Nội dung bài viết nghiên cứu chế tạo thử nghiệm máy cắt lát chế biến nông sản đảm bảo năng suất cao và an toàn cho người lao động. Mời các bạn tham khảo!
Trang 1Thực tế khảo sát cho thấy, người dân tại các vùng trồng sắn hiện nay đa số vẫn dùng các dụng cụ thủ công hoặc một số máy tự chế để cắt lát sắn củ và phơi khô
Khi sử dụng dụng cụ thủ công hoặc các máy tự chế để cắt lát bên cạnh việc đáp ứng một số nhu cầu thực tế còn có thể tồn tại những hạn chế sau:
- Năng suất của dụng cụ không phù hợp: nếu trong giai đoạn thu hoạch sắn thời tiết không thuận lợi (không có nắng, mưa…) hoặc thị trường thu mua giảm sút, người trồng sắn sẽ bị thiệt hại nặng do sắn bị hư thối vì không cắt và phơi khô kịp thời sản lượng sắên đã thu hoạch;
1 Đặt vấn đề
Miền Trung-Tây Nguyên là
khu vực có diện tích đất trồng
sắn lớn của cả nước (năm
2008 diện tích đất trồng sắn
khu vực này chiếm hơn 50%
diện tích trồng sắn cả nước
(318,9 ha/557,4 ha) Hiện
nay, sắn vẫn là một trong
những cây lương thực quan
trọng cho đồng bào các
huyện miền núi ở khu vực
miền Trung-Tây Nguyên
Thời gian qua, nhiều hộ gia
đình đã khắc phục được tình
trạng đói trong tháng giáp hạt
cũng như thoát nghèo nhờ
cây sắn
Củ sắn tươi sau khi thu
hoạch có thể được chế biến
và cung cấp cho thị trường
dưới nhiều dạng khác nhau:
xay thành bột làm thực phẩm,
bán cho các nhà máy chế
biến tinh bột sắn hoặc cắt lát
phơi khô dùng làm thức ăn
cho con người, gia súc và bán
cho các cơ sở xuất khẩu Đặc
biệt trong những năm gần
đây, sắn được xem như là
nguyên liệu chủ yếu để chế
biến nhiên liệu sinh học
(ethanol) là nguồn năng lượng sạch được nhiều nước trên thế giới quan tâm và đầu
tư nhằm góp phần giảm thiểu
ô nhiễm môi trường
Khi sắn thu hoạch xong, nếu không kịp chế biến có thể
bị thối hoặc chất lượng bị giảm làm ảnh hưởng đến thu nhập của người trồng sắn và đây chính là mối quan tâm rất lớn đối với người dân trồng sắn trong nhiều năm qua
Việc chế tạo thành công máy cắt lát chế biến nông sản sẽ đáp ứng được nhu cầu thực tế hiện nay của khu vực, góp phần giảm nhẹ những âu lo của người trồng sắn cũng như đảm bảo hiệu quả kinh tế cho sản phẩm của người nông dân
NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO THỬ NGHIỆM MÁY CẮT LÁT CHẾ BIẾN NÔNG SẢN ĐẢM BẢO NĂNG SUẤT CAO
VÀ AN TOÀN CHO NGƯỜI LAO ĐỘNG
Hình 1 Cắt sắn bằng dụng cụ thủ công
Nguyễn Anh Hoàng
Trang 2- Không đảm bảo an toàn
cho người sử dụng: có thể bị
đứt tay, giật điện… trong quá
trình sử dụng do dụng cụ, thiết
bị không đảm bảo an toàn;
- Một bộ phận rất lớn các
hộ trồng sắn tại khu vực là
đồng bào dân tộc thiểu số
hoặc là những hộ gia đình có
thu nhập thấp,… nên gặp
nhiều khó khăn khi đầu tư
kinh phí để mua máy cắt lát
Việc triển khai thực hiện đề
tài “Nghiên cứu chế tạo thử
nghiệm máy cắt lát chế biến
nông sản đảm bảo năng suất
cao và an toàn cho người lao
động sản xuất nông nghiệp”
đáp ứng được nhu cầu thiết
thực của hàng vạn hộ nông
dân trồng sắn sẽ mang lại
những hiệu quả nhất định cho
những hộ gia đình trồng sắn
khu vực miền Trung –Tây
Nguyên cũng như cả nước
2 Nội dung thực hiện của
đề tài
Trên cơ sở đề cương đề tài
đã được phê duyệt, yêu cầu
đề tài thực hiện phải đáp ứng
được 02 mục tiêu chính:
- Khảo sát, đánh giá hiệu
quả năng suất, an toàn của
các máy cắt lát hiện có
- Thiết kế, chế tạo được
một mẫu máy cắt lát chế biến
nông sản đảm bảo năng suất
cao và an toàn, giá thành hợp
lý cho người lao động
Những nội dung chính của
đề tài đã được triển khai thực
hiện bao gồm:
- Khảo sát, đánh giá hiện
trạng các vùng chuyên canh
sắn tại khu vực mà trọng tâm là hai tỉnh Quảng Bình và Kon Tum Đây là những địa phương có diện tích trồng sắn lớn nhưng việc chế biến của người lao động còn nhiều hạn chế;
- Tiến hành điều tra tình hình tai nạn khi cắt lát bằng dụng cụ thủ công cũng như một số máy cắt hiện do người dân tự chế tạo hoặc mua của các cơ sở cơ khí;
- Tìm hiểu và thu thập thông tin liên quan về một số máy cắt lát đã được một số nước trên thế giới (Trung Quốc, Ấn Độ ) cũng như các địa phương trong nước đã chế tạo (Quảng Trị, Đồng Nai, Phú Yên );
- Nghiên cứu, lựa chọn mẫu máy cắt lát và chế tạo thử nghiệm để áp dụng thử và đánh giá, hoàn chỉnh một mẫu máy cắt lát đảm bảo yêu cầu
Trên cơ sở khảo sát các mẫu máy đang được sử dụng tại hiện trường khu vực miền Trung-Tây Nguyên, nhóm thực hiện đề tài đã thống nhất về một số hạn chế của các máy cắt sắn đã được chế tạo, sử dụng:
- Đa số các máy cắt lát đều thiếu các cơ cấu bao che an toàn nên rất dễ gây tai nạn cho người sử dụng;
- Chủ yếu sử dụng động cơ điện và chưa có biện pháp đảm bảo an toàn về điện;
- Năng suất của máy chưa phù hợp với các hộ gia đình Trên cơ sở nhu cầu thực tế cũng như khắc phục một số hạn chế của những máy đang được sử dụng, nhóm thực hiện đề tài đã xây dựng phương án thiết kế máy cắt lát phải đáp ứng được một số chỉ tiêu cụ thể:
- Máy phải đạt năng suất từ 3-5 tấn/giờ;
- Máy cắt lát có thể được dẫn động bằng động cơ sử dụng điện, xăng hoặc khí bio-gas (nếu các hộ gia đình có hầm biogas), ngoài ra có thể quay thủ công nhờ tay quay;
- Đảm bảo an toàn về điện,
cơ cho người sử dụng;
- Thuận tiện trong quá trình sử dụng: dễ dàng điều chỉnh dao cắt để lát cắt sản phẩm có chiều dày đáp ứng yêu cầu sử dụng; máy có thể di chuyển nhẹ nhàng trong quá trình sử dụng;
Bám sát nội dung đề tài, chỉ tiêu cụ thể cho mô hình sản phẩm nghiên cứu cần phải đạt được; nhóm thực hiện đề tài đã tiến hành thiết kế, chế tạo một máy cắt lát nông sản và đưa vào vận hành thử tại hộ gia đình ở Lệ Thủy, Quảng Bình gồm một số chi tiết chính được mô tả ở Hình 3
Hình 2 Máy cắt sắn do anh Thái (Phú Yên) chế tạo
Trang 3Nguyên lý hoạt động của
máy cắt lát:
Trục dao được dẫn động từ
động cơ điện (từ mạng lưới
điện gia đình hoặc từ máy
phát điện sử dụng khí biogas)
hoặc có thể sử dụng tay quay
gắn trực tiếp trên đầu trục
dao 04 dao cắt được gắn
bằng bu lông trên mâm xoay
gắn trực tiếp trên trục dao,
dao có thể điều chỉnh để thay
đổi chiều dày sản phẩm cắt
Toàn bộ phần mâm xoay gắn
các lưỡi dao được bao che
chắc chắn nhằm ngăn ngừa
tai nạn trong quá trình cắt
Sắn được đổ trực tiếp vào
khoang chứa bên trên và sau
khi cắt xong, sản phẩm được
thu gom từ cửa bên dưới
Máy cắt có thể dịch chuyển
dễ dàng nhờ hệ thống bánh xe
gắn bên dưới khung máy và
được kéo trực tiếp nhờ tay kéo
gắn trên khung máy; nhờ vậy
có thể di chuyển giữa các hộ
gia đình hoặc từ hộ gia đình
đến khu vực thu hoạch khi cắt
Khi chuẩn bị cho máy hoạt động, sử dụng bộ phận hãm để cố định máy, hạn chế máy dịch chuyển trong quá trình cắt
Sau khi chế tạo xong máy cắt, chúng tôi đã áp dụng thử nghiệm tại huyện Lệ Thủy -Quảng Bình và đánh giá các tính năng hoạt động của máy cũng như thu thập ý kiến của các hộ sử dụng
Sau khi tiến hành thử nghiệm và thu thập ý kiến đóng góp của các hộ gia đình trồng sắn tại địa phương, nhóm thực hiện đề tài đã hiệu chỉnh một số hạn chế của máy để có thể hoàn chỉnh được một máy cắt lát đáp ứng yêu cầu thực tế và nội dung nghiên cứu của đề tài Hình 5 Một số thông số kỹ thuật của máy cắt lát sau khi đã được hiệu chỉnh và được Hội đồng nghiệm thu thông qua, cụ thể:
- Khi sử dụng động cơ điện 1,5 Kw, năng suất cắt của máy đạt 3 tấn/giờ; Tại các hộ gia đình có hầm biogas, có thể thay thế động cơ điện bằng máy phát sử dụng bio-gas; ngoài ra có thể dùng tay quay để cắt khi không có nguồn động lực dẫn động hoặc sản lượng cắt thấp;
- Trên thân lưỡi dao cắt có xẻ các rãnh và cố định bằng
bu lông do vậy có thể điều chỉnh dễ dàng nhằm có được chiều dày lát cắt phù hợp với yêu cầu sử dụng (phổ biến từ 4-7 mm); lưỡi dao có thể tháo lắp nhanh, thuận tiện cho việc thay thế hoặc mài Toàn bộ phần lưỡi dao đều được bao che cẩn thận nên ngăn ngừa tai nạn trong quá trình cắt;
- Bộ phận truyền động đai được bao che cẩn thận, hạn chế tai nạn cuốn kẹp trong quá trình vận hành đồng thời thuận tiện khi tháo lắp thông qua các mối nối bằng bu lông;
- Máy có thể di chuyển nhẹ nhàng thông qua hệ bánh xe
Hình 4 Hình ảnh cắt thử tại hộ gia đình ở Lệ Thủy, QB Hình 3 Các bộ phận chính của máy cắt lát
Trang 4và tay kéo;
- Khi không có điện hoặc
cắt sản lượng ít có thể dùng
tay quay để quay trục dao và
cắt sản phẩm
3 Kết luận, kiến nghị
Máy cắt lát đã được hoàn
thành theo đúng đề cương
phê duyệt và áp dụng phù
hợp với nhu cầu của người
trồng sắên tại khu vực
Máy cắt lát do nhóm thực
hiện đề tài hoàn thành có một
số ưu điểm so với những máy
cắt lát hiện có:
- Có thể thay thế lưỡi dao
cắt dễ dàng;
- Lưỡi dao có thể điều chỉnh
thuận tiện nhằm tạo ra sản
phẩm với kích thước chiều
dày phù hợp yêu cầu sử
dụng;
- Máy có thể di chuyển nhẹ
nhàng;
- Máy có thể sử dụng điện,
biogas hoặc quay tay;
- Các bộ phận truyền động,
lưỡi cắt được bao che an toàn;
- Kích thước, năng suất phù
hợp với nhu cầu địa phương
khu vực
Tuy nhiên để có thể triển khai sản xuất đại trà phục vụ nhu cầu người trồng sắn tại các huyện miền núi cũng như đồng bào Tây Nguyên cần có sự hỗ trợ của các cơ quan chức năng cũng như cơ quan quản lý địa phương để có thể áp dụng kết quả nghiên cứu vào thực tế sản xuất
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Nguyễn Ngọc Cán, Thiết kế máy cắt kim loại, Đại học
Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh, 2000
[2] Giáo trình máy cắt kim loại, tập I, II, Đại học Bách
khoa Đà Nẵng, 1987
[3] Nguyễn Văn Khang, Đỗ
Sanh, Triệu Quốc Lộc, Dao động trong bảo hộ lao động,
1998
[4] Nguyễn Văn Khang, Dao động kỹ thuật, NXB khoa học
và kỹ thuật, Hà Nội, 1998
[5] Hirotoshi GOTO, Các biện pháp an toàn không chỉ nhằm ngăn ngừa tai nạn lao động
mà còn tăng năng suất và chất lượng sản phẩm,
APOSHO – 18, Hà Nội, 2000 [6] Đề tài cấp nhà nước
KX-07-15: "Cơ sở khoa học và những kiến giải để cải thiện điều kiện làm việc, bảo đảm
an toàn và bảo vệ sức khỏe người lao động, góp phần xây dựng nhân cách con người Việt Nam".
[7] Hội nghị APOSHO 18
"Các báo cáo khoa học", Hà
Nội, tháng 10-2002
[8] Sasson Albert Biotechnologies and
develop-ment Công nghệ sinh học và phát triển Người dịch:
Nguyễn Hữu Thước, Nguyển Lân Dũng và một số dịch giả khác NXB KH và KT, Hà Nội 1988
[9] Reinhardt H Howeler and Clair H Hershey, Cassava in
Asia: Research and develop-ment to increase its potential use in food, feed and industry
- a Thai example.
[10] America Journal Applied Science, Jan., 2010
[11] http://vietnamnet.vn/xahoi /2009/10/807365 07/10/2008 [12] Scott et al (2000a)
Project cassava production and utilization in the year 2020.
[13] Francis O.ARIMORO¹, Chukwujindu M A.IWEG-BUE², Benedicta O
ENEMU-DO, Effects of cassava efflu-ent on befflu-enthic macroinverte-brate assemblages in a tropi-cal stream in southern Nigeria.
Hình 5 Kiểm tra, điều chỉnh dao cắt và kích thước sản phẩm
