi

dùng dao đập vỏ tách lấy hạt. Mất vài giờ đồng hồ vừa chẻ vừa vừa tách trái bàng,
dùng tăm khều lấy hạt ra cũng chỉ đƣợc vài trăm gam hạt. Sau đó đem rang lên cho
khéo để có đƣợc những hạt bàng mập mạp đều nhau.

Hình 2.12: Thu hoạch chế biến thành hạt bàng.
Giá mứt hạt bàng khoảng 200.000 đồng/kg loại rang đƣờng và 280.000 đồng/kg
loại rang muối. Nếu trái mùa, mứt hạt bàng lên đến 500.000 đồng/kg –
600.000/kg . Nếu bán theo đơn vị lọ thì khoảng 45.000 đồng một lọ ngọt chừng 200
gam và 55.000 đồng cho lọ mặn cùng trọng lƣợng.

Hình 2.13: Mứt hạt bàng.

Hoàng Văn Hƣớng

Trang 13


Đề tài KH & CN cấp Trƣờng

b. Trong y học và dƣợc liệu.
Lá chứa một số flavonoid (chẳng hạn kamferol hay quercetin) cũng nhƣ các
chất tanin (nhƣ punicalin, punicalagin, tercatin), các chất saponin vàphytosterol. Do
chứa nhiều hóa chất nên lá và vỏ thân cây bàng còn đƣợc sử dụng trong nhiều nền y
học cổ truyền khác nhau vào một số mục đích. Chẳng hạn, tại Đài Loan ngƣời ta dùng
các lá rụng làm thuốc chữa một số bệnh liên quan tới gan. Tại Suriname, chè đƣợc làm
từ lá bàng đƣợc dùng để chữa các bệnh nhƣ lỵ và tiêu chảy. Ngƣời ta cũng cho rằng lá
bàng có chứa các chất ngăn cản ung thƣ (mặc dù không thấy chúng thể hiện khả năng
chống ung thƣ) và các đặc trƣng chống ôxi hóa cũng nhƣ chống phá hủy bộ nhiễm sắc
thể.
c. Trong sinh hoạt đời sống.

Gỗ cây cung cấp màu đỏ, chất lƣợng tốt, đàn hồi, cross-hạt gỗ là mùa tốt và
hoạt động dễ dàng. Mật độ của gỗ là 450-720 kg / m³ tại mc 12%. Nó là mạnh mẽ và
mềm dẻo và đƣợc sử dụng cho việc xây dựng các các tòa nhà, thuyền, cầu, sàn nhà,
hộp, thùng gỗ, ván, xe đẩy, xe cút kít, thùng và đáy nƣớc. Trong vịng lá quanh năm,
cây cho bóng mát đó là hữu ích trong các khu vƣờn, sân trƣờng hoặc các khu vực đơ
thị.

Hình 2.14: Ứng dụng của cây bàng.

Hồng Văn Hƣớng

Trang 14


Đề tài KH & CN cấp Trƣờng

CHƢƠNG III: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ
I.

Phƣơng án thiết kế.
1. Cơ sở để thiết kế.

Ở đây chúng ta nghiên cứu phƣơng án thiết kế tách vỏ quả bàng khô. Đầu tiên ta xem
xét cấu tạo quả bàng khơ.

Hình 3.1: Cấu tạo quả bàng.

Hình 3.2: Kích thƣớc quả bàng và nhân bàng
Hồng Văn Hƣớng

Trang 15


Đề tài KH & CN cấp Trƣờng



Lực dập để tách đƣợc quả bàng khô.
- Hạt bàng khô khi nghiên cứu thấy thớ của chúng rất dễ phá vỡ bởi 1 lực tác

động đột ngột từ phía theo chiều dọc của trái bàng. Ngồi ra với việc tách đúng thớ thì
nhân sẽ đƣợc hình dạng ban đầu mà khơng bị tổn hại gì nên giá trị sản phẩm khơng bị
ảnh hƣởng.
Chính vì vậy, việc xác định lực dập cho hạt là điều hết sức quan trọng trong quá
trình nghiên cứu. Xác định đƣợc lực dập ta có thể tính tốn thơng số cần thiết cho máy
từ đó có thể chủ động trong q trình chế tạo.
- Vì hạt bàng có kích thƣớc nhỏ và muốn tách đƣợc phải là hạt khô nên q trình
thử lực hết sức khó khăn.

Hình 3.3: Thớ của quả bàng
Để thực hiện việc xác định lực nén này ta dùng trên máy kéo nén vật liệu.

Hình 3.4: Máy thử kéo nén vật liệu.
Hoàng Văn Hƣớng

Trang 16


Đề tài KH & CN cấp Trƣờng

 Nguyên lý hoạt động:


Máy tính nhận lệnh từ ngƣời dùng, tạo tín hiệu điều khiển đến controller của
motor bơm dầu (On/Off hoặc DC servo driver hoặc biến tần...)



Đo áp lực dầu để tính ra lực kéo/nén/uốn



Đo độ biến dạng dài/biến dạng cong... trực tuyến trong q trình kéo nén



Tính và vẽ đồ thị.



Tính tốn các thơng số và quan hệ F(L), tính điểm chảy, điểm gãy vỡ, điểm uốn
cong

Sau khi thí nghiệm đã thu đƣợc kết quả: lực nén –dập dao động từ 1400-1800 N.
2. Cơ sở chọn phƣơng án thiết kế.
Các phƣơng án thiết kế đƣợc đƣa ra đều dựa trên những tiêu chí sau: Máy đƣợc
thiết ra khi làm việc phải có độ tin cậy cao, năng suất cao, hiệu suất làm việc lớn, tuổi
thọ cao, chi phí chế tạo, lắp ráp, sửa chữa và thay thế thấp nhất, kích thƣớc của máy,
tính đổi lẫn của từng bộ phận trong máy, hệ số an tồn, …Ngồi ra cịn phải chú ý đến
yêu cầu về đặc điểm nơi máy phục vụ, máy đơn giản, dễ sử dụng, tiếng ồn nhỏ và có

tính thẩm mỹ. Ta có … phƣơng án thiết kế sau.
a. Chọn hình thức bóc vỏ.
Có 2 lựa chọn để xác định hình thức bóc vỏ: Bóc vỏ quả tƣơi hoặc quả khơ
- Đối với quả tƣơi thì dễ dàng trong việc thu hoạch và ít tốn kém về khâu chuẩn
bị nguyên liệu nhƣng khi quả tƣơi rất khó khăn để tách đơi đƣợc quả bàng để lấy n hân
vì lớp sơ trong quả bàng rất dai và các thớ không đƣợc phân biệt thành các lớp rõ ràng.
Hơn nữa khi bóc quả tƣơi có thể làm cho nƣớc trong quả bàng dính vào nhân khi đƣợc
bóc làm cho nhân mất đi vị tự nhiên vốn có của nó.
- Đối với quả khơ thì khi thu ho ạch phải trải qua một công đoạn nữa là phơi khô
hoặc sấy khô quả bàng làm cho khâu chuẩn bị nguyên liệu phức tạp hơn chuẩn bị quả
tƣơi. Khi quả bàng khô chúng tự phân chia các phần sơ thành các phần rõ ràng nên ta
có thể tác dụng lực và tách đơi vỏ quả bàng dễ dàng hơn.
→ Từ đó ta chọn hình thức bóc vỏ đối với quả khơ sẽ dễ dàng và hợp lý hơn.
Thơng thƣờng khi bóc vỏ thủ cơng ngƣời ta dùng dao để tách đôi vỏ quả bàng ra
và lấy nhân bên trong. Nên có thể thiết kế máy có nguyên lý sử dụng chuyển động của
dao dọc theo quả bàng để tách đƣợc nhân.

Hoàng Văn Hƣớng

Trang 17


Đề tài KH & CN cấp Trƣờng

Qua thực nghiệm dùng cách tác dụng lực ngƣợc chiều dọc theo quả bàng cũng có
thể làm cho quả bàng khơ vỡ đơi và tách đƣợc nhân quả bàng.
b. Yêu cầu về chất lƣợng sản phẩm.
Hiện nay hạt bàng sau khi đƣợc bóc tách sẽ đƣợc chế biến thành các loại mứt
mặn hay ngọt dùng để ăn. Từ thực tế ta thấy rằng yêu cầu về chất lƣợng hạt bàng
khơng địi hỏi q cao, khơng u cầu hạt bàng phải cịn ngun vẹn nhƣng cũng

khơng đƣợc vỡ nát để làm mất đi hình dạng của nó.
c. Yêu cầu kỹ thuật chung của máy.
- Đơn giản trong kết cấu và khả năng vận hành dễ dàng.
- Tiêu thụ ít nguyên liệu nhƣng vẫn mang lại năng suất cao.
- Khả năng di chuyển thuận tiện.
- Dễ dàng sữa chữa khi hƣ hỏng và bảo trì.
- Mang tính thẫm mỹ: đẹp và gọn gàng.
- Giá cả phù hợp với ngƣời tiêu dùng.
Từ những phân tích ở trên có thể đƣa ra các phƣơng án thiết kế máy bóc tách
nhân quả bàng nhƣ sau:

Hồng Văn Hƣớng

Trang 18


Đề tài KH & CN cấp Trƣờng

3. Các phƣơng án thiết kế.
a. Phƣơng án thiết kế 1.
Sơ đồ nguyên lý.

Hình 3.6: Nguyên lý phƣơng án sử dụng lực dập
Nguyên lý hoạt động: Trên 1 máng có khoét lỗ bán nguyệt để có thể cho quả
bàng lọt vào đó theo phƣơng nằm ngang. Bên trong có 1 chày cố định ( gọi là cối) , 1
chày chuyển động theo phƣơng nằm ngang nhờ lực đàn hồi của lò xo đƣợc truyền
động trung gian qua cơ cấu cam. Khi động cơ quay làm cho máng quay, khiphần lỗ
bán nguyệt hƣớng lên trên ta cấp quả bàng vào và chày động chuyển động theo khứ
hối theo phƣơng lực đàn hồi của lò xo kết hợp với biên dạng của cơ cấu cam sinh ra
lực dập đột ngột tác dụng vào quả bàng. Quả bàng khô nên khi chiu tác dụng lực đột

ngột sẽ tách ra theo thớ dọc quả bàng.
 Ƣu điểm:
-

Kết cấu và nguyên lý đơn giản dễ chế tạo, dễ sử dụng.

-

Kích thƣớc nhỏ gọn, linh hoạt trong việc di chuyển.

-

Giá thành thấp.

 Nhƣợc điểm:
-

Năng suất chỉ đạt 1620 hạt/ giờ.

-

Nguyên liệu là trái bàng khô nên mất thời gian phơi, sấy

Hoàng Văn Hƣớng

Trang 19


Đề tài KH & CN cấp Trƣờng

d. Phƣơng án thiết kế 2.
Sơ đồ nguyên lý:

Hình 3.7: Nguyên lý phƣơng án sử dụng dao cắt.
Nguyên lý hoạt động: Cấp quả bàng trực tiếp vào máng chứa. Các quả bàng sẽ
lần lƣợt đƣợc chuyển xuống với chiều nằm ngang và cùng với chu kỳ quay của dao
động. Khi dao động và dao cố định ăn khớp sẽ cắt đôi quả bàng theo chiều dọc trục
của quả bàng. Hỗn hợp gồm vỏ và hạt bàng sẽ rơi xuống bên dƣới.


Ƣu điểm:
-

Cấp liệu dễ dàng, năng suất lao động cao.

-

Dễ sử dụng.



Nhƣợc điểm:
-

Kết cấu máy phức tạp.

-

Tính cơ động của máy thấp.

-

Khó khăn trong việc định hƣớng phơi nên khi máy làm việc có quả sẽ

không tách đƣợc hoặc hạt bị cắt nát nên hiệu suất thấp.
-

Giá thành chế tạo cao.

4. Chọn phƣơng án
Ở đây tác giả chọn thiết kế & chế tạo mô hình thử nghiệm t heo phƣơng án thứ 1.

Hồng Văn Hƣớng

Trang 20


Đề tài KH & CN cấp Trƣờng

II.

Thiết kế kỹ thuật của máy.
1. Chọn năng suất cho máy.
Dựa vào kết cấu và nguyên lý hoạt động ta chọn năng suất mà máy có thể đạt đƣợc

là 1620 quả/ giờ ( trục chính làm việc quay 27vịng/phút).
2. Tính tốn chọn động cơ và thiết kế hộp giảm tốc.

Hình 3.8: Sơ đồ hộp giảm tốc.
a. Tính chọn động cơ điện.

Cơng suất u cầu của động cơ đƣợc xác định theo công thức:
N=

N lv



(KW)

Trong đó: Nlv Cơng suất làm việc của trục chính
η: Hiệu suất của hệ thống
Công suất làm việc của máy đƣợc xác định theo cơng thức:
Nlv =

Hồng Văn Hƣớng

Ptt .V
(KW)
1000

Trang 21