nghiên cứu thực nghiệm, xác định thành phần và tính chất của hỗn hợp đá mài và chất liên kết sử dụng trên bề mặt cối đá của máy xát gạo trắng

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG Nghiên cứu thực nghiệm, xác định thành phần và tính chất của hỗn hợp đá mài và chất liên kết sử dụng trên

BÁO CÁO TỔNG KẾT

ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG

NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM, XÁC ĐỊNH

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BÁO CÁO TỔNG KẾT

ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG

Nghiên cứu thực nghiệm, xác định thành phần và tính chất của hỗn hợp đá mài và chất liên kết sử dụng trên bề mặt

cối đá của máy xát trắng gạo

Giai đoạn 1: Nghiên cứu hỗn hợp đá mài hiện có, thực hiện các thí nghiệm kiểm tra chất lượng,

xác định các nguyên nhân hư hỏng.

Mã số: T2011 – 50

Chủ nhiệm đề tài: ThS GVC TRẦN THẾ SAN

Tp HCM, 12/2011

KHOA CƠ KHÍ MÁY

BÁO CÁO TỔNG KẾT

ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG

Nghiên cứu thực nghiệm, xác định thành phần và tính chất của hỗn hợp đá mài và chất liên kết sử dụng trên bề mặt

cối đá của máy xát trắng gạo

Giai đoạn 1: Nghiên cứu hỗn hợp đá mài hiện có, thực hiện các thí nghiệm kiểm tra chất lượng,

xác định các nguyên nhân hư hỏng.

Mã số: T2011 – 50

Chủ nhiệm đề tài: ThS GVC TRẦN THẾ SAN

Thành viên đề tài: HOÀNG XUÂN TRƯỜNG – 07104094

NGUYỄN VĂN KHÁNH – 07104022

Tp HCM, 12/2011

DANH SÁCH NHỮNG NGƯỜI THAM GIA ĐỀ TÀI

STT Họ và tên Đơn vị công tác Nhiệm vụ được giao

1

2 HỒNG XUÂN TRƯỜNG NGUYỄN VĂN KHÁNH 07104094 07104022 Tham gia thực hiện thí nghiệm

ĐƠN VỊ PHỐI HỢP CHÍNH

STT Tên đơn vị trong và ngoài nước Nội dung phối hợp

-Sản xuất thử

THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

1 Thông tin chung:

- Tên đề tài:

Nghiên cứu thực nghiệm, xác định thành phần và tính chất của hỗn hợp đá mài

và chất liên kết sử dụng trên bề mặt cối đá của máy xát trắng gạo

Giai đoạn 1: Nghiên cứu hỗn hợp đá mài hiện có, thực hiện các thí nghiệm kiểm tra chất lượng, xác định các nguyên nhân hư hỏng

- Mã số: T2011 – 50

- Chủ nhiệm: Trần Thế San

- Cơ quan chủ trì: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp HCM

- Thời gian thực hiện: 01/2011 – 12/2011

- Nghiên cứu tài liệu trong và ngoài nước về các hỗn hợp chống mài mòn và đánh giá khả năng ứng dụng thực tế

- Thực hiện các thí nghiệm kiểm tra chất lượng, xác định các nguyên nhân hư hỏng

4 Kết quả nghiên cứu:

- Các nguyên nhân hư hỏng và biện pháp khắc phục cho cối đá của máy xát trắng gạo

5 Sản phẩm:

- Các kết quả thí nghiệm kiểm tra chất lượng hỗn hợp đá mài hiện có

- Thành phần hỗn hợp đá mài và chất liên kết sử dụng trên bề mặt cối đá của máy xát trắng gạo

- Kết quả thí nghiệm là cơ sở để cải tiến các máy xát trắng gạo đang được sử dụng tại các cơ sở xay xát gạo nhỏ và vừa ở các tỉnh Đồng bằng Sông Cửu Long, cho phép nâng cao chất lượng gạo và giảm chi phí chế tạo máy xát trắng gạo

- Chuyển giao kết quả thí nghiệm trực tiếp cho Công ty Cổ phần LAMICO

1 General information:

Project Title: Experimental RESEARCH, determining composition and

charactics of grinding wheels anh bonding substances for rice – whitenning machine

Code number: T2011 – 50

Coordinator: San Tran The

Implementing Institution: University of Technical Education HCMC

Cooperating Institution (s):

- LONG AN MACHINERY INDUSTRY JOINT STOCK COMPANY (LAMICO)

- Truong Hoang Xuan – 07104094

- Khanh Nguyen Van – 07104022

Duration: from 01/2011 to 12/2011

2 Objective(s):

- To research existent grinding compositions, determing failures and causes

- To expriment for finding grinding compositions and process aplicating that composions on grinding wheels

3 Main Contents:

- Rice – whitening machine made in LAMICO

- Grinding wheels, prematuring failures and causes

- Selecting and experimenting with different compositions for grinding wheels

grinding wheel surfaces of rice – whitenning machine

6 Effect , transfer results, and possible aplications:

- Experiment results are bases to improve rice – whitenning machines utilized in MeKong Delta

- Results transferred to LAMICO

MỤC LỤC

Trang

MỞ ĐẦU 1

1 Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài ở trong và ngoài nước 1

2 Tính cấp thiết 1

3 Mục tiêu 1

4 Cách tiếp cận 1

5 Phương pháp nghiên cứu 1

6 Đối tượng nghiên cứu 1

7 Phạm vi nghiên cứu 1

8 Nội dung nghiên cứu 1

Chương 1 - GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ QUÁ TRÌNH XÁT TRẮNG GẠO 3

1.1 Giới thiệu về công ty LAMICO 3

1.2 Giới thiệu sơ lược về quy trình xát trắng gạo 5

Chương 2 - NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG HỖN HỢP CHỐNG MÀI MÒN TRÊN CỐI ĐÁ TRONG CÁC MÁY XÁT TRẮNG GẠO HIỆN CÓ 10

Chương 3 - TIẾN HÀNH PHƯƠNG ÁN THÍ NGHIỆM LỰA CHỌN 16

3.1 Thành phần hóa học hỗn hợp 16

3.2 Phương án thí nghiệm 16

3.3 Tiến hành thí nghiệm 18

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 38

TÀI LIỆU THAM KHẢO 39

Trang 1

MỞ ĐẦU

1 Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài ở trong và ngồi nước

- Thành phần hỗn hợp bột mài được sử dụng tại các cơng ty trong nước

- Thành phần hỗn hợp bột mài MgO và chất kết dính MgCl2 – Thái Lan

2 Tính cấp thiết

- Nhu cầu thực tế: Hiện nay các máy xát trắng gạo kiểu cối đá được sử dụng rất rộng rãi ở đồng bằng sông Cửu Long Nhưng, loại máy này có một nhược điểm lớn là lớp chống mài mòn bề mặt thường bị bong tróc dưới dạng các rỗ nhỏ dọc theo chu vi của cối xát trắng Điều này làm giảm chất lượng xát trắng gạo và tuổi thọ của máy

- Vấn đề cấp bách hiện nay là cải thiện chất lượng và tăng tuổi thọ của các loại cối đá hiện có

6 Đối tượng nghiên cứu

- Thiết bị cơng nghiệp, máy xát trắng gạo

7 Phạm vi nghiên cứu

- Thực hiện các thí nghiệm kiểm tra chất lượng, xác định các nguyên nhân hư hỏng

8 Nội dung nghiên cứu

Trang 2

- Nghiên cứu, đánh giá chất lượng hỗn hợp chống mài mòn trên cối đá trong các máy xát trắng gạo đang được sử dụng tại các cơ sở xay xát gạo cỡ nhỏ và vừa ở các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long

- Nghiên cứu tài liệu trong và ngoài nước về các hỗn hợp chống mài mòn và đánh giá khả năng ứng dụng thực tế

- Thực hiện các thí nghiệm kiểm tra chất lượng, xác định các nguyên nhân hư hỏng

Trang 3

Chương 1 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ QUÁ TRÌNH XÁT TRẮNG GẠO

1.1 Giới thiệu sơ lược về công ty LAMICO

Nằm ngay bên quốc lộ 1A, thuộc tỉnh Long An, giáp ranh TP.HCM, lại là cửa ngõ đường bộ lẫn đường thủy nối liền các tỉnh miền Tây Nam Bộ với các vùng miền khác, Công ty CP Cơ Khí Chế Tạo Máy Long An (LAMICO) hiện nay là một trong những Công ty hàng đầu trong nước và khu vực trong lĩnh vực sản xuất và cung ứng thiết bị xay xát chế biến lúa gạo, sấy và tồn trữ nông sản

Hình 1.1 Một góc xưởng lắp ráp tại LAMICO Được thành lập trên nền tảng từ Cơ Sở 2 thuộc Công ty Cơ khí Long An, LAMICO đã kế thừa truyền thống trên 20 năm để không ngừng đổi mới và phát triển

Mặt hàng chủ lực của LAMICO là các loại sản phẩm thuộc lĩnh vực công nghệ sau thu hoạch như: máy làm sạch, máy bóc vỏ lúa, máy tách trấu, máy tách thóc, sàng đảo, máy chọn hạt, máy xát trắng, máy đánh bóng gạo Thiết kế, chế tạo và cung cấp trọn gói nhà máy chế biến lúa gạo công suất từ 2 đến 50 tấn/giờ

Ngày nay, nhu cầu người dân đối với các mặt hàng nông sản nói chung và gạo nói riêng không chỉ cần nhiều và ngon mà còn phải sạch và bổ nữa Hiểu được nhu cầu

đó, LAMICO đã đáp ứng các loại máy móc, thiết bị, phụ tùng phục vụ sấy nông sản quy mô công nghiệp công suất lên tới 400 tấn/ngày như: hệ thống sấy lúa, sấy bắp, sấy cám gạo Bên cạnh đó là hệ thống thiết bị băng tải xuất nhập khẩu và hệ thống bảo

Với phương châm: “Lợi ích của khách hàng gắn liền với lợi ích của Công Ty”, LAMICO luôn đưa ra các tiêu chí và quy định rất nghiêm ngặt về chất lượng:

- Công ty LAMICO luôn cung cấp cho khách hàng những sản phẩm chất lượng với giá cả hợp lý và hoạt động hiệu quả

- Chế độ bảo hành và hậu mãi được áp dụng cho mọi sản phẩm đối với mọi khách hàng trong cả nước

- Trong khu vực các tỉnh miền Đông và miền Tây Nam Bộ, nhân viên kỹ thuật LAMICO sẽ có mặt để khắc phục sự cố (nếu có) và thay thế phụ tùng cho khách hàng trong vòng 24 giờ kể từ khi nhận được yêu cầu Ngoài ra, Công ty còn có dịch vụ tiến hành bảo trì, chăm sóc sản phẩm định kỳ ít nhất 03 tháng/ lần

Trong quá trình hình thành và phát triển, công ty LAMICO đã được trao nhiều giải thưởng cao quý: Cúp vàng Thần nông hội nhập “Thương hiệu LAMICO”; Cúp vàng Thần nông hội nhập “Sản phẩm Máy đánh bóng gạo RP80”; “Sản phẩm Máy xát trắng gạo RW80” tại Festival lúa gạo Việt Nam 2009 tại Hậu Giang; Cờ thi đua của

Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn “Đã có thành tích xuất sắc dẫn đầu phong trào thi đua phục vụ sự nghiệp Công nghiệp hóa-Hiện đại hóa nông nghiệp và phát triển nông thôn 5 năm 2004-2009; Danh hiệu Hàng Việt Nam chất lượng cao 2010; Cúp Thương hiệu Việt lần thứ 6-2010; Danh hiệu Top 50 Thương hiệu Việt

LAMICO

Quản lý chất lượng theo tiêu chuẩn quốc tế ISO 9001:2008

LAMICO

Luôn luôn cải tiến để thỏa mãn yêu cầu của khách hàng với phương châm:

LỢI ÍCH CỦA KHÁCH HÀNG GẮN LIỀN VỚI LỢI ÍCH CỦA LAMICO

Trang 5

1.2 Giới thiệu sơ lược về quy trình xát trắng gạo

1.2.1 Sơ đồ tổng thê về quy trình xát trắng gạo

Vị trí máy xát trắng gạo Hình 1.2 Sơ đồ tổng thê về quy trình xát trắng gạo

Vị trí máy xát trắng gạo Hình 1.3 Sơ đồ tổng thê về quy trình xát trắng gạo

Trang 6

Vị trí máy xát trắng gạo Hình 1.4 Sơ đồ tổng thê về quy trình xát trắng gạo

1.2.2 Sơ đồ nguyên lý máy xát trắng gạo

Hình 1.5 Máy xát trắng gạo

Hình 1.6 Sơ đồ nguyên lý xát trắng gạo

1.2.3 Sơ lược về quá trình xát trắng gạo

1.2.3.1 Sơ lược về hạt lúa

Hạt lúa bao gồm chủ yếu 2 lớp : lớp ngoài cùng là lớp vỏ trấu và lớp trong

là lớp cám, gạo chưa được qua xử lí hai lớp này gọi là thóc Lớp vỏ trấu không dính chặt lắm vào gạo nên dễ dàng được tách ra nhờ lớp tách vỏ trấu, sau khi tách xong gọi

b Tỷ lệ hạt nguyên:

Hạt gạo nguyên là hạt gạo xát có chiều dài lớn hơn hoặc bằng ¾ chiều dài trung bình của loại gạo đó Tỷ lệ hạt nguyên là phần trăm gạo nguyên trong một đơn vị khối lượng Tỷ lệ hạt nguyên là một tiêu chuẩn rất quan trọng để đánh giá quá trình chế biến gạo Bởi vì hạt gãy(tấm) thường chỉ bằng nữa chiều dài hạt Tỷ lệ hạt nguyên của một mẫu gạo phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố : giống gạo tốt( giống có tỷ lệ hạt nguyên cao), yếu tố sản xuất, quá trình thu hoạch, phơi khô , chế biến gạo Tóm lại, các quá trình chế biến gạo từ thu hoạch đến thành phẩm đều tác động đến lượng gạo tổn thất và chất lượng gạo

c Độ trắng:

Kết hợp từ yếu tố giống gạo tốt với tỷ lệ xay Trong chế biến gạo, thì xát gạo gạo ảnh hưởng rất lớn đến độ trắng của gạo Nhiệm vụ chính của xát gạo chính là làm bóc hết lớp vỏ cám, rồi tiếp theo là qua công đoạn đánh bóng làm cho bề mặt hạt

Trang 9

gạo trở nên trơn bóng, trong lúc đánh bóng thì lượng cám nhỏ còn xót lại được tách ra

và bề mặt nhám của gạo do xát đã được làm trơn bóng

d Độ trong:

Một phần của hạt gạo vẫn mờ đục thay vì trong suốt, gọi là độ trong của gạo Độ trong sẽ biến mất khi nấu và không ảnh hưởng gì đến vị và hương của cơm Tuy nhiên độ trong cao sẽ làm giảm tỷ lệ xát và chất lượng gạo xát trắng Độ trong của gạo quá lớn là do sự ngắt quảng trong quá trình đóng bao

- Độ đồng tâm giữa trục trái đá và trục chính của máy

- Kích thước hạt mài ( loại hạt và cỡ hạt )

Trang 10

Chương 2 NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG HỖN HỢP CHỐNG MÀI MÒN TRÊN CỐI ĐÁ TRONG CÁC

MÁY XÁT TRẮNG GẠO HIỆN CÓ

Nhóm tác giả tiến hành khảo sát thực tế tại Công ty LAMICO Nhìn chung, cối

đá xát trắng gạo còn xảy ra các dạng hư hỏng, cụ thể như sau:

Trang 11

Hình 2.2 Cối đá bị lột

2.2 Cối đá bị mòn

 Nguyên nhân:

nén, phân bố thành phần hỗn hợp không đều,…

 Chất lượng phấn (MgO) không tốt do trong quá trình bảo quản: phấn bị hút ẩm, biến chất, lẫn tạp chất

Hình 2.3 Cối đá bị mòn

 Chất kết dính không đạt yêu cầu

 Phối trộn hỗn hợp không đều

 Thành phần hỗn hợp thiếu chất kết dính…

Hình 2.5 Cối đá bị nứt

 Nhiệt phát sinh trong quá trình làm việc, phân bố không đều

 Cỡ hạt mài và hình dạng hạt không đồng đều

Hình 2.8 Cối đá bị tróc rỗ

Hình 2.9 Cối đá bị tróc rỗ

Trang 15

Tóm lại, các nguyên nhân hư hỏng cơ bản bao gồm:

 Lớp nền thép chưa sạch, lẫn nhiều tạp chất và rỉ sét, do đó làm giảm rõ rệt tính bám dính giữa lớp nền thép và lớp chống mài mòn

 Sự suy giảm khả năng liên kết của chất kết dính theo thời gian do nhiệt độ

tâm của cối đá trong quá trình làm việc

 Quy trình lựa chọn và phối trộn hỗn hợp chưa chuẩn

 Cơ tính, độ bền nén ở bề mặt làm việc của cối đá chưa đạt yêu cầu, có thể quá cao hoặc quá thấp

 Liên kết giữa các thành phần trong hỗn hợp chưa ổn định

 Quy trình đắp cối đá chưa chuẩn, có thể có các khác biệt giữa các cối đá

Trang 16

Chương 3 TIẾN HÀNH PHƯƠNG ÁN THÍ NGHIỆM LỰA CHỌN

Trên cơ sở các dạng hư hỏng nêu trong Chương 2, nhóm tác giả đề xuất các phương án thí nghiệm nhằm xác định thành phần hỗn hợp tối ưu và qui trình công nghệ đắp hỗn hợp lên cối đá, và tính chất cơ học, chủ yếu là độ bền nén tương ứng

Trang 17

Các bước thức hiện:

Hình 3.1 Bản vẽ sơ đồ lõi thép và lớp hỗn hợp thí nghiệm

3.2.1 Trước khí đắp cối đá

- Dùng chổi quét sạch xung quanh vùng đắp trái đá

- Liệt kê đầy đủ các dụng cụ:

+ Máy trộn + Bay miết đá + Một cái thau đựng đá

- Dùng máy mài tay làm sạch trái đá không cho rỉ rét bám vào

- Cân đầy đủ và đúng khối lượng vật tư cần thiết

- Pha dung dịch nước muối, kiểm tra nồng độ nhiều lần bằng ống đo độ Boumer

- Pha nước muối và phấn thật đậm đặc vào một khay

- Dùng một tấm ni lông trải trên nên xưởng và trộn khô thật đều các thành phần đá

- Thời gian nhào trộn hỗn hợp 10 - 15 phút

Trang 18

- Các thao tác thật đều tay, không đầm chặt quá

- Thời gian sau khi đắp đến khi kiểm định: 12 giờ 3.3 Tiến hành thí nghiệm

3.3.1 Thí nghiệm 1: Sử dụng muối MgCl 2 + phấn MgO làm chất kết dính (Chất kết dính theo công ty – tỷ lệ 1/50)

Nồng

Độ Nhật

Hà lan

Phấn Quét Lót nòng

 Thời gian trái đá rút hết nước ( khô bề mặt ) khoảng 30 phút

 Thời gian sau khi đắp đến khi kiểm định: 12 giờ

Trang 19

Hình 3.2 Cối đá thử nghiệm sau khi đắp và kiểm tra tính chống mài mòn trên máy tiện

d Kiểm định:

 Trái đá không qua nung

 Bọc trái đá bằng túi nilon và bảo quản nơi khô ráo để chờ ngày thử nghiệm

3.3.2 Thí nghiệm 2: Sử dụng muối MgSO 4 + phấn MgO làm chất kết dính (Tỷ lệ 1/50)

Nồng

Độ Nhật

Hà lan

Phấn Quét Lót nòng

Nồng

Độ Nhật

Hà lan

Phấn Quét Lót nòng

Nồng

Hà lan

Phấn Quét Lót nòng

 Thời gian rút hết nước khoang 40 phút

 Thời gian sau khi đắp đến khi kiểm định: 12 giờ

Trang 22

Hình 3.3 Cối đá sau khi đắp và kiểm tra độ mài mòn trên máy tiện

e Kiểm định:

 Trái đá không qua nung

 Bọc trái đá bằng túi nilon và bảo quản nơi khô ráo để chờ ngày thử nghiệm

Nồng

Hà lan

Phấn Quét Lót nòng

 Tuy có thêm 160gram cao lanh nhưng bề mặt lại không

có hiện tượng xốp mà ngược lại trái đá chai và độ liên kết nhiều hơn

 Trong quá trình nhào trộn bằng tay do muối có nồng độ cao nên việc nhào trộn bằng tay khó khăn hơn ( Do các chất liên kết chắc hơn hay nói

cách khác là độ dẻo cao làm cho cơ tay cần nhiều lực để thực hiện nhào trộn ) Nếu