Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy chế biến thực phẩm thịt chà bông

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu Nghiên cứu, chế tạo máy chế biến thịt chà bông quy mô nhỏ phục vụ cho các cơ sở sản xuất thực phẩm.. Phạm vi nghiên cứu của đề tài Vì công nghệ chế biến t

vii

MỤC LỤC

GIẤY QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI i

XÁC NHẬN CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ii

LÝ LỊCH KHOA HỌC iii

LỜI CAM ĐOAN iv

LỜI CẢM ƠN v

TÓM TẮT vi

DANH MỤC BẢNG BIỂU x

DANH MỤC SƠ ĐỒ VÀ HÌNH xi

CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ 1

1.1 Cơ sở khoa học và thực tiễn 1

1.2 Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu 2

1.3 Đối tượng nghiên cứu của đề tài 2

1.4 Phạm vi nghiên cứu của đề tài 2

1.5 Phương pháp nghiên cứu 2

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 3

2.1.Giới thiệu món thịt chà bông/ruốc 3

2.1.1 Giới thiệu 3

2.1.1 Đặc tính sản phẩm 3

2.1.3 Quy trình công nghệ chế biến 4

2.1.4 Phương thức chế biến thịt chà bông/ruốc 5

2.1.5 Phân loại thịt chà bông/ruốc 7

2.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 8

2.2.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới 8

2.2.2 Tình hình nghiên cứu trong nước 10

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO 13

3.1 Quy trình chế biến thịt chà bông 13

3.2 Phân tích và chọn phương án khả thi 13

3.3 Tiêu chí máy chế biến thực phẩm thịt chà bông 15

3.4 Phương án thiết kế 15

3.4.1 Sơ đồ khối 15

viii

3.4.2 Bộ phận cấp nhiệt và thùng chứa 16

3.4.3 Cánh đánh tơi, khuấy 18

3.5 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy làm thịt chà bông 20

3.5.1 Lựa chọn phương án thiết kế 20

3.5.2 Cấu tạo 20

3.5.3 Nguyên lý hoạt động 21

3.6 Tính toán thiết kế các bộ phận của máy 21

3.6.1 Tính toán thiết kế thùng chứa 21

3.6.2 Tính toán thiết kế bộ phận đánh tơi thịt 22

3.6.3 Tính toán thiết kế bộ phận làm bông và sấy 27

3.6.4 Thiết kế trục 32

3.6.5 Tính bền cánh 35

3.7 Thiết kế mạch điều khiển 41

3.8 Chế tạo 44

3.8.1 Chế tạo thùng chứa 44

3.8.2 Chế tạo bộ phận đánh, làm bông 49

3.8.3 Chế tạo ly hợp 51

3.8.4 Chế tạo khung 52

3.8.5 Tủ điện điều khiển 54

3.8.6 Tủ điều khiển 55

CHƯƠNG 4: CHẠY THỬ - KIỂM TRA - ĐÁNH GIÁ 56

4.1 Chạy thử - Kiểm tra – Đánh giá thực phẩm thịt heo chà bông 56

4.1.1 Chạy thử 56

4.1.2 Kiểm tra 62

4.1.3 Đánh giá 63

4.2 Hoàn chỉnh thiết kế 64

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN - HƯỚNG PHÁT TRIỂN 65

5.1 Kết luận 65

5.2 Hướng phát triển 65

5.3 Kiến nghị 65

TÀI LIỆU THAM KHẢO 66

ix

PHỤ LỤC 1 68PHỤ LỤC 2 69PHỤ LỤC 3 70

x

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1 Bảng các loại thịt thường dùng để chế biến thịt chà bông/ruốc 7

Bảng 3.1 Thông số động cơ 23

Bảng 3.2 Các thông bộ truyền đai 25

Bảng 3.3 Thông số động cơ 28

Bảng 3.4 Vật liệu và cơ tính cánh bản 35

Bảng 3.5 Phản lực liên kết tại ngàm 35

Bảng 3.6 Kết quả phân tích 36

Bảng 3.7 Vật liệu và cơ tính cánh tròn 38

Bảng 3.8 Phản lực liên kết tại ngàm 38

Bảng 3.9 Kết quả phân tích 38

Bảng 3.10 Danh mục chi tiết chế tạo thùng chứa 48

Bảng 3.11 Danh mục chi tiết chế tạo Bộ phận đánh và đảo 50

Bảng 3.12 Danh mục chi tiết chế tạo ly hợp 52

Bảng 3.13 Danh mục chi tiết chế tạo khung máy 53

Bảng 4.1 Thông số máy 64

xi

DANH MỤC SƠ ĐỒ VÀ HÌNH

Hình 2.1 Chà bông hay ruốc 3

Hình 2.2 Quy trình chế biến thực phẩm thịt chà bông 4

Hình 2.3 Máy xé thịt và sơ đồ nguyên lý 9

Hình 2.4 Máy làm chà bông và sơ đồ nguyên lý 10

Hình 2.5 Máy đánh tơi và sơ đồ nguyên lý 11

Hình 2.6 Quy mô công nghiệp 11

Hình 3.1 Quy trình chế biến thịt chà bông 13

Hình 3.2 Thịt nạc tươi 14

Hình 3.3 Thịt được sắt miếng 14

Hình 3.4 Thịt sau khi sơ chế 15

Hình 3.5 Sơ đồ khối máy làm thịt chà bông 15

Hình 3.6 Nhiệt điện trở hình tròn 16

Hình 3.7 Nhiệt điện trở dẹt 16

Hình 3.8 Thùng chứa đáy hình cầu 17

Hình 3.9 Thùng chứa đáy phẳng 17

Hình 3.10 Cánh dạng tròn 18

Hình 3.11 Cánh dạng bản 19

Hình 3.12 Turbin cánh thẳng và sơ đồ dòng chuyển động 19

Hình 3.13 Sơ đồ nguyên lý của máy làm thịt chà bông 20

Hình 3.14 Thùng chứa 21

Hình 3.15 Bộ truyền đai thang 24

Hình 3.16 Sơ đồ phân bố lực 33

Hình 3.17 Biểu đồ nội lực của trục 34

Hình 3.18 Trường ứng suất tương đương trong chi tiết 36

Hình 3.19 Trường ứng suất kéo trong chi tiết 37

Hình 3.20 Trường ứng suất nén trong chi tiết 37

Hình 3.21 Trường biến dạng của chi tiết 37

Hình 3.22 Trường hệ số an toàn của chi tiết 38

Hình 3.23 Trường ứng suất tương đương trong chi tiết 39

Hình 3.24 Trường ứng suất kéo trong chi tiết 40

Hình 3.25 Trường ứng suất nén trong chi tiết 40

Hình 3.26 Trường biến dạng của chi tiết 40

Hình 3.27 Trường hệ số an toàn của chi tiết 41

Hình 3.28 Sơ đồ khối của mạch điện 41

Hình 3.29 Sơ đồ mạch điều khiển 42

Hình 3.30 Sơ đồ mạch động lực 43

xii

Hình 3.31 Thùng chứa 44

Hình 3.32 Nắp đạy 45

Hình 3.33 Nắp che nhiệt 46

Hình 3.34 Nắp thoát khí 47

Hình 3.35 Phễu thoát liệu 47

Hình 3.36 Tấm lấy liệu 48

Hình 3.37 Cánh bản 49

Hình 3.38 Cánh tròn 50

Hình 3.39 Trục truyền động 50

Hình 3.40 Ly hợp 51

Hình 3.41 Tay gạt ly hợp 52

Hình 3.42 Khung máy 53

Hình 3.43 Bệ gắn động cơ 53

Hình 3.44 Bảng điều khiển điện 54

Hình 3.45 Tủ điện điều khiển 55

Hình 3.46 Cầu dao điện 55

Hình 4.1 Thịt nạc heo 56

Hình 4.2 Muối 57

Hình 4.3 Đường 57

Hình 4.4 Nước mắm 58

Hình 4.5 Bột ngọt 59

Hình 4.6 Thịt heo sau khi sơ chế 60

Hình 4.7 Hình ảnh thịt chà bông heo sau thí nghiệm 1 61

Hình 4.8 Hình ảnh thịt chà bông heo sau thí nghiệm 2 61

Hình 4.9 Hình ảnh thịt chà bông heo sau thí nghiệm 3 62

Hình 4.10 Máy chế biến thực phẩm thịt chà bông 64

Hình Phụ lục 1 Máy đo độ ẩm Okaus model MB45 68

1

CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ

1.1 Cơ sở khoa học và thực tiễn

“Mục tiêu chiến lược đến năm 2020, Việt Nam cơ bản trở thành nước công nghiệp theo hướng hiện đại” [15], với cốt lõi là các ngành công nghệ cao đặc biệt như công nghệ nano, công nghệ vật liệu, công nghệ kỹ thuật cơ khí Với những công nghệ này đã và đang từng bước cách mạng hóa nền sản xuất xã hội

Việc ứng dụng rộng rãi công nghệ khoa học kỹ thuật mới vào sản xuất, tạo ra những sản phẩm phục vụ nhu cầu đời sống thiết yếu, ngày càng có ý nghĩa Trong cuộc sống hiện đại ngày nay, hầu hết mỗi gia đình đều sử dụng các thiết bị như tủ lạnh, tivi, máy giặt… Bên cạnh đó cần những máy móc thiết bị phục vụ không chỉ cho nhu cầu hằng ngày mà còn tạo việc làm có thu nhập cho gia đình chẳng hạn như máy ép nước mía, máy gạt lúa…Việt Nam là một nước nông nghiệp chiếm 80% là nông dân

do đó việc chế biến sản phẩm từ nông nghiệp và chăn nuôi ở các hộ gia đình đang ngày càng mở rộng Máy móc thiết bị chế biến gia súc là một trong những thế mạnh ở Việt Nam như máy làm chả lụa, máy làm xúc xích Trong thực tế việc sản xuất thịt chà bông đang là những trăn trở của các doanh nghiệp cũng như các cơ sở sản xuất, đây là một mặt hàng được các nước như Lào, Campuchia, Thái Lan ưa chuộng, để mặt hàng này đứng vững trên thị trường quốc tế cần phải lưu tâm về vấn đề vệ sinh an toàn thực phẩm Hiện nay các cơ sở sản xuất rất mất vệ sinh: sử dụng thịt đầu vào là loại thịt ôi thiu, khu vực sản xuất thì gần nhà vệ sinh, bụi bẩn dầu mỡ nhếch nhác, sản phẩm thì được phơi ngoài trời không được che chắn ruồi bọ…

Ngoài những doanh nghiệp với sản lượng lớn và các cơ sở sản xuất với sản lượng vừa thì việc người tiêu dùng tại Việt Nam rất thích làm tại nhà để phục vụ nhu cầu hằng ngày hay buôn bán nhỏ như bánh mì, xôi… cũng cần được quan tâm

Từ những lý do trên, việc nghiên cứu thiết kế chế tạo máy làm thịt chà bông là cần thiết Với máy này sẽ đảm bảo được vệ sinh an toàn thực phẩm đồng thời giúp

2

những gia đình muốn tự làm chà bông có thể làm được trong phạm vi gia đình một cách thuận tiện và giảm chi phí

1.2 Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu

Nghiên cứu, chế tạo máy chế biến thịt chà bông quy mô nhỏ phục vụ cho các cơ

sở sản xuất thực phẩm

1.3 Đối tượng nghiên cứu của đề tài

- Thịt chà bông

- Máy chế biến thực phẩm

- Các cơ cấu xay, sấy, trộn…

1.4 Phạm vi nghiên cứu của đề tài

Vì công nghệ chế biến thịt chà bông đòi hỏi rất nhiều thiết bị, trong luận văn này chỉ trình bày các nghiên cứu về thiết bị chế biến thịt chà bông từ khâu tạo sợi đến thành phẩm

1.5 Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu phân tích lý thuyết: Thu thập tài liệu như sách, báo, tạp chí, thông tin từ internet…để qua đó phân tích, xử lý thông tin có liên quan đến đề tài

Phương pháp thực nghiệm: Tiến hành chế tạo thử nghiệm máy chế biến thịt chà bông, đưa máy vào sản xuất thử nghiệm để đánh giá các thông số hoạt động và chất lượng thịt chà bông Qua đó, hoàn chỉnh và hiệu chỉnh máy

3

2.1.Giới thiệu món thịt chà bông/ruốc

2.1.1 Giới thiệu

Thịt chà bông hay “ruốc” theo tiếng của người miền Bắc được làm từ thịt heo, thịt gà hay cá là món ăn khá phổ biến trong bữa cơm hằng ngày của người Việt Nam Ngoài ra thịt chà bông còn được sử dụng kèm với các loại thức ăn khác nhằm tăng thêm phần hấp dẫn cho món ăn như: món cơm cháy chà bông, chà bông bánh mì, sôi chà bông…

Hình 2.1 Chà bông hay ruốc

2.1.1 Đặc tính sản phẩm

Theo cơ sở Đại Đồng Thuận, đặc tính của chà bông được xác định qua:

- Chỉ tiêu chất lượng chủ yếu:

+ Màu vàng đều, bông tơi;

4

2.1.3 Quy trình công nghệ chế biến

Có nhiều quy trình chế biến thịt chà bông, qua nghiên cứu tại các cơ sở Văn Nam (Gò Vấp), Đại Đồng Thuận, Đức Linh… người nghiên cứu đã lựa chọn hai quy trình chế biến thịt chà bông tiêu biểu sau:

Quy trình 1: Cơ sở Đức Linh Quy trình 2: Cơ sở Văn Nam

Hình 2.2 Quy trình chế biến thực phẩm thịt chà bông Quy trình 1: phải trải qua nhiều công đoạn, đòi hỏi sự đầu tư máy móc tốn kém, mất an toàn thực phẩm khi phải qua nhiều máy móc khác nhau, không phù hợp với quy mô sản xuất nhỏ

Thịt

Lọc gân, mỡ, rửa

Cắt miếng mỏng

Hấp/Luộc Ướp gia vị

Đánh tơi

Làm bông và sấy

Bao gói

Thịt chà bông

5

Quy trình 2: các công đoạn được rút gọn, thích hợp với quy mô sản xuất nhỏ Qua hai quy trình trên người nghiên cứu lựa chọn quy trình 2

2.1.4 Phương thức chế biến thịt chà bông/ruốc

Chà bông hiện nay được sử dụng rất rộng rãi, dùng chung với các món ăn thường ngày như cơm, bánh mì, sôi… Sản phẩm này được chế biến theo nhiều phương thức với quy trình khác nhau như: làm thịt chà bông bằng tay và bằng máy

2.1.4.1 Làm thịt chà bông bằng tay

Chế biến bằng tay là một phương pháp chế biến, sơ chế thủ công truyền thống bao gồm việc giã thịt đều làm bằng tay, phương pháp này chỉ phù hợp với lượng thịt chà bông cần chế biến nhỏ

Quy trình làm chà bông bằng tay:

Trình tự thực hiện:

Bước 1: Thịt heo mua về rửa sạch, lóc bỏ

mỡ và gân Cắt theo sớ dài của thịt ra từng

miếng dầy độ 2cm, dài 4cm

Bước 2: Thịt heo được ướp gia vị và cho

vô nồi nấu vừa sôi Khi nước rút vô thịt

hết là được

Bước 3: Thịt vừa bớt nóng, lấy chày giã

cho thịt tơi ra

6

Bước 4: Thịt sau khi giã thành sợi được

cho lên chảo sấy cho khô

Bước 5: Thành phẩm sau cùng cho ra

thau để nguội hẳn mới cho vào lọ để nơi

khô ráo

Ưu điểm: Dễ thực hiện, dụng cụ đơn giản chỉ cần chày, cối, chảo và nồi

Nhược điểm:

- Hiệu quả không cao;

- Thực hiện lâu, không thực hiện được với số lượng lớn, mất nhiều thời gian;

- Người thực hiện phải có đủ kiên nhẫn và sức khỏe;

- Không đảm bảo an toàn vệ sinh

2.1.4.2 Làm thịt chà bông bằng máy

Quy trình làm thịt chà bông bằng máy:

Bước 1: Thịt heo mua về rửa sạch, lóc bỏ

mỡ và gân Cắt theo sớ dài của thịt ra từng

miếng dầy độ 2cm, dài 4cm

Bước 2: Thịt heo được ướp gia vị và cho

vô nồi nấu vừa sôi Khi nước rút vô thịt

hết là được

Bước 3: Thịt vừa bớt nóng, cho vào máy

Thịt sẽ được đánh tơi, làm bông và sấy

7

Bước 4: Thành phẩm sau cùng cho ra

thau để nguội hẳn mới cho vào lọ để nơi

khô ráo

Ưu và nhược điểm làm thịt chà bông bằng máy hiện nay:

- Dễ sử dụng;

- Hiệu suất cao;

- Chi phí sản xuất không quá cao;

- Thành phẩm còn hạn chế về chất lượng (thịt bị vụn, nhìn không đẹp mắt…);

- Giá thành hiện nay còn khá đắt tiền

Với hai phương thức chế biến thịt chà bông này đều có những ưu điểm và hạn chế riêng Song phương thức chế biến thịt chà bông bằng máy có nhiều ưu điểm nổi trội hơn Đặc biệt theo quy trình làm thịt chà bông như quy trình 2 hình 2.2 trong chương cơ sở lý thuyết, nếu chúng ta chế tạo một máy làm tự động các công đoạn tạo sợi, làm bông và sấy thì không chỉ đạt năng suất và chất lượng thịt chà bông cao mà còn đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm Do đó, đề tài này được tiến hành theo phương thức chế biến thịt chà bông bằng máy tự động tạo sợi, làm bông và sấy

2.1.5 Phân loại thịt chà bông/ruốc

Phân loại: thịt chà bông/ruốc chủ yếu được làm từ 3 loại thịt heo, gà, cá Đặc tính của chúng được trình bày ở bảng 2.1

Bảng 2.1 Bảng các loại thịt thường dùng để chế biến thịt chà bông/ruốc

- Thịt heo:

Thịt heo cung cấp Viatmin B tổng

hợp (riboflavin, niacin, thiamine) nhiều

hơn các loại thịt khác Nó cũng giàu

kẽm, và phốt pho

8

- Thịt gà:

Thịt gà thuộc loại thịt trắng có

nhiều protein, lipid, khoáng và vitamin

hơn so với thịt đỏ Phù hợp cho những

người ăn kiêng sử dụng vì lượng chất

béo trong thịt gà ít hơn so với các loại

thịt khác nhưng nó vẫn cung cấp đủ

năng lượng cho cơ thể

- Cá:

Cá là một món ăn quý chứa nhiều

protein, nhiều chất khoáng quan trọng

và có gần đủ các loại vitamin, đặc biệt

nhiều vitamin A và D

Tại Việt Nam thì món thịt chà bông làm từ thịt heo là thông dụng hơn cả

2.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

2.2.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới

Món thịt chà bông chỉ phổ biến ở các nước Châu Á như Trung Quốc, Lào, Đài Loan, Việt Nam… Nên việc nghiên cứu chế tạo máy chế biến thịt chà bông chủ yếu diễn ra ở các nước này

Ở Đài Loan và Trung Quốc đã chế tạo một số các máy sản xuất thịt chà bông sau:

9

Máy xé thịt:

Hình 2.3 Máy xé thịt và sơ đồ nguyên lý

1 Con lăn; 2 Máng thoát liệu Thông số kỹ thuật

Thịt

10

Máy làm chà bông:

Hình 2.4 Máy làm chà bông và sơ đồ nguyên lý

1 Cánh đánh; 2 Thùng chứa; 3 Trục chính Thông số kỹ thuật

2.2.2 Tình hình nghiên cứu trong nước

Hiện nay tại Việt Nam, các hộ gia đình chủ yếu làm thịt chà bông thủ công bằng tay, một số người tận dụng máy xay sinh tố để chế biến Còn các cơ sở sản xuất vừa và nhỏ chủ yếu sử dụng các loại máy được nhập khẩu từ Trung Quốc, hoặc tận dụng máy làm giò chả để sản xuất thịt chà bông

Thịt

11

Hình 2.5 Máy đánh tơi và sơ đồ nguyên lý

1 Cánh đánh; 2 Thùng chứa; 3 Trục chính Thông số kỹ thuật

Hình 2.6 Quy mô công nghiệp Thiết bị cho ra 140 kg chà bông thành phẩm trong một ngày làm việc 8 giờ Thiết bị chỉ cần 3 công nhân vận hành với các thao tác điều khiển đơn giản thay cho 8 công nhân làm bằng phương pháp thủ công Sản phẩm chà bông làm bằng máy có hình thức đẹp, độ sấy khô đạt yêu cầu bảo quản lâu, có thể sử dụng chế biến các loại chà bông từ

cá, thịt Hiện tại thiết bị được chuyển giao lắp đặt tại Công ty cổ phần hải sản SG

Thịt

12

Đối với các cơ sở sản xuất vừa và nhỏ hay các nhà hàng thì các máy trên vẫn còn quá cồng kềnh, không thích hợp với điều kiện sản xuất, cũng như không mang lại lợi nhuận cho người dân

Đánh giá:

Các máy chế biến thịt chà bông hiện có là các máy công nghiệp: có năng suất cao, cồng kềnh, chi phí cao, đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm Không phù hợp với qui mô sản xuất nhỏ

Máy chế biến thịt chà bông có qui mô nhỏ: năng suất trung bình, chi phí khá cao, phải qua nhiều công đoạn dẫn tới phải trang bị nhiều loại máy, không đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm

Đề tài định hướng nghiên cứu thiết kế, chế tạo thử nghiệm máy chế biến thịt chà bông qui mô nhỏ có kết cấu đơn giản, chi phí đầu tư thấp, chi phí vận hành thấp khắc phục được các tồn tại hiện có

13

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO

3.1 Quy trình chế biến thịt chà bông

Qua phân tích, quy trình chế biến thịt chà bông được chọn như sau:

Hình 3.1 Quy trình chế biến thịt chà bông 3.2 Phân tích và chọn phương án khả thi

Phân tích quy trình chế biến thịt chà bông bằng máy cho thấy, phải lấy thịt sau khi đánh tơi và chuyển sang máy sấy Do đó, rất mất thời gian, giảm năng suất lại vừa không đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm Vì vậy, người nghiên cứu đề xuất quy trình làm thịt chà bông bằng máy như sau:

Thịt

Lọc gân, mỡ, rửa

Cắt miếng

Xên cạn nước Ướp gia vị

Đánh tơi

Làm bông và sấy

Bao gói

Thịt chà bông

14

Phôi sau khi sơ chế được đưa vào thùng chứa Tại đây quá trình đánh tơi, tạo bông và sấy được thực hiện Sau khi thịt chà bông được hoàn thành sẽ được đưa ra ngoài thông qua phễu thoát

Lưu ý: Để quá trình thực hiện trên máy được thực hiện theo yêu cầu thì đầu vào của sản phẩm phải được sơ chế đảm bảo như sau:

- Thịt tươi mua về sau khi đã lọc sạch mỡ

- Máy có công suất đáp ứng quy mô chế biến vừa và nhỏ;

- Đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm;

- Đảm bảo an toàn cho người sử dụng;

- Giá thành hợp lý với người tiêu dùng trong nước;

- Các chi tiết máy phải bảo đảm an toàn vệ sinh thực phẩm

3.4 Phương án thiết kế

3.4.1 Sơ đồ khối

Qua các phân tích về công nghệ làm chà bông/ruốc và các phương án đã đề xuất, sơ đồ khối máy làm thịt chà bông được trình bày như sau:

Hình 3.5 Sơ đồ khối máy làm thịt chà bông

BỘ PHẬN TẠO BÔNG

VÀ SẤY

Điện áp: 220V

Công suất: 500W

Hình 3.7 Nhiệt điện trở dẹt

17

Thùng chứa

Thùng chứa có nhiệm vụ chứa thịt trong suốt quá trình hoạt động của máy Phương án 1: thùng chứa có đáy hình cầu và bộ phận cấp nhiệt nằm ở xung quanh thùng

Hình 3.8 Thùng chứa đáy hình cầu

Ưu điểm:

- Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo;

- Thành phẩm không bị cháy

Nhược điểm:

- Thịt đánh tơi không đều, hay bị kẹt thịt;

- Bộ phận cấp nhiệt không được che chắn cẩn thận gây mất an toàn cho người sử dụng, nhiệt cấp lâu;

- Sản phẩm khó lấy ra ngoài, còn tồn đọng ở đáy

Phương án 2: thùng chứa có đáy phẳng và bộ phận cấp nhiệt được đặt ngay dưới thùng, có bộ phận che chắn được

Hình 3.9 Thùng chứa đáy phẳng

- Lấy thành phẩm ra ngoài một cách dễ dàng và không còn tồn đọng;

- Nhiệt được cấp đều, nhanh

Ưu điểm:

- Đơn giản dễ chế tạo;

- Dòng chuyển động của thịt đều

Nhược điểm:

- Hay bị kẹt thịt

19

Phương án 2: Cánh dạng bản, có góc nghiêng so với trục là 45o

Hình 3.11 Cánh dạng bản

Ưu điểm:

- Đơn giản dễ chế tạo;

- Có thể khuấy thể lỏng và thể rắn ở tốc độ thấp thích hợp;

- Dòng chuyển động tiếp tuyến, tạo ra sự khuấy đều;

- Thịt được đánh tơi đều, không bị kẹt

20

- Tạo ra lực ly tâm lớn làm tăng khả năng va đập giữ nguyên liệu và máy khuấy nên các thành phần của nguyên liệu dễ di chuyển vào nhau hơn

Nhược điểm:

- Đòi hỏi động cơ có công suất lớn

3.5 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy làm thịt chà bông

3.5.1 Lựa chọn phương án thiết kế

Nguyên lý hoạt động của máy chế biến thực phẩm thịt chà bông như sau: thịt sau khi đã được sơ chế được cho vào thùng chứa 1 Nam châm điện hoạt động làm cho

ly hợp 7 tách ra chạm vào công tắc hành trình đồng thời làm động cơ 6 quay với tốc độ cao truyền qua hai cánh đánh 9 được bố trí vuông góc với nhau sẽ làm cho thịt bị đánh tơi ra Sau khi động cơ 6 ngừng quay ly hợp 7 đóng lại, động cơ 5 hoạt động với tốc độ chậm cùng với bộ phận cấp nhiệt 4 được bố trí bên dưới thùng chứa giúp cho thịt được khô và bông hơn Sau một khoảng thời gian khi còi báo hiệu vang lên ta lấy thịt ra thông qua phễu 8

3.6 Tính toán thiết kế các bộ phận của máy

3.6.1 Tính toán thiết kế thùng chứa

Tính chính xác để xây dựng chiều cao, đường kính của thùng chứa nhằm thỏa mãn yêu cầu phải chứa được lượng thịt khoảng 5 – 6 kg, khi hoạt động thịt không bị văng bắn ra xung quanh, bề mặt đáy phải rộng để làm khô thịt Đồng thời qua phân tích, lựa chọn phương án 2 như mục 3.4.2, hình dáng và kích thước của thùng được thiết kế như sau

Hình 3.14 Thùng chứa

22

3.6.2 Tính toán thiết kế bộ phận đánh tơi thịt

3.6.2.1 Chọn động cơ

Để chọn động cơ điện, cần tính công suất cần thiết Nếu gọi P là công suất trên tải, ŋ

là hiệu suất chung, Pct là công suất cần thiết thì:

=

Ta có : Hiệu suất của bộ truyền đai là:  = 0,96

Hiệu suất của một cặp ổ lăn là:  = 0,995

E là áp lực pháp tuyến toàn bộ tác dụng lên một cánh ;

A là diện tích phần nhúng chìm trong vật liệu trên cánh đang xét, m2 ;

 là khối lượng riêng của vật liệu, kg/m3 Thịt heo = 1-1,07 g/cm3=1000 - 1070kg/m3;

htb là chiều sâu trung bình của lớp vật liệu trên cánh đang xét, m;

g là gia tốc trọng trường, m/s2;

 là góc nội ma sát của vật liệu,  = 30o ÷ 40o ;

C là lực liên kết giữa cánh và vật liệu trộn, N/m2, thường lấy C = (0,5 ÷ 1)104

N/m2

3.6.2.2 Thiết kế bộ truyền đai thang

Phân phối tỉ số truyền

u =nn =1450700 = 2,01

ndcsố vòng quay của động cơ

nlv số vòng quay của tải

u = ud

uđ tỷ số truyền đai

- Hệ thống tải được nối với động cơ thông qua bộ truyền đai

Pđc = 1,5 ( Kw )

nđc = 1450 ( v/ph )

momen xoắn : T = , . = , , = 9879 (N.mm)

Vậy ta chọn đường kính bánh đai 1 theo tiêu chuẩn [9] : D1 =112mm

→ vận tốc của đai :

V =

1000 60

n1D1

 = 4,1(m /s)

25

Dựa vào bảng 4.13 [9] có thể dùng đai hình thang thường Từ dãy số đường kính bánh đai tiêu chuẩn ta chọn D1 =(100÷ 200)mm

Bảng 3.2 Các thông bộ truyền đai

CÁC THÔNG SỐ CỦA ĐAI

Tiết diện đai ( b  h ) ( mm ) bảng 4.13 [3] 13  8

D2 =

)1



+ D AD

.4

8 )) (

2 ( ) (

1 2

2 1 2 1

.0

1

 (4.16)[6]

Trong đó :

P1 là công suất trên bánh chủ động P1=1,5 kW

P0 là Công suất cho phép, theo bảng (4.19)[9] ta chọn

3.6.3 Tính toán thiết kế bộ phận làm bông và sấy

3.6.3.1 Chọn động cơ

Để chọn động cơ điện, cần tính công suất cần thiết Nếu gọi P là công suất trên tải, ŋ

là hiệu suất chung, Pct là công suất cần thiết thì:

P =  P

Ta có : Hiệu suất của bộ truyền xích là :  = 0,93

Hiệu suất của một cặp ổ lăn là: = 0,995

 = 0,93 0,995 = 0,92

Ta tính công suất tải P

P = . = , = 0,2(kW)

E áp lực pháp tuyến toàn bộ tác dụng lên một cánh

A diện tích phần nhúng chìm trong vật liệu trên cánh đang xét, m2

 khối lượng riêng của vật liệu, kg/m3 Thịt heo  = 1-1,07 g/cm3 = 1000 – 1070kg/m3

htb chiều sâu trung bình của lớp vật liệu trên cánh đang xét, m

Chọn loại xích: vì tải trọng nhỏ, vận tốc thấp, dùng xích con lăn

Phân phối tỉ số truyền

ndcsố vòng quay của động cơ

nlv số vòng quay của tải

u = ud

uđ tỷ số truyền đai

- Hệ thống tải được nối với động cơ thông qua bộ truyền xích

Dùng thép C45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB210 sẽ đạt ứng suất tiếp

xúc cho phép [ ] = 600 , đảm bảo được độ bền tiếp xúc cho

đĩa 1 Tương tự ≤ [ ] (với cùng vật liệu và nhiệt luyện)

33

- Ứng suất xoắn cho phép là     12.20

- Xác định sơ bộ đường kính trục theo công thức ( 10.9 )

d 3T 0,2.  mm

Moment xoắn của bộ truyền đai T = 9879 Nmm

Moment xoắn của bộ truyền xích T = 32947Nmm

- Lực tác dụng của bộ truyền đai lên trục : F3 = 489 N

- Lực tác dụng của bộ truyền xích lên trục : F4 = 538 N

34

Dùng phần mềm Inventor, được kết quả sau :

Hình 3.17 Biểu đồ nội lực của trục Theo công thức ( 10.15) , ( 19.16 )[2]