Thiết kế máy tách hạt ngô

Hạt bắp được sử dụng nhiều trong nghành chế biến lương thực và thực phẩm, một phần không nhỏ hạt bắp được xay, nghiền làm thức ăn chăn nuôi.Ngoài ra hạt bắp còn được sử dụng để hóa thành

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HUẾ

Khoa Vật Lý

BÁO CÁO HỌC PHẦN

VẼ KỸ THUẬT CAO 2

TÊN ĐỀ TÀI: MÁY TÁCH HẠT NGÔ

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Quốc Cường & Trần Văn Hoàng Lớp: K12 INSA Centre Val de Loire campus Huế

Giáo viên hướng dẫn: ThS Hồ Nhật Phong

Bộ môn: Vẽ kĩ thuật CAO 2

HUẾ, NĂM 2021

1

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

PHẦN 1: TỔNG QUAN VỀ NHU CẦU XÃ HỘI ĐỐI VỚI MÁY TÁCH

HẠT BẮP

PHẦN 2: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN

PHẦN 3: THIẾT KẾ NGUYÊN LÝ MÁY

PHẦN 4: TÍNH TOÁN KỸ THUẬT

PHẦN 5: HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG VÀ BẢO DƯỠNG

TÀI LIỆU THAM KHẢO

3

LỜI NÓI ĐẦU



Nước ta là nước nông nghiệp là chủ yếu, do vậy các sản phẩm từ nông nghiệp rất dòi dào Trong thời kỳ xây dựng và phát triển nông thôn hiện nay, vấn đề thời sự nổi bậc là chương trình khuyến nông về chăn nuôi và trồng trọt Đặc biệt là chương trình khuyến nông nhằm tăng sản lượng cây lương thực nói chung và cây bắp nói riêng được nhà nước hết sức chú trọng

Bắp là cây lương thực ngắn ngày mang lại hiệu quả kinh tế cao cho người nông dân Cùng với sự phát triển của ngành chăn nuôi, nhu cầu tiêu thụ các sản phẩm từ cây bắp tăng lên rất nhanh, hiện nay bắp là cây nông nghiệp cho sản lượng hàng năm lớn hơn bất kỳ cây lương thực nào khác Hạt bắp được sử dụng nhiều trong nghành chế biến lương thực và thực phẩm, một phần không nhỏ hạt bắp được xay, nghiền làm thức ăn chăn nuôi.Ngoài ra hạt bắp còn được sử dụng để hóa thành chất dẽo hay vải sợi, một lượng bắp nhất định được thủy phân hay được xử lí bằng emzim để sản xuất xirô một tác nhân làm ngọt và đôi khi bắp còn được chưng cất thành rượu Bên cạnh đó Etanol từ ngô với hàm lượng < 10% như là phụ gia của xăng làm nhiên liệu cho một số động cơ với mục đích gia tăng chỉ số octan nhằm giảm ô nhiễm môi trường và giảm mức tiêu thụ xăng (được gọi là nhiên liệu sinh học) Với tầm quan trọng của việc sản xuất bắp như vậy nên diện tích trồng bắp ngày càng tăng nên lao động thủ công không thể đáp ứng cho quá trình thu hoạch, tách hạt và phân loại Trong công tác thu hoạch các loại máy móc tiên tiến đã được đưa vào sử dụng, nhờ

4

vấn đề thật sự cần thiết và cấp bách Vì vậy công tác nghiên cứu, thiết kế đặt ra cho mỗi sinh viên cơ khí ngày càng thiết thực.

Trên cơ sở nhu cầu máy móc và trang thiết bị hiện đại để đáp ứng nhu cầu sản xuất

và tăng năng suất của cây bắp nên chúng em xin nghiên cứu và làm đề tài: ”Thiết kế máy tách hạt bắp cả vỏ’’ để giúp ích cho xã hội

5

PHẦN 1:TỔNG QUAN VỀ NHU CẦU XÃ HỘI ĐỐI VỚI MÁY TÁCH HẠT BẮP.

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ QUÁ TRÌNH THU HOẠCH VÀ TÁCH HẠT

1 ) Quá trình thu hoạch:

Sau khi thu hoạch về ngô còn tươi dễ bị hỏng hạt ta cần tiến hành sạc bắp ngay Sau đó đem ra phơi hoặc sấy khô cho đến khi đạt độ ẩm theo yêu cầu thì tiên hành đóng bao đem vào kho lưu giữ

Bắp sau khi đã già đạt đủ độ cứng của hạt thì sẽ được bẻ về, công việc này ở nước

ta chủ yếu thực hiện thủ công

Hiện nay đã có loại máy thu hoạch ngô (TBN – 2 ) do Viện Cơ điện Nông nghiệp

và Công nghệ sau thu hoạch nghiên cứu sản xuất Máy này thu hoạch bắp đạt năng suất bằng 40-50 lao động phổ thông, năng suất thu hoạch 0,2 ha/giờ, tỉ lệ hao hụt dưới 3%, tuy có nhiều ưu điểm song loại máy này vẫn chưa được sử dụng rộng rãi do giá thành còn cao

Thông thường người ta tiến hành bẻ bắp vào những ngày trời nắng để tránh bắp

-Dùng dùi ủi tách một số hàng không kề nhau trên quả bắp sau đó dùng

tay xoay, chà quanh trái bắp để tách hết các hạt ra

- Dùng chày, cây đập lên đống bắp đã được phơi khô cho cứng hạt Các hạt

bắp sẽ tự động được tách ra khỏi cùi Phương pháp này tuy nhanh hơn phương

pháp trên song hạt không được tách hết, phải tốn công tách lại bằng tay

-Cả hai phương pháp này cho năng suất rất thấp, chỉ phù hợp với hộ sản

xuất nhỏ và có lao động nhàn rỗi

6

2 2 Quá trình tách hạt bằng máy:

Ở nước ta chủ yếu dùng các loại máy sau:

-Máy tách hạt từ quả bắp đã được bóc vỏ loại máy này cho năng suất cao song phải tốn nhiều thời gian và nhân công bóc vỏ

-Máy tách hạt từ quả bắp còn nguyên vỏ loại máy này cho năng suất rất cao Giảm được thời gian và lượng nhân công nhiều

Ngoài ra còn có loại máy thu hoạch bắp có thể tiến hành đồng thời thu hoạch, bóc

vỏ và tách hạt Loại máy này có rất nhiều ưu điểm song ở nước ta chưa chế tạo được phải nhập từ nước ngoài về nên giá thành rất đắt, chưa có nhiều ở nước ta

Hạt bắp sau khi tách sẽ được phơi khô và vận chuyển đến nơi chế biến

thành thành phẩm

7

CHƯƠNG ΙΙ: GIỚI THIỆU BẮP TRƯỚC VÀ SAU KHI TÁCH, CÁC YÊU CẦU CỦA MÁY TÁCH HẠT BẮP

1) Các tính chất của trái bắp:

1.1 Độ ẩm của bắp:

Độ ẩm của bắp có liên quan mật thiết với độ bền giữa hạt và cùi bắp Độ ẩm càng cao thì độ bền giữa hạt và cùi càng lớn Vì vậy độ ẩm ảnh hưởng trực tiếp tới quá trình tách hạt

Để tạo thuận lợi cho quá trình sạc bắp bằng thực nghiệm ta thu được kết quả độ

ẩm mà máy có thể sạc đạt yêu cầu < 35 %

1.2 Cơ tính của trái bắp:

-Liên kết giữa cùi và hạt : (58) N

-Liên kết giữa cùi và hạt lép : 7 N

1.4 Thành phần cấu tạo của bắp ngô :

Cấu tạo của bắp ngô giống hình chóp

- Chiều dài của bắp ngô khoảng (160-200) mm

lượng riêng và tính đàn hồi.

1.7 Thành phần hoá học trong từng phần của ngô(% chất ngô):

16,348,210,8025,032,757,55

8,277,40,3411,4116,851,27

1.8 Hàm lượng dinh dưỡng của ngô :

Giá trị dinh dưỡng trong 100g :

- Khối lượng riêng trái bắp: ( 200250) kg/m3

- Khối lượng riêng hạt bắp: ( 600700) kg/m3

- Góc ma sát tính trên thép đạt độ bóng cấp 10: 230

2) Quy trình sản xuất bắp thành phẩm:

10

Qui trình công nghệ sản xuất hạt ngô khi được hái khỏi cây đến khi thành phẩm, là qui trình tương đối phức tạp, phải trải qua nhiều công đoạn chế biến và gia công Trongmỗi công đoạn chế biến thành phần của bắp ngô thì bị phá huỷ, mất mát các chất có ảnh hưởng tốt đến chất lượng sản phẩm, đồng thời loại bỏ các chất có ảnh hưởng xấu Tuy nhiên quá trình sản xuất tuỳ thuộc vào trình độ kỹ thuật, công nghệ, hệ thống thiết

bị của từng nhà máy

Qui trình công nghệ của bắp được tóm tắt như sau:

2.1 Tách hạt

Mục đích tách hạt : Lấy hạt ra khỏi cùi bắp

Qui định và tiêu chuẩn hạt sau khi tách :

- Hạt không còn dính gốc liên kết cùi

- Khi sạc không được làm vỡ hạt

Nghiền thô

thành phẩm

Chuyển vào khoTách hạt

Phơi khô bắp ngô là khâu quan trọng nhất trong quá trình sản xuất nguyên liệu

Trong quá trình phơi khô cần phải biết xác định bắp ngô khi nào là đạt yêu cầu do phòng

Tiêu chuẩn : mỗi bao trọng lượng 50kg sau khi đóng bao xong được chuyển vào kho chờ xuất hàng để tiêu thụ

3 Bắp trước và sau khi tách hạt:

- Hạt không còn dính gốc liên kết với cùi

- Không bị lẫn các phần tử nhỏ do cùi bắp bị vỡ, vỏ bắp bị xé nhỏ,…gây ra

- Hạt được tách hết ra khỏi cùi

3.3 Yêu cầu của máy tách hạt:

- Khi sạc không được làm vỡ hạt

- Không được để sót hạt trên cùi

- An toàn trong sử dụng

- Dễ vận hành và sữa chữa thay thế

- Năng suất cao

12

Đặc biệt máy có thể dùng để tuốt lúa khi thay thế bộ phận lô trống tách và máng

trống

4 Một số hình ảnh về quả và hạt bắp:

13

14

15

PHẦN 2: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN

- Bên cạnh phương pháp tách thủ công đã được trình bày ở trên, thì hiện nay ở nước

ta chủ yếu dùng 2 loại máy tách bắp chính là: Máy tách sử dụng nguyên lý trục vítống vít và máy tách dùng nguyên lý phân ly dọc trục

+ Đối với máy tách dùng nguyên lý phân ly dọc trục: Bắp nguyên vỏ được đưa từ bàncấp liệu vào cửa vào Trong quá trình làm việc, bắp sẽ nằm giữa các khoãng của vít xoắn và răng trống tách Dưới tác động của trống tách, bắp sẽ chuyển động dọc theo trục trống đồng thời xoay quanh trục của nó tạo ra lực trượt trên hạt Quá trình tách hạt xãy ra giống như tách bằng tay

+ Đối với máy tách dùng nguyên 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 được

16

phóng ra miệng thoát.

Dù nó có nhược điểm là bắp phải được bóc vỏ trước khi sạc nên tốn nhiều công lao động, nhưng loại máy này cũng cho năng suất khá cao, kết cấu đơn giản dễ chế tạo dễvận hành, và giá thành rẻ nên nhóm chúng em chọn mày loại này

17

PHẦN 3: PHÂN TÍCH VÀ CHỌN SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY:

1 Phân tích máy:

Từ các yêu cầu của máy sạc:

-Khi sạc không được làm vỡ hạt

-Không được để sót hạt trên cùi

-An toàn trong sử dụng

-Dễ vận hành và sữa chữa thay thế

-Năng suất cao

2 Chọn sơ đồ động cho máy:

18

3 Thống kê chi tiết:

STT TÊN CHI TIẾT SỐ LƯỢNG VẬT LIỆU

19

2 CỬA NẠP-NẮP TRÊN 1 NHÔM

ra cửa sau và thoát ra ngoài Có thể nói với nguyên lí làm việc vô cùng đơn giản này đã tạo nên tính hiệu quả rất cao khi máy làm việc, chi phí không quá lớn để đầu tư và phù hợp cho tất cả mọi đối tượng bởi cách sự dụng vô cùng đơn giản.

PHẦN 4: YÊU CẦU VÀ TÍNH TOÁN KỸ THUẬT

1 Yêu cầu kỹ thuật:

2.1 Cửa nạp- nắp trên:

2.2 Thiết kế thanh đập và trục thanh đập:

22

23

24

25

2.3 Thiết kế sàng phân loại với nắp hai bên:

26

2.3 Xác định đường kính trục thanh đập:

3 Lựa chọn vật liệu:

27

28

Tổng kết lại phần tính toán:

29

30

PHẦN 5: HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG VÀ BẢO DƯỠNG

1 Vấn đề an toàn :

Máy có nhiều cơ cấu chuyển động nên trong quá trình làm việc rất dễ xảy ra tai nạn lao động

Máy làm theo thời vụ và phải di chuyển nhiều nên chủ yếu dùng động cơ nổ

Diezen, tuy tính cơ động cao song lại gây tiếng ồn nhiều.Cường độ tối thiệu của tiếng

ồn có thể gây ra tác dụng mệt mỏi đối với cơ quan thính giác Tiếng ồn gây mệt mỏi thính lực, đau tai, mất trạng thái cân bằng, ngủ chập chờn giật mình, mất ngủ, loét dạ dày, tăng huyết áp, hay cáu gắt, giảm sức lao động sáng tạo, giảm sự nhạy cảm, đầu

óc mất tập trung, rối loại cơ bắp

Tiếng ồn gây điếc nghề nghiệp với đặc điểm là điếc không phục hồi được, điếc không đối xứng và không tự tiến triển khi công nhân thôi tiếp xúc với tiếng ồn Tiếng

31

ồn tác dụng vào các cơ quan chức phận của cơ thể, lâu ngày làm cho cơ quan này mấttrạng thái cân bằng Kết quả là cơ thể bị suy nhược, máu lưu thông bị hạn chế, tai bị

ù, đầu óc bị căng thẳng, khả năng lao động sẽ bị giảm, sự chú ý của con người cũng

bị giảm sút và từ đó có thể gây ra tai nạn

Đi cùng với tiếng ồn là sự rung động khi chịu tác dụng của rung động, thần kinh

sẽ bị suy mòn, rối loạn dinh dưỡng, con người nhanh chóng cảm thấy uể oải và thờ ơ, lãnh đạm, tính thăng bằng ổn định bị tổn thương Chấn động cũng gây ra bệnh khớp xương, làm rối loạn hệ thần kinh ngoại biên và trung ương

Trong quá trình sạc máy sẽ thổi ra rất nhiều bụi, bụi lơ lững trong không khí, khi bị hít vào phổi chúng sẽ gây thương tổ đường hô hấp

Khi chúng ta thở nhờ có lông mũi và màng niêm dịch của đường hô hấp mà

những hạt bụi có kích thước lớn hơn 5 mm bị giữ lại ở hốc mũi tới 90% Các hạt bụi kích thước(2-5) m dễ dàng theo không khí vào tới phế quản, phế nang, ở đây bụi được các lớp thực bào bao vây và tiêu diệt khoảng 90% nữa, số còn lại đọng ở phổi gây nên bệnh bụi phổi và các bệnh khác (bệnh silicose, asbestose, derose, )

Bệnh đường hô hấp: viêm mũi, viêm họng, phế quản,…

Bệnh ngoài da: bụi có thể dính bám vào da làm viêm da, làm bịt kín các lỗ chân lông và ảnh hưởng đến bài tiết; bụi có thể bịt các lỗ của tuyến nhờn gây ra mụn; lở loét ở da;

Bụi còn gây ra chấn thương mắt, viêm mắt, mộng thịt làm đỏ mắt, trầy xước giác mạc, làm giảm thị lực

Đây là biện pháp chống ồn chủ yếu bao gồm việc lắp ráp có chất lượng các máy móc và động cơ, sửa chửa các máy móc đã cũ hay bị rơ Giảm tiếng ồn tại nơi phát sinh có thể thực hiện theo các biện pháp sau:

+ Thay đổi tính đàn hồi và khối lượng của các bộ phận máy móc để thay đổi tần số dao động riêng của chúng tránh hiện tượng cộng hưởng thay thép bằng

chất dẻo, tecxtolit, fibrôlit, v.v mạ crôm hoặc quét mặt các chi tiết bằng sơn hoăc dùng các hợp kim ít vang hơn khi va chạm

+ Bọc các mặt thiết bị chịu rung động bằng các vật liệu hút hoặc giảm rung động

có nội ma sát lớn như bitum, cao su, tôn, vòng phớt, amiăng, chất dẻo, matit đặc biệt

+ Sử dụng bộ giảm rung bằng lò xo hoặc cao su để cách rung động Dùng

phương pháp hút rung động bằng cách dùng các vật liệu đàn hồi dẻo như cao su,

chất dẻo, sợi tẩm bitum, matit v.v có môđun đàn hồi 104 - 105 N/cm2 (Lớp phủ

cứng) bằng 103 N/cm2 (lớp phủ mềm) có tổn thất trong lớn để phủ các mặt cấu kiện dao động của máy móc

-Giảm tiếng ồn trên đường lan truyền :

+ Sự phản xạ và hút âm phụ thuộc vào tần số và góc tới của sóng âm, nó xảy ra

do sự biến đổi cơ năng mà các phần tử không khí mang theo thành nhiệt năng do ma sát nhớt Của không khí trong các ống nhỏ của vật liệu xốp, hoặc do ma sát trong của vật liệu chế tạo các tấm mỏng chịu dao động dưới tác dụng của sóng âm Vật liệu hút

âm có các loại: vật liệu có nhiều lỗ nhỏ; vật liệu có nhiều lỗ nhỏ đặt sau tấm đục lỗ; kết cấu cộng hưởng; những tấm hút âm đơn Để cách âm thông thường là làm vỏ bọc động cơ, máy nén và các thiết bị công nghiệp khác

+ Vỏ bọc làm bằng kim loại, gỗ, chất dẻo, kính và các vật liệu khác Để giảm dao động truyền từ máy vào vỏ bọc, liên kết giữa chúng không làm cứng Vỏ bọc nên đặt trên đệm cách chấn động làm bằng vật liệu đàn hồi

33

+ Để chống tiếng ồn khí động người ta có thể sử dụng các buồng tiêu âm, ống tiêu âm và tấm tiêu âm.

Dùng phương tiện bảo vệ cá nhân

+ Cần sử dụng các loại dụng cụ như cái bịt tai làm bằng chất dẻo, cái che tai và bao

ốp tai để chống ồn Để chống rung động sử dụng các bao tay có đệm đàn hồi, giầy có

+ Những điều cần lưu ý trước khi khởi động máy:

- Chọn vi trí đãi máy cho phù hợp với mặt bằng và hướng gió;

- Kiểm tra các mối liên kết và độ căng của các dây đai;

- Kiểm tra dầu, nước của động cơ

+ Sau khi khởi động máy cho máy chạy không tải từ 2-3 phút, điều chỉnh tốc độ cho phù hợp Không nên để tay ga ở vị trí tốc độ quá cao

+ Cho ngô bắp vào liên tục, khi hết ngô phải để máy làm việc tiếp từ 2-3 phút rồi mớitắt máy

+ Đối với động cơ điện cần lưu ý chiều quay: trống tẽ phải quay theo chiều kim đồng

hồ nhìn từ đầu trống tẽ

Số người phục vụ là 3, thực hiện các công việc: như vận chuyển ngô bắp lên bàn

cấp liệu, cho bắp ngô vào máy, thu hạt

34

Nguồn tài liệu tham khảo:

* Tài liệu nước ngoài:

(researchgate.net)

SHELLER/THRESHING MACHINE (researchgate.net)

* Tài liệu trong nước:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (đề tài: THIẾT KẾ MÁY TÁCH HẠT BẮP CẢ VỎ)

NGÀNH CĐCN KỸ THUẬT CƠ KHÍ KHOÁ 201

35