Thiết kế và chế tạo máy làm mì quảng tự động

Thiết kế và chế tạo máy làm mì quảng tự động Thiết kế và chế tạo máy làm mì quảng tự động Thiết kế và chế tạo máy làm mì quảng tự động luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Người hướng dẫn: TS LÊ HOÀI NAM

Sinh viên thực hiện: NGUYỄN TẤN NHƯ

TÓM TẮT

Tên đề tài: THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY LÀM MÌ QUẢNG TỰ ĐỘNG

nhu cầu đó, nhóm chúng em đã nghiên cứu và chế tạo “ Máy làm mì quảng tự động”

không chỉ đảm bảo đạt chất lượng mà vẫn lưu giữ được nét truyền thống của một món

ăn ở vùng đất Quảng Nam

Máy được thiết kế phù hợp cho đa số các gia đình hay các cơ sở sản xuất nhỏ Sử dụng một động cơ kết hợp với bộ truyền đai để kéo băng tải chạy theo một dây chuyền liên tục, đảm bảo đạt được sản phẩm từ nguyên liệu bột nước thành mì sợi mà không cần có sự tác động của con người Với việc áp dụng các kiến thức điện tử, các chương trình điều khiển vào trong thiết kế đã tạo nên kết quả khá khả quan, đảm bảo kết cấu nhỏ gọn hơn nhiều so với các sản phẩm trước đây Đồng thời, vì máy được thiết kế nhỏ gọn, nồi hấp có chiều dài chỉ 1m nên ta chỉ cần sử dụng 2 thanh nhiệt có công suất vừa phải có thể sử dụng được với nguồn điện dân dụng 220V thay vì việc sử dụng nguồn điện 3 pha như trước đây

1 Tên đề tài đồ án:

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY LÀM MÌ QUẢNG TỰ ĐỘNG

2 Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện

3 Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:

a Phần chung:

Tìm kiếm các tài liệu tham khảo, nghiên cứu nguyên lý điều khiển để viết chương trình điều khiển

b Phần riêng:

bộ truyền

suất của máy và lãi suất

4 Các bản vẽ, đồ thị ( ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ ):

a Phần chung:

đặt và các lệnh thiết kế

b Phần riêng:

chứ năng và sơ đồ động của hệ thống

Bản Vẽ lắp chi tiết

5 Họ tên người hướng dẫn: Phần/ Nội dung:

thiếu sót

Hướng dẫn trình bày thuyết minh đồ án

và bản vẽ Giới thiệu một số tài liệu tham khảo

6 Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 15 /02 /2017

7 Ngày hoàn thành đồ án: 18 /05 /2017

Đà Nẵng, ngày 18 tháng 05 năm 2017

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay, khoa học kỹ thuật phát triển rất mạnh trong các ngành, các lĩnh vực Đặc biệt trong ngành cơ khí, điện tử Cơ khí, điện tử là một trong những ngành then chốt góp phần thúc đẩy sự phát triển của đất nước trong thời kỳ công nghiệp hóa, hiện đại hóa Muốn đạt được điều đó thì vấn đề đặt ra ở đây là cần phải có trang thiết bị công nghệ và nguồn nhân lực

Trong những năm gần đây cùng với sự phát triển nhiều mặt của đất nước về kinh tế, văn hóa, xã hội, đời sống nhân dân ngày càng được cải thiện, nhu cầu về mọi mặt ngày càng được tăng cao cả số lượng lẫn chất lượng mà đặc biệt là trong vệ sinh an toàn thực phẩm Chính vì thế các mặt hàng thực phẩm muốn tồn tại, phát triển thì cần phải

có giải pháp đổi mới công nghệ, kỹ thuật để sản phẩm đáp ứng được đầy đủ các yêu cầu của người sử dụng nhất là các sản phẩm từ nghề truyền thống ở nước ta Máy tráng

mì quảng là một sản phẩm được tiếp thu và chế tạo từ thành tựu khoa học kỹ thuật đạt được Là loại máy tạo ra những sản phẩm để phục vụ cho đời sống con người và dần thay thế cho các ngành làm bánh thủ công truyền thống như hiện nay Máy mang lại hiệu quả kinh tế cao cho người sử dụng, đồng thời vẫn giữ được nét truyền thống từ thời xa xưa để lại

Do thời gian và sự hiểu biết của chúng em còn hạn chế nên trong quá trình thực hiện đề tài không thể không thiếu sót, kính mong quý thầy cô trong hội đồng nhà trường, Khoa Cơ khí cũng như giáo viên hướng dẫn chỉ dẫn thêm để đề tài chúng em được hoàn thiện và tốt hơn Chúng em xin cảm ơn thầy TS Lê Hoài Nam đã tận tình chỉ bảo cho chúng em trong thời gian làm đồ án và chúng em cũng xin chân thành cảm

ơn đến quý thầy cô trong Khoa Cơ khí đã tạo điều kiện cho chúng em hoàn thành tốt

đồ án này

Đà Nẵng, ngày 18 tháng 05 năm 2017

Nhóm sinh viên thực hiện:

CAM ĐOAN

Chúng tôi xin cam đoan chấp hành đúng mọi quy định về liêm chính học thuật, thực hiện nghiêm túc đạo đức trong quá trình nghiên cứu và thực hiện đồ án Sản phẩm là kết quả của sự nghiên cứu, tìm hiểu và áp dụng tất cả các kiến thức đã biết của nhóm

để thực hiện Thông tin từ các tài liệu sử dụng được trích dẫn một cách chính xác, đảm bảo quyền sở hữu trí tuệ của tác giả Nếu vi phạm chúng tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm

Sinh viên thực hiện:

MỤC LỤC

T Ó M T Ắ T

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN

LỜI MỞ ĐẦU i

CAM ĐOAN ii

MỤC LỤC iii

DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ v

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ SẢN PHẨM 3

1.1 Yêu cầu về mặt xã hội 3

1.2 Giới thiệu về đặc sản mì quảng 3

1.2.1 Giới thiệu chung 3

1.2.2 Nguyên liệu chế biến mì quảng 4

1.3 Máy sản xuất mì tự động 10

1.3.1 Giới thiệu về sản phẩm 10

1.3.2 Quy trình sản xuất mì 12

1.3.3 Sử dụng máy 18

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MÁY 19

2.1 Lựa chọn phương án thiết kế 19

2.1.1 Chọn lò đốt 19

2.1.2 Chọn bộ truyền 22

2.2 Sơ đồ động của máy 23

2.3 Thiết kế băng tải 24

2.3.1 Tính toán lực căng băng tải 24

2.3.2 Mục tiêu thiết kế băng tải 33

2.3.3 Chọn động cơ 33

2.3.4 Tính toán thiết kế bộ truyền đai 34

2.2.4 Tính toán trục 36

2.2.5 Chọn ổ bi 39

2.3 Kiểm nghiệm sức bền 40

2.4 Thiết kế nồi hấp 41

2.4.1 Thanh nhiệt 41

2.4.2 Van xả 44

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN 45

3.1 Các linh kiện sử dụng cho bộ điều khiển 45

3.1.1 Arduino Uno 45

3.1.2 Nguồn tổ ong 24V-15A 47

3.1.3 Module IBT- 2H- BRIDGE 43A 49

3.1.4 Mạch giảm áp LM2596 có hiển thị 51

3.1.5 Cảm biến nhiệt độ relay có điều chỉnh mức 220V 51

3.1.6 Relay bán dẫn SSR-25DA 53

3.1.7 Một số linh kiện khác 54

3.2 Sơ đồ nguyên lý 56

3.2.1 Bộ điều khiển động cơ 56

3.2.2 Bộ điều khiển nhiệt độ 57

3.3 Lưu đồ thuật toán 58

3.4 Chương trình điều khiển 59

CHƯƠNG 4: LẮP GHÉP MÔ HÌNH VÀ HIỆU CHỈNH MÁY 61

4.1 Quá trình gia công và lắp ghép 61

4.2 Các cụm chi tiết 61

4.2.1 Bộ truyền băng tải 61

4.2.2 Cụm tráng bánh 63

4.2.3 Nồi hấp 64

4.2.4 Thanh gạt mì 64

4.2.5 Cụm xắt mì sợi 65

4.2.6 Cụm cắt mì 66

4.3 Mạch điều khiển 67

4.4 Mô hình và nguyên lý máy 68

4.5 Sử dụng và bảo quản 69

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN 71

5.1 Kết quả sản phẩm 71

5.2 Ưu, nhược điểm của máy 72

5.3 Hướng phát triển của đề tài 73

TÀI LIỆU THAM KHẢO 74

DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ

Bảng 1.1 Các thành phần dinh dưỡng của gạo ……… ….…… 5

Bảng 1.2 Bảng chi tiêu hóa học của nước ……… … 7

Bảng 2.1 Bảng thông số của hệ số 𝐾𝑡 .……… ……….……… 25

Bảng 2.2 Ứng suất cho phép của thép sau khi hàn ……….…… 40

Bảng 2.3 Kích thước và thông số của loại que hàn N42 ……… 40

Bảng 3.1 Các thông số của Arduino Uno……… … 46

Hình 1.1 Đặc trưng của mì quảng ……….……… 4

Hình 1.2 Một số loại gạo dùng để tráng mì .……….… … …… … 4

Hình 1.3 Nguồn nước ……… ……… 6

Hình 1.4 Nước lèo ……… ……… ……… 7

Hình 1.5 Muối ăn ……… ……… …… 8

Hình 1.6 Đường ……… ……….……… 9

Hình 1.7 Tráng mì truyền thống ……… 10

Hình 1.8 Máy tráng bánh ướt ……….……… 11

Hình 1.9 Máy tráng phở ……… 12

Hình 1.10 Quy trình sản xuất mì ……… …… 12

Hình 1.11 Ngâm gạo ……… 13

Hình 1.12 Bột nước ……… ……… 14

Hình 1.13 Xắt mì thủ công ……….……… 15

Hình 1.14 Bộ phận xắt mì trong máy tự động ……… 16

Hình 1.15 Mì sợi ……… 17

Hình 1.16 Bánh tráng ……….……… 17

Hình 1.17 Mô hình máy tráng mì tự động ……….……… 18

Hình 2.1 Lò đốt than củi ……… ……… 19

Hình 2.2 Nồi hấp thanh nhiệt ……….…… 21

Hình 2.3 Sơ đồ động của máy ……… 23

Hình 2.4 Sơ đồ băng tải 1 ……… ……… 24

Hình 2.5 Sơ đồ băng tải 2 ……… ……… 28

Hình 2.6 Sơ đồ băng tải 3 ……… …… 31

Hình 2.7 Động cơ xe đạp điện ……….……… 34

Hình 2.8 Kích thước tiết diện của đai thang A ……… … 35

Hình 2.9 Sơ đồ lực tác dụng lên trục……….……… 37

Hình 2.10 Kết cấu ổ bi ……….……… … 39

Hình 2.11 Các loại thanh nhiệt thường sử dụng ……… ………… 41

Hình 2.12 Điện trở KSAN3- 220V*2KW ……… … 42

Hình 2.13 Điện trở KVTX- 200V*1KW ……… ……… 42

Hình 2.14 Thanh nhiệt thay thế trong nồi phở ……… ……… 43

Hình 2.15 Van xả ……… ………… 44

Hình 3.1 Arduino Uno ……… … 45

Hình 3.2 Các chân cấu tạo của Arduino Uno ……… 47

Hình 3.3 Nguồn tổ ong 24V- 15A ……… ……… 48

Hình 3.4 Module IBT- 2H-Bridge 43A ……… ……… 49

Hình 3.5 Cấu tạo chân điều khiển Module IBT- 2H- Bridge 43A ……… 50

Hình 3.6 Sơ đồ nối dây Module IBT- 2H- Bridge 43A với Arduino Uno ……… 50

Hình 3.7 Mạch giảm áp LM2596 có hiển thị ……… 51

Hình 3.8 Cảm biến nhiệt độ Relay chỉnh mức 220V ……… 52

Hình 3.9 Relay bán dẫn SSR- 25DA……… … 53

Hình 3.10 Aptomat 20A ……… …… 54

Hình 3.11 Công tắc điện ……… …… 54

Hình 3.12 Đèn chỉ thị ……… 55

Hình 3.13 Dây điện ……… ……… 55

Hình 3.14 Sơ đồ nguyên lý điều khiển động cơ ……… …… 56

Hình 3.15 Sơ đồ nguyên lý điều khiển hoạt động của thanh nhiệt ………… … 57

Hình 3.16 Lưu đồ thuật toán ……….……… 58

Hình 4.1 Lập trình trên máy vi tính ……… …… 61

Hình 4.2 Bộ truyền băng tải ……….……… 62

Hình 4.3 Khuôn tráng mì ……… ……… 63

Hình 4.4 Nồi hấp thanh nhiệt ……….……… 64

Hình 4.5 Thanh gạt mì ……….……… 65

Hình 4.6 Cụm xắt mì sợi ……… ……… 66

Hình 4.7 Cụm cắt mì ……….………… 67

Hình 4.8 Mạch điều khiển chung ……… … 68

Hình 4.8 Các cụm truyền động của máy ……… ……… 68

Hình 4.10 Máy tráng mì hoàn chỉnh ……… …… 69

Hình 4.11 Sản phẩm của máy tráng mì tự động ……… … 70

MỞ ĐẦU

1 Mục đích thực hiện đề tài

Sử dụng tất cả các kiến thức đã biết, đã được học tại trường chừ như các kiến thức bản thân tự tích lũy được, áp dụng vào thực tế thực hiện chế tạo sản phẩm đồ án tốt nghiệp Hơn nữa, nhóm muốn thực hiện được một sản phẩm thực tế với đời sống xã hội, một sản phẩm có ích, phục vụ cho đời sống con người, nhất là người nông dân Bản thân các thành viên trong nhóm đều đến từ vùng nông thôn, vì vậy nhóm đã quyết

định nghiên cứu và chế tạo “Máy tráng mì quảng tự động” nhằm đạt đáp ứng được

các mục đích nói trên đồng thời còn đảm bảo được nét văn hóa truyền thống của vùng đất Quảng Nam

3 Phạm vi và đối tượng nghiên cứu

• Phạm vi: các kiến thức từ thực tế, sách vở và internet

• Đối tượng nghiên cứu

- Các sản phẩm tương tự ngoài thực tế

- Các module điều khiển

- Phần mềm và lập trình điều khiển

- Các chi tiết cơ khí

- Phương pháp tính toán và lắp ghép chi tiết

4 Phương pháp nghiên cứu

Tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các sản phẩm tương tự đã được thiết kế Sau đó, tham khảo những ưu điểm, cải tiến các nhược điểm của các sản phẩm trên để

áp dụng chế tạo được một sản phẩm tối ưu nhất

5 Cấu trúc của đồ án tốt nghiệm

Đồ án tốt nghiệp gộp 3 phần:

• Mô hình thực tế của sản phẩm “ Máy tráng mì tự động”

• Các bản vẽ thiết kế sản phẩm:

- Bản vẽ lắp ghép toàn máy

- Bản vẽ kết cấu máy

- Bản vẽ sơ đồ động học

- Bản vẽ mạch điện điều khiển

- Bản vẽ sơ đồ khối điều khiển

- Bản vẽ lưu đồ thuật toán

• Thuyết minh về sản phẩm:

Thuyết minh đồ án gồm 5 chương:

- Chương 1: Tổng quan về sản phẩm ( máy tráng mì tự động)

- Chương 2: Thiết kế máy

- Chương 3: Thiết kế mạch điều khiển

- Chương 4: Sản xuất mô hình và điều chỉnh máy

- Chương 5: Kết luận

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ SẢN PHẨM

1.1 Yêu cầu về mặt xã hội

Trong những năm gần đây, cũng với sự phát triển nhiều mặt của đất nước về kinh

tế, văn hóa, xã hội, đời sống của nhân dân ngày càng được cải thiện, nhu cầu về mọi mặt cũng được nâng cao về cả số lượng lẫn chất lượng, mà đặc biệt là về an toàn vệ sinh thực phẩm Chính vì thế, các mặt hàng thực phẩm muốn tồn tại, phát triển cần phải dổi mới công nghệ, kỹ thuật để sản phẩm đáp ứng được yêu cầu của người tiêu dùng nhất là các sản phầm từ các làng nghề truyền thống của nước ta

Hiện nay đời sống của con người ngày càng được nâng cao, công việc ngày càng nhiều Vì vậy người tiêu dùng không có thời gian chuẩn bị cho mình những bữa ăn đảm bảo, nên việc chọn những loại thức ăn có sẵn và đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm là lựa chọn hàng đầu của họ

Từ lâu, mì quảng không chỉ là một món ngon, nổi tiếng được nhiều người ưa chuộng mà còn là nét truyền thống lâu đời của người dân nơi đây Để lưu giữ được những nét truyền thống đó, trước đây người thợ phải mất rất nhiều công sức, rất nhiều thời gian nhưng năng suất lại không đảm bảo với sức lao động họ bỏ ra Hiện nay, với

sự phát triển của ngành kỹ thuật, việc thiết kế chế tạo ra máy sản xuất mì tự động không chỉ giúp người thợ đỡ tốn công sức hơn mà năng suất lại cao hơn nhiều lần Do vậy, máy sản xuất mì tự động là một nhu cầu tất yếu thực sự cần thiết

1.2 Giới thiệu về đặc sản mì quảng

1.2.1 Giới thiệu chung

Mì quảng, một cái tên rất quen thuộc hầu như ai cũng biết khi đã một lần ghé đến Quảng Nam, từ vùng quê đến thành phố Không chỉ là một món ăn truyền thống mà còn được xem như một nghệ thuật, một nét văn hóa lâu đời của người dân xứ Quảng Cũng với một nguyên tắc như bún hay phở, mì quảng cũng được làm từ gạo (với nhiều loại gạo khác nhau) Nếu như bún và phở mang lại cho chúng ta cảm giác, sức hấp dẫn của sự tinh tế thì mì quảng lại khác, nó đem lại cho ta sự mộc mạc, chân quê một cách chân thật mà khiến ai cũng phải xiêu lòng khi được thử qua một lần Điều khiến món

ăn trở nên đặc biệt như vậy là nhờ nước dùng được chế biến một cách đặc biệt, từ nhiều loại nguyên liệu khác nhau, đặc trưng của vùng quê xứ Quảng mà không một nơi nào có thể thay thế được

Hình 1.2: Một số loại gạo dùng để tráng mì

Chất tinh bột: chứa trong gạo dưới hình thức Carbohydrat và trong con người dưới dạng glucogen cung cấp năng lượng lớn cho cơ thể Gạo trắng chứa Carb rất cao, độ

82 gram trong mỗi 100 gram Do đó, 90% năng lượng gạo cung cấp do Carb

Chất Protein: Gạo là loại thức ăn dễ tiêu hóa và cung cấp protein tốt cho con người Chất protein cung cấp các phân tử amino acid để thành lập mô bì, tạo ra enzym, kích thích tố và chất kháng sinh Chỉ số giá trị sử dụng protein thật của gạo là 63 So sánh với 49 cho lúa mì và 36 cho bắp

Vitamin: Cũng giống như các loại ngũ cốc khác, lúa gạo không chứa các loại vitamin A, C hay D nhưng có vitamin B1, vitamin B2, niacin, vitamin E, ít chất sắt và kẽm và nhiều chất khoáng Mg, P, K, Ca

Niacin: là yếu tố cần thiết đế phân tích glucose cho năng lượng và cho da và hoạt động bình thường của hệ thần kinh Gạo trắng chứa 1.8 mg Niacin/100 gram

Thành phần dinh dưỡng của gạo:

Bảng 1.1: Các thành phần dinh dưỡng của gạo

đo độ đục để đo

• Độ màu: do các hợp chất tan trong nước tạo nên Ngoài phương pháp cảm quang, ta có thể đo độ màu bằng máy so màu Thang đo Pt- Co thường dùng để

đo độ màu của nước

• Mùi: do các hợp chất dễ bay hơn trong nước tạo nên Nước 20° ít khi bị phát

hiện có mùi lạ Thường để xác định thì người ta gia nhiệt độ của nước lên từ

• Độ kiềm: do các Hydroxyt, các muối kiềm tạo nên

• Giá trị pH: do nồng độ các ion H+ tạo nên

• Độ Oxy hóa: giá trị này do hàm lượng các chất hữu cơ có trong nước tạo nên,

và những hợp chất này có khả năng tham gia phản ứng oxy hóa

• Độ dẫn điện: nước có nhiều cation và anion khác nhau nên có tính dẫn điện + Chỉ tiêu vi sinh:

• Vi sinh vật luôn được tìm thấy trong các nguồn nước thiên nhiên, bao gồm cả các vi sinh vật họa sinh và vi sinh vật gây hại cho con người, nó có thể tồn tại ở dạng sinh dưỡng hoặc sinh bào tử, hàm lượng vi sinh vật trong nước liên quan đến giá trị oxy hóa của nước, nếu giá trị oxy hóa càng lớn thì số lượng vi sinh vật trong nước càng nhiều

Bảng 1.2: Bảng chỉ tiêu hóa học của nước

+ Hàm lượng NaCl > 97% khối lượng chất khô

+ Hàm lượng chất không tan trong nước < 25% khối lượng chất khô

+ Độ ẩm ≤ 12%

Chỉ tiêu cảm quang:

+ Tinh thể trắng đều, không có mùi, cỡ hạt: 1-15 mm, khô ráo

+ Vị: dung dịch muối 5% có vị mặn thuần khiết, không có vị lạ

• Đường

Đường là tên gọi chung của những chất hóa học thuộc nhóm phân tử Cacbohydrat

Hình 1.6: Đường

Chỉ tiêu hóa lý:

+ Hàm lượng saccharose 99,8% chất khô

+ Độ ẩm: 0.05% khối lượng

+ Hàm lượng đường khử: 0.03% khối lượng

+ Hàm lượng tro: 0.03% khối lượng

Chỉ tiêu cảm quang:

+ Màu trắng óng ánh, tinh thể đồng đều, khô, không vón cục, khi hòa tan trong nước có vị ngọt đặc trưng, không có vị lạ, mùi là, dung dịch trong suốt

Monocalcium photphate:

+ Có tác dụng làm tăng độ dai cho bánh

+ Theo TCVN 4359:1996 (CODEX STAN 152 – 1985) lượng phụ gia Monocalcium photphate được dùng tối đa là 2500 mg/ kg bột khô

1.3 Máy sản xuất mì tự động

1.3.1 Giới thiệu về sản phẩm

Từ xưa, nghề làm mì luôn là một nét đẹp truyền thống của người dân Quảng Nam

Để có được những lá mì ngon, đạt đủ độ chín, thậm chí phải tròn đẹp và những sợi mì đều nhau đòi hỏi người thợ cần phải có sự khéo tay và phải có kinh nghiệm trong việc làm nghề Các quy trình chế biến phức tạp từ khâu chọn gạo, xay bột, pha trộn với lượng nước phù hợp Hay việc sử dụng các loại bếp củi, các lò nhiều thủ công sẽ không đảm bảo được lượng nhiệt ổn định Để giữ được nét truyền thống đó, người thợ phải khá vất vả, nhưng lợi ích lại không được đảm bảo với công sức mà họ bỏ ra

Hình 1.7: Tráng mì truyền thống Hiện nay, ngành kỹ thuật công nghiệp ngành càng được phát triển nên việc tự động hóa các quy trình phức tạp thành đơn giản cũng được áp dụng nhiều vào trong nhiều ngành nghê khác nhau, kể cả trong các ngành nghề truyền thống, đòi hỏi phải có sự khéo tay Nhận thấy được sự khó khăn, vất vả của những người thợ thủ công trong

nghề làm mì truyền thống, đặc biệt hơn cũng là người dân vùng quê xứ Quảng, nên chúng em đã quyết định nghiên cứu về máy sản xuất mì tự động nhằm đơn giản hóa các quy trình phức tạp để đem lại lợi ích cao hơn cho người dân mà vẫn không mất đi nét truyền thống lâu đời của món mì Quảng

Một số mô hình máy tương tự đã được sử dụng:

Hình 1.8: Máy tráng bánh ướt

Hình 1.9: Máy tráng phở

1.3.2 Quy trình sản xuất mì

Hình 1.10: Quy trình sản xuất mì

1.3.2.1 Gạo và nước

Trước khi xay bột, ta ngâm gạo nước ấm từ 1-2 tiếng hoặc nếu ngâm nước ở nhiệt

độ bình thường thì khoảng 4 tiếng để đảm bảo độ mềm của gạo Thời gian ngâm thích hợp giúp hạt gạo nở tốt và tránh hiện tượng lên men chua Mục đích của quá trình ngâm là nước sẽ thấm vào hạt gạo, giúp gạo mềm và dễ dàng xay mịn hơn

Hình 1.11: Ngâm gạo

1.3.2.2 Xay bột nước

Sau khi ngâm trong nước từ 1-2 giờ đồng hồ Gạo sẽ mềm hơn, ta tiến hành việc xay bột nước tráng mì Việc pha tỉ lệ gạo và nước phải thích hợp để bột không quá đặc hay quá lỏng đảm bảo chất lượng của lá mì Tỉ lệ xay 1:1, nếu bột quá đặc, sau khi xay

ta có thể pha loãng thêm bằng nước bình thường

Quá trình xay sẽ giải phóng các hạt tinh bột trong gạo, chuyển khối gạo thành khối đồng nhất và mịn Điều này sẽ giúp quá trình tráng được dễ dàng và bề mặt của bánh được mịn và khả năng hút nước đồng đều khi nấu

Hình 1.12: Bột nước

1.3.2.3 Lọc

Do trong quá trình xay, các mặt đá xay có thể không đều tất cả các bề mặt nên gạo không thể xay nhuyễn hoàn toàn hòa vào nước, hoặc do tinh bột trong gạo nhiều có xu hướng kết tụ lại với nhau nên ta sử dụng bộ lọc để lấy các cặn và xử lý chúng thành dạng bột nước và đưa vào khuôn mì

1.3.2.4 Vào khuôn

Khuôn mì hay nói cách khác là tạo hình dáng cho lá mì, có thể tròn theo kiểu thủ công truyền thống, hoặc hình chữ nhật theo hình dạng của băng tải thiết kế Ở đây, ta thiết kế khuôn mỳ khá đơn giản, chỉ cần tạo một khung hình chữ nhật, đặt cố định lên bàn hay một mặt phẳng để băng tải trượt qua Khi bột nước vào khuôn sẽ chảy theo chiều chạy của băng tải, bột sẽ trải đều lên bề mặt băng và chạy được đưa vào nồi hấp Quá trình được thực hiện liên tục cho đến khi ta dừng máy

1.3.2.5 Hấp

Đối với việc làm mì quảng hay bất cứ công việc liên quan đến dùng hơi để làm chín sản phẩm thì nồi hấp luôn là tiêu chí được đặt lên hàng đầu Nhiệt độ trong nồi phải luôn đảm bảo, phải được duy trì ở nhiệt độ nhất định, không thay đổi quá lớn Do đó, với phương pháp thủ công thông thường, nấu bằng bếp củi thì nhiệt độ trong nồi thay đổi thất thường, người thợ phải thường xuyên túc trực, kiểm tra khá vất vả, còn đối với việc sử dụng thanh nhiệt nấu bằng điện thì nhiệt độ luôn luôn ổn định, không có sự thay đổi nhiều nếu như điện vẫn được cung cấp

Trong quy trình sản xuất mì tự động cũng vậy, việc hấp là bước quan trọng nhất Nếu như trong phương pháp thủ công, nhiệt độ không đủ ta có thể để thời gian hấp lâu hơn hay trong quá trình nấu mì, người thợ luôn ở đó có thể kiểm tra được nước trong

nồi Còn đối với phương pháp tự động, nhiệt độ nồi hấp phải đảm bảo (70-90℃), thay đổi không quá lớn, hay thiết kế nồi phải đảm bảo kiểm tra được các điều kiện bên trong của nồi để không ảnh hưởng đến cả quá trình Vận tốc của băng vải phải phù hợp

để đảm bảo trong thời gian băng vải đưa mì qua nồi hấp lá mì sẽ được chín đều, chất lượng đảm bảo Kết quả ta sẽ có những lá mì đảm bảo chất lượng

1.3.2.6 Gạt

Gạt mì Tuy đây chỉ là một thiết kế nhỏ nhằm để tách rời lá mì để mì không dính chặt vào băng tải nhưng lại là một bước khá quan trọng Bởi nếu như thủ công, người thợ thường luôn đặt bên cạnh một thanh tre hay gỗ nhỏ bên canh sử dụng để lấy mỳ khi mì đã chín thì đối với máy làm mì tự động, một đầu gạt được hàn chặt vào máy, một đầu kia phải tiếp xúc tạo ma sát với băng tải đảm bảo tách lá mì ra khỏi băng tải Tuy vậy, sau khi mối mì đầu tiên được tách ra và đầu lá mì chạm xuống băng tải thứ hai thì lá mì hoàn toàn có thể tự tách rời ra khỏi băng trên mà không cần đến thanh gạt

1.3.2.7 Xắt mì

Việc xắt mì thành sợi là một bước không thể thiếu đối với máy làm mì quảng tự động Chế tạo hai trục xắt mì khá phức tạp, hai ống trục phải được tiện một cách chính xác, các đường âm dương phải ăn khớp với nhau, không để khe hở nếu không mì sẽ không được cắt sợi Các rãnh trên ống không được quá sâu hay quá cạn, vì mì được làm bằng bột nên có xu hướng dính chặt, khi đưa vào giữa hai cuộn cắt mì, nếu không chính xác thì sẽ không xắt được cũng như làm hỏng toàn bộ lá mì

Với thiết kế đảm bảo chính xác, những sợi mì được xắt đều nhau, tốc độ quay của hai ống xắt mì phải đảm bảo đồng đều với tốc độ quay của băng tải để khi xắt lá mì sẽ không bị đùn hay bị kéo đi quá nhanh làm đứt thành từng đoạn Sợi mì cho ra sẽ đẹp hơn, bắt mắt hơn so với quá trình xắt bằng tay mà trước đây người thợ hay dùng

Hình 1.13: Xắt mì thủ công

Ở đây ta sẽ tích hợp sử dụng bộ truyền của máy và động cơ để tự động quay cắt mì

mà không cần tác động của con người

Hình 1.14: Bộ phận xắt mì trong máy tự động

1.3.2.8 Cắt mỳ

Bộ phận cắt mì được thiết kế khá đơn giản với một dao gắn với trục quay, với chiều quay ngược hướng so với toàn bộ các bộ truyền kéo trên: băng tải và bộ phận xắt mì, tốc độ quay của trục luôn luôn không đổi đảm bảo cho các lá mì cắt được đều nhau, tạo tính thẩm mỹ cao

Tùy theo thiết kế của dao cắt ta có thể cho ra được những là mì to hay nhỏ nhất định, tùy thuộc vào mục đích,yêu cầu sử dụng

Ta có thể điều chỉnh lá mì to hay nhỏ bằng hai cách:

- Thay đổi kích thước của dao cắt: nếu dao với kích thước lớn thì vòng quay của dao sẽ giảm, thời gian cắt mì chậm lại và lá mì sẽ to hơn Ngược lại, nếu kích thước dao nhỏ thì vòng quay dao nhiều hơn, thời gian cắt mì tăng lên và sẽ cho lá

mì nhỏ hơn

- Thay đổi kích thước bánh đai- bánh bị động: Vì phần cắt mì có thể coi là một phần riêng biệt của máy làm mì quảng tự động nên ta có thể điều chỉnh tốc độ của nó tùy ý mà không ảnh hưởng đến toàn bộ quá trình sản xuất mì Nếu ta muốn là mì lớn thì sẽ tăng đường kính bánh bị động lên hay muốn lá mì nhỏ thì

ta sẽ thực hiện ngược lại

1.3.2.9 Sản phẩm

Sau khi thực hiện xong các bước trên, những lá mì chín được xắt và cắt đều, di chuyển trên băng vải thiết kế, ta tiến hành lấy mì khỏi băng vải và thu sản phẩm một cách dễ dàng Nếu không muốn xắt ta có thể dừng hoạt động của bộ phận xắt mì để thu những lá mì nguyên dạng nhằm sử dụng vào nhiều mục đích, yêu cầu khác nhau của người tiêu dùng như bánh tráng Công việc này được làm thủ công vì mì có xu hướng dính vào băng vải nên khi thực hiện bước này người thợ phải cẩn thận, khéo tay để không bị hỏng lá mì Kết quả ta sẽ có được những lá mì được sử dụng tùy theo mỗi người có thể dùng để ăn tươi hoặc cắt sợi phơi khô Ta cũng có thể không cắt sợi mà thành từng lá đem phơi khô tạo thành bánh tráng

Hình 1.15: Mì sợi

Hình 1.16: Bánh tráng

1.3.3 Sử dụng máy

Do máy được thiết để gần như là hoàn toàn tự động từ gạo thành mì nên quá trình thủ công rất ít Người thợ chỉ thực hiện những công việc nhẹ nhàng, đơn giản Hệ thống được thiết kế đơn giản, nối đất an toàn để tránh giật điện do dùng nguồn điện lớn Dễ dàng sử dụng với mọi đối tượng, đáp ứng được đầy đủ các yêu cầu mà nghề tráng bánh truyền thống yêu cầu

Hình 1.17: Mô hình máy tráng mì tự động

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MÁY

1.1 Lựa chọn phương án thiết kế

1.1.1 Chọn lò đốt

1.1.1.1 Tráng bánh bằng lò đốt

Nguyên lý hoạt động: Bột nước sau khi được xay nhuyễn theo tỉ lệ sẽ đi qua cụm tráng bánh, sau khi vào cụm tráng bánh và được chia đều trên bề mặt băng vải sẽ được đưa qua nồi hấp Ở đây, nhiệt độ của nồi hấp được cung cấp bởi lò than củi Bánh sau khi qua lò hấp và được băng tải hấp chín sẽ được băng tải đưa đến cụm gạt bánh làm cho bề mặt của bánh đẹp hơn Sau đó bánh được đưa đến cụm cắt bánh, cắt thành những mảng bánh đều phù hợp với nhu cầu sử dụng Cuối cùng được người thợ đưa ra ngoài Ta có sản phẩm

Hình 2.1: Lò đốt than củi

Ưu điểm:

- Chế tạo đơn giản

- Nguyên liệu đốt dồi dào

Ưu điểm:

- Vì nhiệt độ được cung cấp bởi nồi áp suất nên đảm bảo được độ ổn định và có thể thay đổi được nhiệt độ trong nồi hấp

- Năng suất tráng bánh cao

- Nguyên liệu đốt dồi dào

Nhược điểm:

- Tốn năng lượng lớn

- Máy cồng kềnh, chiếm nhiều diện tích nên đòi hỏi cơ sở phải có diện tích lớn

- Cần thiết thêm nồi áp suất

- Giá thành máy cao

1.1.1.3 Tráng bánh bằng nồi hấp nhờ cụm thanh nhiệt

Nguyên lý hoạt động: Bột nước sau khi được xay nhuyễn theo tỉ lệ sẽ đi qua cụm tráng bánh, sau khi vào cụm tráng bánh và được chia đều trên bề mặt băng vải sẽ được đưa qua nồi hấp Ở đây, nhiệt độ của nồi hấp được cung cấp bởi cụm thanh nhiệt Bánh sau khi qua lò hấp và được băng tải hấp chín sẽ được băng tải đưa đến cụm gạt bánh làm cho bề mặt của bánh đẹp hơn Sau đó bánh được đưa đến cụm cắt bánh, cắt thành những mảng bánh đều phù hợp với nhu cầu sử dụng Cuối cùng được người thợ đưa ra ngoài Ta có sản phẩm

Ưu điểm:

- Vì nhiệt độ được cung cấp bởi những cây thanh nhiệt đặt trong nồi hấp nên đảm bảo được độ ổn định, có thể điều chỉnh được nhiệt độ trong nồi hấp

- Có thể tự ngắt điện khi đủ nhiệt độ, tự động bật chế độ nấu khi nhiệt độ thấp giúp tiết kiệm điện năng

- Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo

- Năng suất tráng bánh cao

- Không gây ô nhiễm môi trường

- Giá thành máy đảm bảo

Hình 2.2: Nồi hấp thanh nhiệt

 Lựa chọn phương án thiết kế: Như vậy, đối với yêu cầu máy cần chế tạo, qua thực tiễn và các nghiên cứu thiết kế trên ta thấy tuy phương án 1 đơn giản dễ chế tạo nhưng việc nấu bằng than củi không đảm bảo được vệ sinh an toàn thực phẩm Phương

án 2 thì máy chế tạo phức tạp, nồi hơi đòi hỏi tay nghề chế tạo cao, giá thành mắc Phương án thiết kế thứ 3 vì kết cấu đơn giản, năng suất cao, giá thành phù hợp, có thể dùng đối với các cơ sở sản xuất vừa và nhỏ Nguồn điện dễ sử dụng, sát với thực tế hơn Vì vậy nhóm chúng em lựa chọn phương án thứ 3 để thiết kế chế tạo, vừa phù hợp với điều kiện vừa có thể đưa vào sản xuất thực tiễn có thể thay thế được các cách tráng bánh thủ công truyền thống mà vẫn đảm bảo được chất lương của sản phẩm

1.1.2 Chọn bộ truyền

1.1.2.1 Bộ truyền bánh răng

Ưu điểm:

- Kích thước nhỏ, khả năng chịu tải lớn

- Tuổi thọ cao, làm việc tin cậy

- Hiệu suất cao, có thể đạt 0.97, 0.99

- Tỉ số truyền không đổi

Nhược điểm:

- Chế tạo phức tạp

- Cần yêu cầu độ chính xác cao

- Đặc biệt, bộ truyền bánh răng khó chế tạo hơn so với các bộ truyền khác, chỉ nên dùng cho các thiết kế lớn dùng trong công nghiệp

1.1.2.2 Bộ truyền đai

Ưu điểm:

- Có thể truyền động giữa các trục cách xa nhau

- Làm việc êm, không gây ồn nhờ vào độ dẻo của đai nên có thể truyền động với vân tốc lớn

- Nhờ vào tính chất đàn hồi của đai nên tránh được dao động sinh ra do tải trọng thay đổi tác dụng lên cơ cấu

- Nhờ vào sự trượt trơn của đai nên đề phòng sự quá tải xảy ra trên động cơ

- Kết cấu và vận hành đơn giản

Nhược điểm:

- Kích thước của bộ truyền lớn hơn so với các bộ truyền khác

- Tỉ số truyền thay đổi do hiện tượng trượt trơn giữa đai và bánh đai (ngoại trừ đai răng)

- Tải trọng tác dụng lên trục và ổ lớn ( gấp 2-3 lần so với bộ truyền bánh răng) do phải có lực căng đai ban đầu (tạo áp lực pháp tuyến lên đai tạo lực ma sát)

- Tuổi thọ của bộ truyền thấp

1.1.2.3 Bộ truyền xích

Ưu điểm:

- Không có hiện tượng trượt như bộ truyền đai, có thể làm việc khi có quá tải đột ngột, hiệu suất cao

- Không đòi hỏi phải căng xích nên lực tác dụng lên trục và ổ nhỏ hơn

- Kích thước bộ truyền nhỏ hơn bộ truyền đai nếu cùng công suất

- Góc ôm không có ý nghĩa như bộ truyền đai nên có thể truyền được cho nhiều bánh xích bị dẫn

Nhược điểm:

- Gây nên tải trọng động, ồn

- Có tỉ số truyền tức thời thay đổi, vận tốc tức thời của xích và bánh bị dẫn thay đổi

- Phải bôi trơn thường xuyên và phải có bánh điều chỉnh

- Mau bị mòn trong môi trường nhiều bụi và bôi trơn không tốt

 Lựa chọn phương án thiết kế: Như vậy, đối với yêu cầu của máy cần chế tạo: kích thước không quá lớn, đơn giản hóa các quy trình phức tạp, phù hợp sản xuất trong hộp gia đình và sản xuất nhỏ nên ta chọn phương án thiết kế theo bộ truyền đai đảm bảo dễ chế tạo, đơn giản, làm việc êm, đề phòng được sự quá tải Đồng thời, do kết hợp giữa điện tử và cơ khí, có thể điều chỉnh được tốc độ của động cơ theo tùy ý nên vấn đề bộ truyền của máy lớn được giải quyết, đảm bảo hơn so với bộ truyền xích Và thay vì chọn phương án là bộ truyền bánh răng khó chế tạo chỉ phù hợp với các máy công nghiệp lớn, chi phí cao Vì vậy, việc lựa chọn bộ truyền đai cho phương án thiết

kế máy là hoàn toàn hợp lý

1.2 Sơ đồ động của máy

Hình 2.3: Sơ đồ động của máy 1- Động cơ DC 2- Bộ truyền đai 1 3- Bộ truyền đai 2 4- Bộ truyền đai 3 5- Cắt mì 6- Xắt mì 7- Băng tải 2 8- băng tải 1 9- Băng tải 3

1.3 Thiết kế băng tải

1.3.1 Tính toán lực căng băng tải

1.3.1.1 Băng tải 1

Hình 2.4: Sơ đồ băng tải 1

Lực căng ở những vị trí khác nhau được xác định theo nguyên tắc:

𝜔 = 0,04: đối với ổ lăn

𝛼: góc nghiêng so với phương ngang:

𝑞𝑘: tải trọng trên một đơn vị chiều dài quay không tải:

 𝑞𝑥 = 5,9 + 13,2 = 19,1 𝐾𝑔/𝑚 Vậy:

𝑞𝑥: khối lượng trên một đơn vị chiều dài:

Hình 2.5: Sơ đồ băng tải 2

Tương tự như tính toán ở băng tải thứ nhất: