Báo cáo Đồ Án máy chế biến lương thực – thực phẩm máy cắt lát khoai lang

TÓM TẮT ĐỒ ÁNMáy cắt lát khoai lang ra đời nhằm chế biến khoai lang thành thành lát mỏng để phục vụ người tiêu dùng vào nhiều mục đích khác nhau như: làm khoai chiên, cho nhà máy sản xuấ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CỬU LONG KHOA KĨ THUẬT – CÔNG NGHỆ

BỘ MÔN MÁY CHẾ BIẾN LƯƠNG THỰC - THỰC PHẨM

BÁO CÁO ĐỒ ÁN MÁY CHẾ BIẾN LƯƠNG THỰC – THỰC PHẨM

MÁY CẮT LÁT KHOAI LANG

GVHD: NGUYỄN HOÀI TÂN

Lớp : CNKT Cơ Khí (chế tạo máy)

Nhóm : 01

SVTH : Lê Quốc Nguyên MSSV: 2011011004 Huỳnh Nhật Nam 2011011170 Đinh Phát Lộc 2011011014

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CỬU LONG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

 o

Vĩnh Long, ngày ………… tháng năm 2020

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

(ký và ghi rõ họ tên)

DANH MỤC HÌNH VÀ BIỂU BẢNG

TÓM TẮT ĐỒ ÁN

Máy cắt lát khoai lang ra đời nhằm chế biến khoai lang thành thành lát mỏng để phục vụ người tiêu dùng vào nhiều mục đích khác nhau như: làm khoai chiên, cho nhà máy sản xuất bánh đóng gói, đóng hộp khoai lang

Trong đề tài này, chúng tôi đã đưa ra nhiều phương án để thiết kế, sau đó chọn động cơ đủ công suất, chọn loại vật liệu làm khung, làm lưỡi cắt (đảm bảo điều kiện bền, an toàn khi sử dụng, không gây biến dạng) và chọn các chi tiết tiêu chuẩn để thực hiện việc thiết kế máy Bản vẽ chế tạo các chi tiết của máy cắt lát khoai lang cũng được trình bày cụ thể với các thông số kích thước, các yêu cầu kỹ thuật để

có thể chế tạo máy cắt lát khoai lang hoàn chỉnh Quá trình thiết kế chúng tôi căn cứ vào tình hình trang thiết bị thực tế hiện có tại Việt Nam

CHƯƠNG I GIỚI THIỆU 1.1Tính cấp thiết cùa đề tài

Ở nhiều nước trên thế giới, khoai lang chiên là đồ ăn vặt số một của trẻ em và người lớn, đặt biệt là dùng trong các dịp cắm trại, xem phim, đi chơi…tại Việt Nam khoai lang được nhiều hộ gia đình và

cơ sở chế biến thành đồ ăn nhanh mang nhiều mùi vị khác nhau được mọi người yêu thích Bên cạnh đó món khoai lang chiên không chỉ có mùi thơm, vị ngon mà còn phải đáp ứng được thị hiếu người dùng Đó là miếng khoai lang phải có kích thước và hình dạng đồng đều không bị gãy nát

Trong quá trình làm ra miếng khoai lang chiên, cắt khoai lang là khâu quan trọng nhất Nếu quá trình cắt tốt thì miếng khoai lang sẽ đều không bị nát và ngược lại Để nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm nhiều cơ sở đã nhập máy cắt rau củ về để phục vụ cho việc kinh doanh nhưng không phù hợp với khoai lang ở Việt Nam

và mang giá thành rất cao

1.2 Mục tiêu của đề tài

-Thông qua việc thiết kế và chế tạo, sử dụng được phần mềm Autodesk, Inventor

- Tính toán, thiết kế máy cắt khoai lang nhằm đáp ứng nhu cầu của người dùng hiện nay

- Máy có kết cấu nhỏ gọn tiện lợi, dễ di chuyển, giá thành tương đối cho người sử dụng

1.3 Nhiệm vụ của đồ án:

- Khảo sát, đánh giá các loại khoai lang và rau củ khác hiện

có tại Việt Nam

- Tính toán, thiết kế mô phỏng trên máy tính, xuất được bản

vẽ chế tạo, bản vẽ lắp máy cắt khoai lang

- Lập quy trình công nghệ

1.4 Phương pháp thực hiện

- Phương pháp phân tích, tổng hợp, tham khảo, tra cứu tài liệu (trên sách, báo, internet, )

- Phương pháp tham quan thực tế tại xưởng cơ khí chế tạo

- Thiết kế, mô phỏng trên máy tính

1.5 Giới hạn đồ án:

- Tính toán, thiết kế máy cắt khoai lang với năng suất 1 tấn/h

CHƯƠNG II NGUYÊN CỨU TỔNG QUAN

2.1 Tình hình nghiên cứu:

2.1.1 Tình hình nghiên cứu trong nước

Món ăn từ khoai lang được nhiều người biết đến, tuy nhiên theo chúng tôi tra cứu qua internet và khảo sát thực tế thì thấy máy cắt khoai lang rất đa dạng trên nước ta nhưng đa số phải dùng tay hoặc có giá thành rất cao

Hình 2.1 Máy cắt khoai lang dạng đứng

 Model : cắt đứng

 Nhà sản xuất Tấn Phát :

 Xuất sứ : Việt Nam

 Năng suất : 35-45 kg/h

 Hoạt động : thủ công

 Kích thước : 290*560*230 (mm)

 Chất liệu khuôn cắt: inox

 Khuôn cắt : 6*6mm; 9*9mm, 13*13mm

 Trọng lượng : 7kg

 Giá : 1.550.000 VNĐ/máy

Ưu điểm: Cơ cấu hoạt động hợp lý, điều hành thoải mái Máy có trọng

lượng gọn nhẹ, dễ di chuyển thích hợp với quầy bán đồ ăn nhanh, kinh doanh hộ gia đình…

Nhược điểm: hoạt động dựa trên sức lực của con người, năng suất thấp

2.1.2 Tình hình nghiên cứu ngoài nước

Tại Trung Quốc nhiều loại máy cắt rau củ với nhiều mẫu mã đa dạng có thể cắt được khoai lang theo nhiều hình thù khác nhau nhưng giá thành khi về Việt Nam cũng rất là cao

Hình 2.2 Máy cắt lát khoai tây khoai lang siêu mỏng

 Xuất sứ : Trung Quốc

 Model : BL902

 Chất liệu : Inox

 Nguồn điện : 220V/ 380V

 Công suất : 1.5KW

 Năng suất : 300-500kg/h

 Kích thước thái:

+ Thái lát: 2 – 10 mm

+ Thái sợi: 2/2.5/3/4/5/6/8/9 mm

+ Thái hạt lựu: 8/10/12/15/20/25/30 mm

 Trọng lượng : 65kg

Thương hiệu : BigStar

Giá : 27.000.000 VNĐ/máy

Ưu điểm: Ít tốn sức lao động, hoạt động với năng suất tương đối cao,

phù hợp với quy mô sản xuất vừa Điện áp tương đồng với điện áp sinh hoạt

Nhược điểm: Kết cấu phức tạp, giá thành cao nhưng năng suất còn hạn

chế

2.2 Phân tích đối tượng nghiên cứu:

Khoai lang (danh pháp hai phần: Ipomoea batatas) là một loài cây nông nghiệp với các rễ củ lớn, chứa nhiều tinh bột, có vị ngọt, được gọi là củ khoai lang và nó là một nguồn cung cấp rau ăn củ quan trọng, được sử dụng trong vai trò của cả rau lẫn lương thực Các lá non và thân non cũng được sử dụng như một loại rau

Nguồn gốc và phân bổ

Hình 2.3 Một cánh đồng trồng khoai lang

ở huyện Bình Tân tỉnh Vĩnh Long

Hình 2.4 Hình ảnh củ khoai lang

Khoai lang có nguồn gốc từ khu vực nhiệt đới châu Mỹ, nó được con người trồng cách đây trên 5.000 năm

Ngày nay, khoai lang được trồng rộng khắp trong các khu vực nhiệt đới và ôn đới ấm với lượng nước đủ để hỗ trợ sự phát triển của

nó.Bên cạnh đó khoai lang còn được chế biến thành các món ăn nhanh như snack, chiên bột,… dùng trong các buổi tiệc, xem phim, cắm trại…Giá trị dinh dưỡng của củ quả ngày càng được khẳng định, cho nên các sản phẩm từ củ quả không thể thiếu trong các bữa ăn của con người Chính vì tầm quan trọng đó mà công nghệ chế biến các sản phẩm từ củ quả ngày càng phát triển, vì vậy ngày nay các máy gia công củ quả được áp dụng rộng rải trong đó có rất nhiều máy cắt thái

Hình 2.5 Một số món ăn từ khoai lang

2.3 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP CẮT THÁI

Nhiệm vụ của máy cắt thái

-Máy dùng để thái các củ quả thành dạng lát mỏng, cắt định hình sản phẩm theo những nhu cầu đặt ra để làm thực phẩm chiên hoặc sấy khô

Yêu cầu thiết kế

- Máy có kích thước tương đối, dễ vận chuyển, dễ vận hành, dễ tháo lắp

- Máy hoạt động ổn định, an toàn tuyệt đối

- Năng suất đặt ra 1 tấn/giờ

- Chi phí chế tạo máy thấp

- Điện áp sử dụng: 220 V

Phân loại máy cắt thái

-Theo hình dạng của bộ cắt: máy cắt thái kiểu đĩa, kiểu trống, kiểu

ly tâm

-Theo vị trí lắp đĩa dao cắt: máy cắt thái kiểu đĩa đứng, kiểu đĩa ngang và kiểu đĩa nghiêng

-Theo cách truyền động: máy cắt thái quay tay, đạp chân, có động cơ

-Theo nguyên lý làm việc: máy cắt, máy băm

3.1 Các phương án thiết kế máy cắt khoai lang

Phương án 1: Phương pháp cắt thái bằng nguyên tắc ly tâm.

Hình 3.1 Sơ đồ bộ phận thái ly tâm 1- mâm chứa; 2- lưỡi dao; 3- thùng chứa củ

Phương án 2: Phương pháp cắt thái bằng nguyên tắc “dao cầu”.

Hình 3.2 Sơ đồ cấu tạo các bộ phận thái rau cỏ rơm

1- dao thái; 2- tấm kê; 3- đĩa(cánh) lắp dao; 4 - trục cuốn;

5- bộ phận cung cấp; 6- trống dao

Phương án 3: Phương pháp cắt thái bằng nguyên tắc “bào gỗ”

Hình 3.3 Sơ đồ cấu tạo các bộ phận thái củ quả

1-dao thái; 2-đĩa lắp dao; 3- thùng đựng củ quả; 4- trống lắp dao

CHƯƠNG III TÍNH TOÁN THIẾT KẾ

3.1 Chọn, vẽ thuyết minh quy trình công nghệ

Gọt vỏ, rửa sạch Nguyên liệu

Máy thái khoai tây

Sản phẩm sắc lát

Hình 3.1: sơ đồ máy thái củ quả

1 Thùng chứa; 2 Bulong ; 3 Cửa thoát liệu; 4 Dao thái

6 Mâm chứa; 7 Bộ truyền đai; 8 Động cơ

3.2.CÁC THÔNG SỐ KĨ THUẬT:

3.2.1 Các thông số tính toán.

Năng suất của máy thái Q = 1 t/h

Ta chọn số dao: Z = 2

Áp suất cắt thái riêng không trượt: q = 20 ÷ 40N/cm

Ta chọn đường kính thùng chứa: D = 400 mm

Hệ số sử dụng dao: k = 0,3-0,4 [1], ta chọn k = 0,3.

Hệ số tính đến chổ trống giữa các củ quả:

k = 0,75-0,85 [1], ta chọn k = 0,75

Bề dày lát thái: h = 3 mm.

Bề rộng lát thái: b=80mm

Bề dài lát thái: l=120mm

Khối lượng riêng: = 700 kg/m γ 3

Xác định số vòng quay

Công thức tính năng suất chung cho các máy thái củ quả [1]:

Q = V n.γ.60 (t/h)t

Vt - thể tích của củ quả do các dao thái được ứng với một vòng quay của mâm chứa, (m3)

n - số vòng quay của mâm chứa trong 1 phút

Khối lượng riêng của củ khoai tây γ = 0,7 t/m 3

Đối với máy thái củ kiểu trống thì ta có:

V = 2.r.L.h.k.k Z (m ) t 1 3

Suy ra: Q = 2.r.L.h.k.k Z.n γ.60 (t/h) [1]1

Với:

k = 0,3 và k = 0,75; Z = 2 và h = 3 mm.1

L - chiều dài lưỡi dao, L= 120mm

r - bán kính thùng chứa: r = 200 mm = 0,2 m

Từ đây ta suy ra:

Lực cắt thái trên toàn bộ lưỡi dao:

P = q*L =20* 12 = 240 (N) Chọn L = 120mm: chiều dài toàn bộ lưỡi dao

Để cắt thái được thì lực li tâm phải lớn hơn lực cắt thái Flt > P

m w r > q.L2

Do đó thỏa điều kiện

Moment cắt thái Mct

Mct =

(Nmm.)

Moment cắt thái tổng cộng:

Mcttc = Mct + Mck + Mcc

Với: Mct : Mck : Mcc = 3:1:1

Hay Mcttc = (Nmm)

=80(Nm) Công suất cắt thái

N = Mcttc.w

Với

=>N = 80.38,46=3076,8w=3,0768kw.

Chọn động cơ điện.

Với hệ số an toàn 1,2

Kiểu Công suất

(kW)

Tốc độ (Vg/ph)

Hệ số công suất cos 

Khối lượng (kg)

3KB112M4 4 1500 0,84 41