Thiết kế máy phân loại cá theo kích thước phục vụ các xí nghiệp chế biến thủy sản ở khu vực trung bộ

Chính vì những lý do trên mà tất cả các doanh nghiệp chế biến thuỷ sản lớn đều có xu hướng sử dụng máy móc thay cho con người .Tuy nhiên thì hiện tại do điều kiện kinh tế còn hạn chế ở n

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Người hướng dẫn: TS TÀO QUANG BẢNG

Sinh viên thực hiện: HOÀNG THANH LIÊM

Đà Nẵng, 2017

Chính vì những lý do trên mà tất cả các doanh nghiệp chế biến thuỷ sản lớn đều có

xu hướng sử dụng máy móc thay cho con người Tuy nhiên thì hiện tại do điều kiện kinh

tế còn hạn chế ở nước ta, sự nhập khẩu máy móc của nước ngoài có chi phí rất lớn do vậy đòi hỏi việc thiết kế, sản xuất máy trong nước là một nhu cầu cấp thiết giúp cho sản phẩm thuỷ sản có sức cạnh tranh cao trên thị trường quốc tế

Máy phân loại cá ra đời bởi yêu cầu cần thiết phải có máy móc giúp cho quá trình chế biến cá nhanh và chính xác để đảm bảo năng suất, giá thành hợp lý cho các xí nghiệp chế biến thủy sản với quy mô ngày càng lớn như hiện nay

KHOA CƠ KHÍ -o0o -

-o0o -

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ tên sinh viên: Hoàng Thanh Liêm Số thẻ sinh viên: 101120240

Lớp: 12C1C Khoa: Cơ khí Ngành: Công nghệ chế tạo máy

1 Tên đề tài đồ án:

Thiết kế máy phân loại cá theo kích thước phục vụ các xí nghiệp chế biến thủy sản

ở khu vực Trung Bộ

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

3 Các số liệu và dữ liệu ban đầu:

- Biên độ dao động cảu khung sàng: e = 7mm

- Bán kính quay của trục lệch tâm: R = 200mm

- Tổng trọng lượng của sàng và xà khi máy hoạt động là 150kg

4 Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:

- Tổng quan về ngành chế biến thủy sản và nhu cầu sử dụng thiết bị

- Phân tích và lựa chọn phương án thiết kế

- Thiết kế kỹ thuật máy phân loại cá

- Lập quy trình công nghệ chế tạo chi tiết điển hình

- Hướng dẫn lắp ráp và sử dụng

- Kết luận và đề xuất ý kiến

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

- Bản vẽ nguyên công gia công chi tiết trục lệch tâm (1 A0)

- Bản vẽ các phương án thiết kế (1 A0)

- Bản vẽ tổng thể máy và bản vẽ tách các chi tiết (3 A0)

- Bản hộp giảm tốc băng tải (1 A0)

- Bản vẽ sơ đồ nguyên lí máy (1 A0)

6 Họ tên người hướng dẫn: TS Tào Quang Bảng

7 Ngày giao nhiệm vụ đồ án: …… /……./201…

8 Ngày hoàn thành đồ án: …… /……./201…

Đà Nẵng, ngày tháng năm 201

Với tiềm năng sẵn có tạo cho nước ta có lợi thế rất lớn về ngành Thủy sản cả trong xuất khẩu cũng như phục vụ nhu cầu của thị trường nội địa đem về nguồn thu lớn cho quốc gia Trong đó nguồn thu về các sản phẩm của cá chiếm tỉ phần cao nhất

Máy phân loại cá ra đời bởi yêu cầu cần thiết phải có máy móc giúp cho quá trình chế biến cá nhanh và chính xác để đảm bảo năng suất cho các xí nghiệp chế biến thủy sản với quy mô ngày càng lớn như hiện nay

Đồ án tốt nghiệp:” Thiết kế máy phân loại cá theo kích thước phục vụ các xí

nghiệp chế biến thủy sản ở khu vực Trung Bộ” là cơ hội tốt để cho tôi được thử sức

mình trong vai trò là một kỹ sư trong giai đoạn sắp tới

Sau hơn ba tháng thực hiện đề tài về cơ bản tôi đã hoàn thành tốt Tuy nhiên trong quá trình thực hiện do tiếp cận với vấn đề mới nên còn gặp nhiều khó khăn và thiếu sót rất mong sự đóng góp của quý thầy và các bạn sinh viên để đề tài được hoàn chỉnh hơn

Tôi xin chân thành cảm ơn thầy TS Tào Quang Bảng và các thầy trong khoa Cơ khí đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn để tôi hoàn thành đồ án này

Đà Nẵng, 17 tháng 3, năm 2017 Sinh viên thực hiện

Hoàng Thanh Liêm

Em xin cam đoan đồ án này là do tự bản thân thực hiện và không sao chép các công

trình nghiên cứu của người khác để làm sản phẩm của riêng mình Các thông tin thứ cấp

sử dụng trong đồ án là có nguồn gốc và được trích dẫn rõ ràng Em xin hoàn toàn chịu

trách nhiệm về tính xác thực và nguyên bản của đồ án

Sinh viên thực hiện

Hoàng Thanh Liêm

Tóm tắt

Nhiệm vụ đồ án

Lời nói đầu và cảm ơn i

Lời cam đoan liêm chính học thuật ii

Mục lục iii

Danh sách các bảng biểu, hình vẽ và sơ đồ vii

MỞ ĐẦU 1

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN VÀ NHU CẦU SỬ DỤNG THIẾT BỊ 2

1.1 Tổng quan về ngành thủy sản Việt Nam và vùng duyên hải miền Trung 2

1.1.1 Ngành thủy sản Việt Nam 2

1.1.2 Ngành thủy sản vùng duyên hải miền Trung 4

1.2 Tìm hiểu về thực trạng sản xuất tại các xí nghiệp chế biến thủy sản ở khu vực Trung Bộ 4

1.2.1 Giới thiệu chung 4

1.2.2 Thực trạng sản xuất 7

1.3 Nhu cầu sử dụng của thiết bị 8

Chương 2: PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 9

2.1 Cơ sở của quá trình phân loại sản phẩm rời 9

2.1.1 Khái niệm 9

2.1.2 Hiệu suất làm sạch và phân loại 9

2.1.3 Các nhân tố ảnh hưởng tới quá trình phân loại 10

2.2 Yêu cầu đối với máy phân loại 12

2.3 Các phương án thiết kế 12

2.3.1 Phương án 1: Máy sàng rung một mặt sàng 12

2.3.2 Phương án 2: Máy phân loại kiểu thùng quay 14

2.3.3 Phương án 3: Máy phân loại cá dùng băng tải và đĩa kẹp 16

2.3.4 Phương án 4: Máy sàng chấn động lệch tâm 17

2.4 Lựa chọn phương án thiết kế 18

Chương 3: THIẾT KẾ KỸ THUẬT MÁY PHÂN LOẠI CÁ 19

3.1 Hệ thống mặt sàng 19

3.1.1 Kích thước 19

3.1.2 Góc nghiêng của khung sàng 20

3.2 Hệ thống trục lệch tâm 21

3.2.1 Xác định số vòng quay của trục lệch tâm 21

3.2.2 Trọng lượng quả lệch tâm 21

3.2.3 Trục lệch tâm 22

3.3 Xác định công suất động cơ và năng suất của máy 24

3.3.1 Xác định công suất động cơ 24

3.3.2 Xác định năng suất của máy phân loại 26

3.4 Hệ lò xo đỡ 26

3.5 Thiết kế hệ thống truyền động đai 28

3.5.1 Chọn loại đai 28

3.5.2 Xác định đường kính bánh đai 29

3.5.3 Tính đường kính bánh đai lớn 29

3.5.4 Chọn sơ bộ khoảng cách trục ( Asb) 29

3.5.5 Xác định chính xác chiều dài đai L và khoảng cách trục A 30

3.5.6 Kiểm nghiệm góc ôm bánh đai 30

3.5.7 Xác định số đai cần thiết 30

3.5.8 Xác định kích thước bánh đai 31

3.5.9 Xác định lực tác dụng lên trục 31

3.6 Hệ thống băng tải 31

3.6.1 Mặt băng tải 32

3.6.2 Tang và bộ phận căng tang 32

3.7 Hộp giảm tốc của hệ thống băng tải 32

3.7.1 Xác định công suất làm việc 33

3.7.2 Hiệu suất của hệ thống 33

3.7.3 Tính chọn động cơ và phân phối tỷ số truyền 34

3.7.4 Thiết kế bộ truyền động đai 36

3.7.5 Thiết kế bộ truyền bánh răng cấp nhanh 39

3.7.6 Thiết kế bộ truyền bánh răng cấp chậm 44

3.7.7 Thiết kế trục của hộp giảm tốc 48

3.7.8 Kiểm nghiệm trục theo hệ số an toàn 56

3.7.9 Tính chọn then 60

3.7.10 Thiết kế gối đỡ trục 62

3.7.11 Thiết kế cấu tạo hộp giảm tốc 65

Chương 4: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CHI TIẾT TRỤC LỆCH TÂM 68

4.1.1 Chức năng 68

4.1.2 Điều kiện làm việc của trục lệch tâm 68

4.2 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết 68

4.3 Xác định dạng sản xuất 69

4.4 Xác định phôi và phương pháp chế tạo phôi 69

4.5 Tiến trình công nghệ 70

4.5.1 Nguyên công 1 70

4.5.2 Nguyên công 2 73

4.5.3 Nguyên công 3 73

4.5.4 Nguyên công 4 75

4.5.5 Nguyên công 5 75

4.5.6 Nguyên công 6 77

4.5.7 Nguyên công 7 77

4.5.8 Nguyên công 8 78

4.6 Xác định lượng dư trung gian và kích thước trung gian 79

4.6.1 Bề mặt bậc trục Ø60f7 79

4.6.2 Bề mặt bậc trục Ø55h8 81

4.6.3 Bề mặt bậc trục Ø50h8 83

4.6.4 Bề mặt bậc trục Ø45h8 83

4.6.5 Bề mặt bậc trục Ø63js10 84

4.7 Xác định chế độ cắt 85

4.7.1 Xác định chế độ cắt khi gia công bề mặt trụ Ø63 85

4.7.2 Chế độ khi gia công bề mặt bậc trục Ø60f7 88

4.7.3 Chế độ cắt khi gia công bề mặt bậc trục Ø55h8 91

4.7.4 Chế độ cắt khi gia công bề mặt bậc trục Ø45h8 92

4.7.5 Chế độ cắt khi khoan lỗ 92

4.7.6 Chế độ cắt khi gia công mặt đầu 94

4.7.7 Chế độ cắt khi phay rãnh then 94

4.8 Đồ gá công nghệ 94

Chương 5: HƯỚNG DẪN LẮP RÁP VÀ SỬ DỤNG 95

5.1 Các thiết bị cần khi thực hiện lắp ráp 95

5.2 Trình tự lắp ráp 95

5.3 Hướng dẫn sử dụng 96

Chương 6: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 98

6.1 Kết luận 98

TÀI LIỆU THAM KHẢO 99

Bảng 1.1: Số liệu thống kê sơ bộ của Tổng cục Hải Quan về xuất khẩu thủy sản 9 tháng đầu năm 2016

Bảng 4.1: Thứ tự nguyên công

Bảng 4.2: Thông số dao tiện đầu cong có gắn mảnh hợp kim

Bảng 4.3: Thông số dao vai:

Bảng 4.4: Thông số dao tiện ngoài thân thẳng có gắn mảnh hợp kim

Bảng 4.5: Thông số dao phay ngón đuôi côn

Bảng 4.6: Thông số đá mài prôphin thẳng

Bảng 4.7: Thông số lượng dư bậc trục Ø55h8

Bảng 4.8: Thông số lượng dư bậc trục Ø50h8

Bảng 4.9: Thông số lượng dư bậc trục Ø45h8

Bảng 4.10: Thông số lượng dư bậc trục Ø63js10

Bảng 4.11: Tổng kết chế độ tiện Ø63

Bảng 4.12: Tổng kết chế độ cắt nguyên công 3

Bảng 4.13: Tổng kết chế độ cắt khi gia công bề mặt bậc trục Ø55h8

Bảng 4.14: Tổng kết chế độ cắt khi gia công bề mặt bậc trục Ø45h8

Bảng 4.15: Tổng kết chế độ cắt nguyên công khoan lỗ

Bảng 4.16: Chế độ cắt khi gia công mặt đầu (Tra bảng 5-68, trang 60, [8])

Bảng 4.17: Chế độ cắt khi gia công rãnh then

Hình 1.1: Tăng trưởng tổng sản lượng thủy sản, sản lượng nuôi trồng và kim ngạch xuất khẩu trong giai đoạn 1990 – 2013

Hình 1.2: Quy trình chế biến cá đông lạnh

Hình 2.1: Sơ đồ cấu tạo máy sàng rung 1 mặt sàng

Hình 2.2: Kết cấu mặt sàng dạng nan quạt

Hình 2.3: Sơ đồ cấu tạo máy phân loại kiểu thùng quay

Hình 2.4: Sơ đồ phân loại bằng sàng thùng quay

Hình 2.5: Sơ đồ phân loại bằng băng tải và đĩa kẹp

Hình 2.6: Nguyên lý của máy sàng chấn động lệch tâm

Hình 2.7: Hình dạng sơ bộ của cá phân loại

Hình 3.1: Kết cấu mặt sàng

Hình 3.2: Kết cấu trục lệch tâm

Hình 3.3: Biểu đồ mô men của trục gây rung động

Hình 3.4: Thông số đai thang

Hình 3.6: Thông số đai thang

Hình 3.7: Kết cấu sơ bộ hộp giảm tốc

Hình 3.8: Biểu đồ momen trục I

Hình 3.9: Biểu đồ momen trục II

Hình 3.10: Biểu đồ momen trục III

Hình 3.11: Các thống số hình học của then bằng

Hình 3.12: Sơ đồ tính toán gối đỡ trục I

Hình 3.13: Cấu tạo ổ bi đỡ 1 dãy

Hình 3.14: Sơ đồ tính toán gối đỡ trục II

Hình 4.1: Bản vẽ kết cấu trục

Hình 4.2: Bản vẽ phôi

Hình 4.3: Bản vẽ đánh số của bề mặt gia công

Hình 4.4: Mâm cặp 3 chấu

Hình 4.5: Sơ đồ gá đặt nguyên công 1

Hình 4.6: Dao tiện mặt đầu

Hình 4.7: Dao tiện ngoài thân cong có gắn mảnh hợp kim

Hình 4.8 : Sơ đồ gá đặt nguyên công 2

Hình 4.9: Sơ đồ gá đặt nguyên công 3

Hình 4.10: Dao tiện ngoài thân thẳng gắn mảnh hợp kim

Hình 4.11: Sơ đồ định vị gia công 4

Hình 4.12: Sơ đồ gá đặt nguyên công 5

Hình 4.13: Dao phay ngón đuôi côn

Hình 4.14: Sơ đồ định vị gia công

Hình 4.15: Đá mài prôphin thẳng

Hình 4.16: Sơ đồ gá đặt kiểm tra độ đảo hướng kính của mặt 6 và đường tâm trụ bậc

 Mục tiêu đề tài:

Phân tích, tính toán và thiết kế các bộ phận của máy

 Phạm vi và đối tượng nghiên cứu:

- Phạm vi:

 Không gian: Sách chuyên ngành, tài liệu liên quan

 Nội dung: Các phương pháp phân loại sản phẩm rời, quy trình tính toán thiết

kế hộp giảm tốc, quy trình công nghệ gia công chi tiết

- Đối tượng:

 Cơ sở lý thuyết về phân loại sản phẩm rời

 Máy cơ học nông sản - thực phẩm

 Phương pháp nghiên cứu:

- Phương pháp nghiên cứu thực tế: Khảo sát thực tế thu thập thông tin về đề tài

- Phương pháp nghiên cứu lí luận: Nghiên cứu tìm hiểu các tài liệu giáo trình, bài viết

và các thông tin có chọn lọc trên internet có liên quan đến đề tài

- Phương pháp tổng kết kinh nghiệm: Từ việc nghiên cứu tài liệu, giáo trình và các nguồn thông tin tiến hành tính toán thiết kế các phần của đề tài

- Phương pháp lấy ý kiến chuyên gia: Lấy ý kiến từ giáo viên hướng dẫn và giáo viên khác để có thể hoàn thiện nội dung cũng như hình thức của đề tài

 Cấu trúc đồ án tốt nghiệp:

- Tổng quan về ngành chế biến thủy sản và nhu cầu sử dụng thiết bị

- Phân tích và lựa chọn phương án thiết kế

- Thiết kế kỹ thuật máy phân loại cá

- Lập quy trình công nghệ chế tạo chi tiết điển hình

- Hướng dẫn lắp ráp và sử dụng

- Kết luận và đề xuất ý kiến

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN

VÀ NHU CẦU SỬ DỤNG THIẾT BỊ

1.1 Tổng quan về ngành thủy sản Việt Nam và vùng duyên hải miền Trung

1.1.1 Ngành thủy sản Việt Nam

Ngành thủy sản Việt Nam có một vai trò rất lớn trong nền kinh tế quốc dân, đóng góp cho GDP khoảng 4% Trong cơ cấu nông - lâm - ngư nghiệp, thủy sản chiếm 21%

tỷ trọng Những năm gần đây xuất khẩu thủy sản đứng vị trí thứ 3 (sau dầu thô và may mặc) là một trong các lĩnh vực xuất khẩu thu về ngoại tệ lớn cho Việt Nam Tốc độ tăng trưởng kim ngạch xuất khẩu thủy sản bình quân trong 5 năm qua là 10 - 15%/năm Theo đánh giá của FAO, Việt Nam nằm trong số các nước có ngành thủy sản phát triển với tốc độ nhanh Ngành thủy sản giữ một vai trò đặc biệt quan trọng trong nền kinh tế quốc dân:

- Cung cấp thực phẩm, tạo nguồn dinh dưỡng cho người dân Việt Nam

- Đảm bảo an ninh lương thực, thực phẩm

- Xóa đói giảm nghèo

- Chuyển dịch cơ cấu nông nghiệp nông thôn

- Tạo nghề nghiệp mới, tăng hiệu quả sử dụng đất đai

- Nguồn xuất khẩu quan trọng

- Đảm bảo chủ quyền quốc gia, đảm bảo an ninh quốc phòng ở vùng sâu, vùng xa, nhất là ở vùng biển và hải đảo

Trong những năm trở lại đây, ngành thủy sản nước ta đã có những bước phát triển lớn, đem lại nguồn kim ngạch xuất khẩu lớn nhất và ổn định Xuất khẩu thủy sản Việt Nam đã chiếm lĩnh, đứng vững trên trường quốc tế và hiện đang là một trong 10 nước

có giá trị xuất khẩu thủy sản hàng đầu thế giới, là nước có tốc độ tăng trưởng xuất khẩu thủy sản nhanh nhất Từ năm 1990 trở lại đây, kim ngạch xuất khẩu thủy sản của Việt Nam không ngừng tăng lên qua các năm Năm 1990 giá trị kim ngạch xuất khẩu mới đạt 205 triệu USD, đến năm 2000 đạt xấp xỉ 1,5 tỷ USD và đến năm 2012 đạt 6,2 tỷ USD Theo báo cáo của Tổng cục Thủy sản, năm 2013 ghi nhận nhiều thắng lợi của sản xuất thủy sản khi vượt qua mọi khó khăn nội tại của ngành và những điều kiện bất lợi

từ bên ngoài, tiếp tục duy trì được tốc độ tăng trưởng và duy trì vị trí của các đối tượng chủ lực Với những con số ấn tượng: sản lượng thủy sản ước đạt 6,05 triệu tấn (tăng 2,1% so với năm 2012); trong đó, sản lượng khai thác 2,71 triệu tấn (tăng 2,2%), nuôi

2012 (Hình 1.1) Tuy nhiên, tình hình xuất khẩu thủy sản Việt Nam cũng gặp phải nhiều khó khăn, các mặt hàng đều sụt giảm trừ xuất khẩu tôm Kim ngạch xuất khẩu tôm tăng

là nhờ giá tôm thế giới tăng mạnh và đây cũng là năm đầu tiên kim ngạch xuất khẩu tôm chân trắng vượt tôm sú Các thị trường nhập khẩu chính như Mỹ, EU, Nhật vẫn chưa thực sự thoát khỏi suy thoái, tình hình thiếu hụt nguyên liệu cho chế biến cùng với sự sụt giảm chất lượng nguyên liệu xuất khẩu vẫn là thách thức đối với ngành thủy sản trong năm vừa qua và trong các năm tiếp theo Theo dự báo, kim ngạch xuất khẩu thủy sản của Việt Nam năm 2014 sẽ đạt khoảng 6,9 tỷ USD, trong đó tôm xuất khẩu đạt 3 tỷ USD, cá tra 1,6 tỷ USD và hải sản khoảng 2,2 tỷ USD

Hình 1.1: Tăng trưởng tổng sản lượng thủy sản, sản lượng nuôi trồng và kim ngạch

xuất khẩu trong giai đoạn 1990 - 2013

1.1.2 Ngành thủy sản vùng duyên hải miền Trung

Vùng duyên hải miền Trung gồm 8 tỉnh/thành theo thứ tự Bắc - Nam: Đà Nẵng, Quảng Nam, Quảng Ngãi, Bình Định, Phú Yên, Khánh Hòa, Ninh Thuận, Bình Thuận

có chiều dài bờ biển khoảng hơn 1.000 km, biển vùng này khá sâu ở sát bờ, nhiều eo biển, cửa sông, vũng, vịnh thuận lợi cho việc phát triển ngành khai thác, nuôi trồng và chế biến thủy sản Xuất khẩu thủy sản vùng duyên hải miền Trung đã có đóng góp rất lớn vào sự thành công của ngành thủy sản cả nước, đặc biệt như Đà Nẵng, Phú Yên, Khánh Hòa Một số sản phẩm xuất khẩu có thế mạnh của vùng duyên hải miền Trung như tôm đối với thủy sản nuôi trồng (ở Khánh Hòa, Đà Nẵng) và cá ngừ đại dương đối với thủy sản đánh bắt xa bờ (ở Phú Yên, Bình Định),… đã đem lại nguồn thu ngoại tệ lớn cho các tỉnh/thành Công ty Cổ phần Nha Trang Seafoods - F17 tại Khánh Hòa và

Xí nghiệp Đông lạnh F32 - Công ty Cổ phần Thủy sản và Thương mại Thuận Phước tại

Đà Nẵng là 02 trong 10 doanh nghiệp xuất khẩu tôm hàng đầu trong cả nước

1.2 Tìm hiểu về thực trạng sản xuất tại các xí nghiệp chế biến thủy sản ở khu vực Trung Bộ

1.2.1 Giới thiệu chung

Thủy sản đang ngày càng chiếm tỉ phần cao trong bữa ăn của con người bởi giá trị dinh dưỡng của nó đang ngày càng được đánh giá cao.Việt Nam có lợi thế rất lớn về tài nguyên biển, với hơn 3000 km bờ biển và vùng biển rộng lớn đã mạng lại cho chúng ta một giá trị kinh tế rất cao từ thủy sản

Theo số liệu của Tổng cục Hải quan Việt Nam (Bảng 1.1), giá trị xuất khẩu thủy sản tháng 9 năm 2016 đạt 666 triệu USD, tăng 5,52% so với cùng kỳ 2015, đưa tổng giá trị xuất khẩu thủy sản 9 tháng đầu năm 2016 lên 5,02 tỷ USD, tăng 5,08% so với cùng kỳ Giá trị xuất khẩu thủy sản tháng 10 năm 2016 ước đạt 690 triệu USD, đưa giá trị xuất khẩu 10 tháng đầu năm lên khoảng 5,7 tỷ USD, tăng khoảng 3,6% so với cùng kỳ năm

2015

Hoa Kỳ, Nhật Bản, Trung Quốc và Hàn Quốc là 4 thị trường tiêu thụ hàng đầu các loại thủy sản Việt Nam trong 9 tháng đầu năm 2016, chiếm trên 54% tổng giá trị xuất khẩu thủy sản

Tuy nhiên vấn đề hiện tại là kinh doanh thủy sản đang ngày càng trở nên khó khăn đối với các nhà sản xuất và kinh doanh do thị trường lần lượt đưa ra những rào cản thương mại và kỹ thuật cao

Hiện nay để có được chỗ đứng trên thị trường thế giới các doanh nghiệp chế biến và xuất khẩu thủy sản ở nước ta đã có sự liên kết cao với sự ra đời của hiệp hội chế biến và xuất khẩu thủy sản VASEP

Đối với Khánh Hoà một số công ty đã và đang có nhu cầu sử dụng máy móc để hiện đại hoá quá trình sản xuất, chế biến thuỷ sản Hiện nay có một số xí nghiệp như F115

và Trúc An sử dụng máy phân loại tôm, Đại Thuận sử dụng máy rửa kiểu thùng quay

và băng tải Công ty chế biến thuỷ sản Cam Ranh cũng là công ty được trang bị nhiều máy móc Nhưng nhìn tổng thể máy móc còn được sử dụng rất hạn chế

QUY TRÌNH CHẾ BIẾN CÁ ĐÔNG LẠNH

Tiếp nhận nguyên liệuPhân loại sơ bộRửa sơ bộBảo quản chờ chế biến

Xử lý, chế biếnRửa sau chế biếnPhân cỡ, phân loại, chỉnh hình

Cân-xếp khuônCấp đôngTách khuôn - mạ băngBao gói, bảo quản

1.3 Nhu cầu sử dụng của thiết bị

Rửa là khâu đầu tiên khi cá được đưa tới nhà máy trước đó là quá trình ướp lạnh để đảm bảo được chất lượng của cá, nhiệt độ càng thấp thì cá có chất lượng càng đảm bảo Quá trình rửa phai đảm bảo sạch và thời gian ngắn vì khi tiếp xúc với nhiệt độ môi trường cá dễ bị hỏng Chính vì vậy cần phải cơ khí hoá quá trình phân loại

Ngày nay chế biến thuỷ sản phục vụ cho thị trường trong nước và đặc biệt là xuất khẩu cần áp dụng những tiêu chuẩn khắt khe của thế giới như ISO 22000 : 2005, HCCP

Để đảm bảo những tiêu chuẩn này cần phải có máy móc chính xác hơn là cảm quan của con người

Giải phóng công nhân ra khỏi công việc nặng nhọc và gây hại đồng thời tăng năng xuất là mục tiêu mà mọi doanh nghiệp đều hướng tới

Chính vì những lý do trên mà tất cả các doanh nghiệp chế biến thuỷ sản lớn đều có

xu hướng sử dụng máy móc thay cho con người Tuy nhiên thì hiện tại do điều kiện kinh

tế còn hạn chế ở nước ta, sự nhập khẩu máy móc của nước ngoài có chi phí rất lớn do vậy đòi hỏi việc thiết kế, sản xuất máy trong nước là một nhu cầu cấp thiết giúp cho sản phẩm thuỷ sản có sức cạnh tranh cao trên thị trường quốc tế

Chương 2: PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

2.1 Cơ sở của quá trình phân loại sản phẩm rời

2.1.1 Khái niệm

Quá trình tác động cơ lý một hỗn hợp thành những thành phần chứa các nguyên liệu đồng nhất được gọi là quá trình phân loại hỗn hợp

Quá trình phân loại hỗn hợp được chia làm 2 quá trình nhỏ:

- Làm sạch hỗn hợp nguyên liệu tức là phân chia hỗn hợp sao cho loại bỏ tối đa các tạp chất lẫn trong hỗn hợp để thu được khối lượng nguyên liệu có cùng tính chất

sử dụng

- Phân loại là phân chia hỗn hợp nguyên liệu thành các thành phần khác nhau

2.1.2 Hiệu suất làm sạch và phân loại

Hiệu suất làm sạch và phân loại được đánh giá theo các chỉ tiêu sau:

- Hiệu suất làm sạch tương đối (ηtđ)

ηtđ =

B

B

A .100%

Q1  2

(2.1) Trong đó:

Q1: Lượng nguyên liệu vào thiết bị làm sạch, (kg/h)

Q2: Lượng nguyên liệu được thiết bị làm sạch, (kg/h)

- Hiệu suất phân loại (ηpl) được đánh giá qua 2 chỉ tiêu chất lượng α và số lượng β

 Chỉ tiêu chất lượng α tính bằng cách lấy 100g nguyên liệu đã được phân loại đưa vào sàng thí nghiệm để kiểm tra:

α = 100 %

q

q q

q0 là lượng nguyên liệu đem phân tích, thường lấy q0 = 100g

q1 là lượng nguyên liệu bị loại tiếp trong thí nghiệm, (g)

 Chỉ tiếu số lượng β cũng được tính thông qua đo đạc bằng kiểm tra:

β = 100 % Q

Q

2

Trong đó:

Q1: Tỉ lệ nguyên liệu lọt sàng trong thực tế sản xuất, (%)

Q2: Tỉ lệ nguyên liệu lọt sàng xác định bằng kiểm tra, (%)

 Hiệu suất phân loại (ηpl)

ηpl = α - β (%) (2.4) Nếu ηpl > 95% là đạt yêu cầu

2.1.3 Các nhân tố ảnh hưởng tới quá trình phân loại

Hiệu quả làm việc của sàng phụ thuộc vào nhiều nhân tố, có thể là điều kiện khách quan do nguyên liệu cung cấp vào sàng gây ra, hoặc do cấu tạo và nguyên lý làm việc của bản thân sàng gây ra

2.1.3.1 Kích thước và hình dạng của nguyên liệu được phân loại

Kích thước của nguyên liệu được sàng có ảnh hưởng rất lớn tới quá trình sàng Dựa vào kích thước và hình dạng nguyên liệu mà ta sử dụng kết cấu của mặt sàng cho phù hợp, mặt sàng được cấu tạo dạng lưới đan, tấm đục lỗ hoặc sử dụng các thanh ghi Đối với mỗi hình dạng của nguyên liệu sàng thì có dạng mặt sàng phù hợp đảm bảo cho quá trình phân loại thuận lợi nhất

- Đối với lỗ chữ nhật có bề rộng bằng kích thước lỗ vuông hay đường kính lỗ tròn thì vật liệu sàng có kích thước lớn hơn cả, để nhận được vật liệu có kích thước như lỗ tròn thì bề rộng chỉ lấy bằng 60-65% đường kính lỗ tròn Một ưu điểm của lưới và tấm sàng có lỗ hình chữ nhật là tiết diện tự do (tiết diện sống ) lớn hơn, khối lượng bé hơn, năng xuất cao hơn, giá thành hạ hơn so với sàng có lỗ vuông và lỗ tròn Nhưng mức độ đồng nhất của sản phẩm dưới sàng thấp

- Kích thước lỗ lưới được chọn từ kích thước vật liệu như sau:

+ Khi d < 5mm, lấy lớn hơn 0,5 ÷ 1 mm

+ Khi d = (5 ÷ 25) mm, lấy lớn hơn 1 ÷ 3 mm

2.1.3.4 Độ dốc mặt sàng

Khi mặt sàng đặt nằm nghiêng thì kích thước của lỗ sàng chiếu xuống mặt phẳng nằm ngang sẽ nhỏ đi Độ dốc của mặt sàng quá lớn thì nguyên liệu đi qua mặt sàng rất nhanh làm giảm hiệu suất của sàng Đối với việc phân loại cá thì độ dốc của mặt sàng rất quan trọng, tạo điều kiện cho cá di chuyển được liên tục trên mặt sàng

2.1.3.5 Chiều dày nguyên liệu cấp vào sàng

Chiều dày lớp vật liệu trên sàng có ảnh hưởng lớn đến hiệu suất phân loại Nếu lớp vật liệu quá dày thì những cục vật liệu ở trên mặt sẽ khó lọt qua mặc dù kích thước đủ nhỏ Vì vậy lớp vật liệu càng mỏng thì hiệu quả quá trình sàng càng cao, nhưng năng suất lại giảm đi do vật liệu chuyển động nhanh hơn và dễ nhảy khỏi mặt sàng Trong thực tế thường sử dụng như sau:

- Khi kích thước của vật liệu d < 5 mm, thì bề dày lớp vật liệu h = (10 ÷15)d

- Khi kích thước của vật liệu d = (5 ÷ 50) mm, thì bề dày lớp vật liệu

h = (5 ÷10)d

- Khi kích thước của vật liệu d > 50 mm, thì bề dày lớp vật liệu h = (3 ÷ 5)d

2.1.3.6 Biên độ và tần số dao động của khung sàng

Khi các điều kiện khác như nhau, nếu tăng biên độ dao động thì có thể nâng cao được năng suất đến một mức độ nhất định.Tăng tần số dao động trong điều kiện cho phép của công nghệ làm tăng năng suất và hiệu quả của quá trình sàng

2.1.3.7 Độ ẩm của vật liệu

Độ ẩm của vật liệu ảnh hưởng tới quá trình sàng, đặc biệt là lớp nước nằm ngoài cục vật liệu Phần lớn đối với các loại vật liệu độ ẩm làm cản trở quá trình phân loại, tuy nhiên đối với việc phân loại cá ta chủ động cấp thêm nước cho quá trình vì nó thuận lợi cho sự di chuyển của cá, giảm ma sát giữa cá và khung sàng

2.2 Yêu cầu đối với máy phân loại

- Các chỉ tiêu về hiệu quả sử dụng: Năng suất cao, hiệu quả cao, tốn ít năng lượng, chi phí thấp về lao động vận hành máy… Đồng thời kích thước, diện tích chiếm chỗ phải nhỏ, sử dụng tiết kiệm nước, giá thành chế tạo lắp ráp sửa chữa phải thấp Để đạt được các yêu cầu này cần hoàn thiện các sơ đồ kết cấu của máy ,chọn hợp lý các thông

số máy, xây dựng các hệ thống điện điều khiển máy một cách thật hoàn chỉnh

- Khả năng làm việc: Đó là khả năng của máy có thể hoàn thành các chức năng đã định mà vẫn giữ được sự ổn định, có tính bền mòn, chống gỉ tốt ở điều kiện làm việc ẩm ướt và môi trường a xít

- Độ tin cậy cao: Là tính chất của máy hoặc chi tiết máy thực hiện được chức năng

đã định, đồng thời vẫn giữ được chỉ tiêu sử dụng trong suốt thời gian làm việc nào đó hoặc suốt quá trình thực hiện khối lượng công việc đã quy định

- An toàn trong sử dụng: Trong điều kiện sử dụng bình thường kết cấu của máy không gây ra tai nạn cho người sử dụng, cũng như không gây hư hại cho thiết bị xung quanh Một tồn tại của máy phân loại đó là làm việc trong trạng thái ẩm ướt nên cần phải đảm bảo an toàn tuyệt đối về hệ thống điện tránh chạm mạch điện gây nổ và rất nguy hiểm cho con người

- Tính công nghệ và tính kinh tế: Là một yêu cầu cơ bản đối với máy Để thỏa mãn yêu cầu này máy phải có hình dạng, kết cấu và vật liệu chế tạo phải phù hợp với điều kiện sản xuất cụ thể, bảo đảm khối lượng và kích thước nhỏ nhất trong điều kiện cho phép, tốn ít vật liệu, chi phí chế tạo thấp, giá thành máy thấp

- Đảm bảo quy tắc vệ sinh sản xuất: phải tạo điều kiện cho quá trình vệ sinh máy được dễ dàng, như vậy máy cần phải có các bề mặt nhẵn bóng đặc biệt là bề mặt tiếp xúc với cá, đồng thời phải bố trí các cửa thông hợp lý thuận tiện cho việc chùi rửa, vệ sinh máy

- Trong thời gian làm việc tiếng ồn phát ra từ máy không được vượt quá giới hạn cho phép, để thực hiện được điều này ta phải giảm cường độ rung động của các chi tiết bằng cách dùng các liên kết mềm: như đệm đàn hồi, lò xo, khớp nối mềm…

1

2 3

5

4 7

6

9

8 10

11

2.Hệ thống đai 7 Khung treo 10.Băng tải

3.Quả lệch tâm 8 Lò xo 11 Khung sàng 4.Trục lệch tâm 5 Ổ bi

Hình 2.1: Sơ đồ cấu tạo máy sàng rung 1 mặt sàng

Máy gồm có khung sàng 11 được đỡ bằng hệ lò xo 8 gắn trên bệ máy 9 Trên khung sàng 11 còn gắn ổ đỡ của trục lệch tâm 4, trục lệch tâm được thực hiện bằng phương pháp gắn thêm 2 quả lệch tâm trên trục quay Với cách lắp này có thể chỉnh biên độ dao dộng của sàng.Trục lệch tâm nhận truyền động quay qua bánh đai dẫn động 2 từ động

cơ 1 vào Trên khung sàng có thể đặt một mặt sàng dạng nan quạt có khoảng cách giữa các thanh tùy theo yêu cầu phân loại

Bộ phận gây dao động gồm có phần khối lượng lệch tâm 3 của trục lệch tâm 4, các đối trọng gây rung Khi làm việc các bánh đai chuyển động theo sàng Sàng thường được đặt nghiêng một góc 15-300, số vòng quay của trục lệch tâm từ 500-1500 vg/ph, biên độ dao động từ 1- 6 mm, năng suất có thể đạt 300 m3/h

2.3.1.2 Kết cấu mặt sàng

Mặt sàng bao gồm các thanh phân loại tròn được bố trí dạng nan quạt (hình 2.2) Sàng được đặt nghiêng, khoảng cách giữa 2 thanh nhỏ ở trên và lớn dần phía dưới

Hình 2.2: Kết cấu mặt sàng dạng nan quạt

2.3.1.3 Ưu, nhược điểm

Trong phân loại cá, một đặc tính riêng biệt của nó là không chịu đuợc va đập mạnh

và rất dễ bị nát Do vậy sử dụng máy sàng rung là phù hợp nhất

- Ưu diểm :

 Năng suất cao, không gây kẹt, không làm nát cá

 Phân loại được nhiều dạng cá

 Mặt sàng nhẹ, năng suất sử dụng bề mặt cao

 Tránh được hiện tượng quá tải, đảm bảo an toàn cho máy

- Nhược điểm:

 Mức độ đồng đều còn hạn chế

 Chế tạo mặt sàng đòi hỏi độ chính xác cao

Đối với việc phân loại cá vừa và nhỏ thì máy sàng rung đảm bảo tốt các yêu cầu phân loại

2.3.2 Phương án 2: Máy phân loại kiểu thùng quay

2.3.2.1 Nguyên tắc

Cấu tạo máy sàng thùng quay được trình bày như trên hình 2.3

1 Phễu tiếp liệu; 2.Sàng; 3.Trục quay; 4 Ổ đỡ

5.Thùng chứa sản phẩm trên sàng; 6.Thùng chứa sản phẩm dưới sàng

Hình 2.3: Sơ đồ cấu tạo máy phân loại kiểu thùng quay Máy phân loại kiểu sàng thùng quay là một ống hình trụ bằn thép tấm có đục lỗ hoặc

bằng lưới sợi đan bọc trên khung hình trụ hoặc lăng trụ Thân thùng quay được đặt trên

bộ phận đỡ kiểu vành đai con lăn hoặc ổ bi khi sàng có trục tâm 3 Thân thùng quay

được cố định vào trục tâm nhờ các vành đai với moayơ và các nan hoa.Thùng quay được

truyền động bằng trục tâm hoặc bằng cặp bánh răng vòng quanh thùng khi không có trục

tâm.Vật liệu được nạp vào thùng nhờ phễu tiếp liệu 1 ở một đầu của thùng Sản phẩm

trên sàng ra ở đầu còn lại và rơi vào thùng chứa 5 Sản phẩm dưới sàng được thu gom

vào thùng chứa 6

Máy sàng thùng quay có thể phân vật liệu thành nhiều loại bằng cách đặt chồng hay

nối tiếp các lưới sàng có kích thước lỗ khác nhau (hình 2.4) Thân thùng quay có dạng

hình trụ, hình lăng trụ lục giác hoặc hình nón cụt và thường được đặt nghiêng một góc

4o-7o so với mặt phẳng nằm ngang Đối với các thùng quay hình nón cụt thường đặt nằm

ngang với góc nón của thùng từ 10o -15o

Hình 2.4: Sơ đồ phân loại bằng sàng thùng quay a) Phân loại từ lớn đến nhỏ b) Phân loại từ nhỏ đến lớn

2.3.2.2 Ưu ,nhược điểm

- Ưu điểm:

 Năng suất cao

 Loại sàng thùng quay thường được sử dụng phổ biến đối với các loại vật liệu khô Tuy nhiên đối với việc phân loại cá cũng được sử dụng nếu ta chọn tốc độ quay của thùng hợp lý Máy sàng thùng quay dùng để phân loại cá vừa và nhỏ

- Nhược điểm:

 Gây nát cá, phân loại được ít loại cá

 Hệ số sử dụng bề mặt nhỏ:10-20%

 Dễ bị kẹt cá

2.3.3 Phương án 3: Máy phân loại cá dùng băng tải và đĩa kẹp

2.3.3.1 Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động

Cấu tạo máy phân loại dùng băng tải và đĩa kẹp được trình bày như trên hình 2.5 Máy gồm có các máng chứa cá 3 trên băng tải 1, băng tải được chuyển động liên tục nhờ vào bánh đai dẫn động Trên băng tải người ta bố trí tấm chặn 2 để đảm bảo chỉ có một con cá nằm trong một máng chứa và đấu quay về phía đĩa kẹp 4, 5

Cá nằm trong máng chứa cá sẽ được hệ thống vòi phun nước đẩy đầu cá nhô khỏi miệng máng chứa, với áp lực nước xác định thì cá lớn nhô ra khỏi băng tải ít hơn, cá nhỏ nhô ra nhiều hơn Các đĩa kẹp đóng mở tự động bằng cơ cấu cam sau đó quay đi một góc 90o và nhả cá vào các thùng chứa 6, 7

Khoảng cách giữa đĩa kẹp 4 và miệng máng chứa D1 phải nhỏ hơn khoảng cách giữa đĩa kẹp 5 và máng chứa, vì thế cá nhô ra ít thì được kẹp bởi đĩa kẹp 4 cá nhô ra nhiều được kẹp bởi đĩa kẹp 5, cá lớn nhất không thể nhô ra khỏi máng chứa nên được băng tải vận chuyển tới thùng chứa 8 Tuỳ thuộc vào cá lớn hay nhỏ mà điều chỉnh khoảng cách

D1 và D2 giữa đĩa kẹp và miệng máng chứa

D1

D2

1 2

4 6 5

2.3.3.2 Ưu, nhược điểm

- Ưu điểm:

 Máy phân loại dùng băng tải và đĩa kẹp đảm bảo không gây nát cá

 Phân loại với mức độ đồng đều cao

- Nhược điểm:

 Máy hạn chế về mức độ phân loại, chỉ thường dùng để phân loại được 3 loại cá

 Năng suất phân loại không cao, kết cấu khá phức tạp

 Khó khăn trong việc hướng đầu cá về phía đĩa kẹp

2.3.4 Phương án 4: Máy sàng chấn động lệch tâm

2.3.4.1 Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động

Cấu tạo máy sàng chấn động lệch tâm được trình bày như trên hình 2.6

ÐC

11

8

1 3

6

7

4 9

1 Lưới sàng 6 Puly đai 11.Đối trọng

2 Khung sàng 7 Cổ lệch tâm

3 Giá máy 8 Trục

5 Động cơ 10 Bánh đà

Hình 2.6: Nguyên lý của máy sàng chấn động lệch tâm

Sự chấn động của sàng là do cấu tạo lệch tâm của trục gây ra, nên gọi là sàng chấn động lệch tâm

Máy gồm có khung sàng 2 bên trong có lắp lưới sàng 1, khung sàng được treo trên trục lệch tâm nhờ giá treo, giá treo được lắp trên hai thành khung sàng Trục lệch tâm được đỡ trên 2 gối đỡ, trục lệch tâm có lắp 2 bánh đà 10, trên bánh đà có lắp đối trọng

11 để cân bằng cho sàng khi chuyển động Trục lệch tâm được truyền chuyển động quay

từ động cơ 5 thông qua bộ truyền puly đai 6

Mặt sàng thường đặt nghiêng một góc từ 18-20o, khi trục lệch tâm quay làm cho sàng chuyển động, khung sàng chuyển động theo quỹ đạo tròn và có bán kính bằng độ lệch tâm của trục

 Biên độ dao động không phụ thuộc vào số lượng nguyên liệu cấp vào

 Năng suất cao, không gây kẹt cá

- Nhược điểm:

 Lực quán tính của khung sàng rất lớn do đó sẽ rất có hại cho ổ đỡ,động cơ, giá sàng và nền sàng

 Việc chế tạo các mặt sàng với kích thước lớn gặp khó khăn

 Gây ảnh hưởng tới chất lượng cá do sàng rung rất mạnh

2.4 Lựa chọn phương án thiết kế

Qua các phương án với những ưu, nhược điểm đã trình bày tôi chọn phương án MÁY SÀNG RUNG 1 MẶT SÀNG

Chỉ tiêu đối với máy phân loại là phải có tính cơ động do có rất nhiều loại cá với hình dạng và kích thước khác nhau, tức là có khả năng thay thế nhanh bộ phận phân loại để phù hợp với hình dạng và kích thước của từng loại cá

Trong phần đồ án này tôi lấy loại cá trung bình làm chuẩn (hình 2.7), hình dạng của

cá là dạng tròn tương đối, với bề rộng phân loại là từ 3cm tới 7cm

Hình 2.7: Hình dạng sơ bộ của cá phân loại

- Khoảng cách giữa 2 thanh đầu nhỏ: h1 = 30mm

- Khoảng cách giữa 2 thanh đầu lớn: h2 = 70mm

- Khoảng cách giữa 2 đáy: L = 2400mm

Mặt sàng được phân thành 4 phần và cá thu được bao gồm 5 thành phần:

3.1.2 Góc nghiêng của khung sàng

Góc nghiêng của khung sàng ảnh hưởng tới hiệu quả và năng suất của sàng , nếu giảm góc nghiêng thì tốc độ di chuyển của cá trên mặt sàng sẽ thấp do vậy hiệu quả tăng năng suất giảm nhưng nếu góc nghiêng lớn thì hiệu quả của sàng cũng không cao do cá trượt rất nhanh trên mặy sàng.Vậy để đảm bảo các yêu cầu của máy đồng thời đảm bảo sự trượt của cá trên mặt sàng ta chọn α = 150

3.1.3 Tần số và biên độ dao động tối ưu

Tần số và biên độ dao động tối ưu phụ thuộc vào hình dạng của quỹ đạo chuyển động

3 yếu tố này ảnh hưởng tới năng suất hiệu quả và khả năng kẹt rãnh của cá trên sàng Tốc độ và dạng quỹ đạo chuyển động là những nhân tố cơ bản ảnh hưởng tới khả năng kẹt rãnh của sàng Khi tăng tốc độ chuyển động của mặt sàng tăng thì khả năng tránh kẹt rãnh của sàng tốt lên, song hiệu quả của sàng kém đi vì khi đó cá sẽ văng lên cao nên số lần tiếp xúc của cá với mặt sàng sẽ giảm đi làm giảm khả năng phân loại

Quỹ đạo chuyển động của cá được mô tả bằng hệ phương trình:

vo là tốc độ dao động của mặt sàng Khi giải phương trình trên ta nhận được (theo [16], trang 114 công thức 2.21):

.g

x.2

sin.g

x.2.2

2.v

vo2  Khi thay x = x1, y = h vào phương trình (3-3) ta có:

15cos.81,9.2cos

.h.g

Trong đó: h = 0,4L = 0,4.2400 = 960mm = 0,96m

Với L là chiều dài khung sàng

3.2 Hệ thống trục lệch tâm

3.2.1 Xác định số vòng quay của trục lệch tâm

Máy gồm các thông số đã định sau:

 Biên độ dao động của khung sàng: e = 7mm

 Bán kính quay của quả lệch tâm: R = 200 mm

 Tổng trọng lượng của sàng và cá khi máy họat động là 150 kg (Trong đó trọng lượng sơ bộ của cá trên mặt sàng là 100 kg)

Nguyên liệu chuyển động trên sàng theo quỹ đạo dạng elíp thì lực ly tâm P tác dụng lên cục vật liệu bằng:

G 2

> G hay 1

900

e

e - biên độ dao động của sàng, e = 7mm = 0,007m

Thay vào công thức (3-6) ta có: n = 30

007,0

5,2 = 567 (vg/ph) Chọn n = 600 vg/ph

3.2.2 Trọng lượng quả lệch tâm

Trọng lượng quả lệch tâm được xác định theo công thức:

GQ = GS

R

e

(N) Trong đó: GS -Trọng lượng của khung sàng và cá, GS = 1500 N

R - Bán kính quay của quả lệch tâm, R = 200mm

Vậy GQ =

200

7 1500

= 52,5(N)

3.2.3.2 Tính đường kính sơ bộ của trục

Theo công thức 7.2, trang 86 [2] ta có:

dsb 3

n

N C

a - Chiều dài đai ốc, a = 40mm

b - Chiều rộng quả lệch tâm, b = 80mm

v - Bề rộng vỏ bọc, v = 150mm

b    mm

2

23 150 2

80 2

o v 2

b       mm

l3 = 23 1545 1568

2

o d 2

o      mm

2

80 150 2

23 2

b v 2

GQ 2

(3.8) Với: - GQ: trọng lượng của đối trọng, GQ = 52,5N

- n : số vòng quay của trục, n = 600 vg/ph

- R: là bán kính quay của đối trọng, R = 0,2 m

4200 900

600 2 , 0 5 , 52 P

P.5,

461 đ



Ta có:

PA- PB + Pđ = 0 PB = 473 + 1608 = 2081 N

MuB = 1608.461,5 = 742092 N.mm Vậy tổng mô men tại B là: Mtđ = 8463002 74209221125577 N.mm

+ Đường kính trục tại 2 gối A và B được xác định theo công thức:

 

.1,0

Md

1125577

1,0

Hình 3.3: Biểu đồ mô men của trục gây rung động

3.3 Xác định công suất động cơ và năng suất của máy

3.3.1 Xác định công suất động cơ

Trong đó :

- Ad : Động năng cung cấp cho máy sàng chuyển động trong một

vòng quay của trục gây rung động (Nm)

Ad =

2

V g

GS 2

=

1800

a n

GS 2 2

=

1800

007 , 0 600

1 , 0 600

60 n

7 , 14

n r



m/s Với r: là bán kính cổ trục (m), đường kính lắp ổ là Φ 60 nên

r = 30mm = 0,03m + PQ: Lực ly tâm của quả lệch tâm, (N)

PQ =

900

600 2 , 0 5 , 52 900

n R

98 , 7 147 ,

Với η: là hiệu suất truyền động của động cơ, η = 0,85

Từ bảng 3, trang 29 [2]: Chọn động cơ ĐK 62-4 (Động cơ điện không đồng bộ ba pha rô to đoản mạch đúc nhôm, được che kín) Với công suất định mức là 10 Kw, vận tốc quay là 1460 (vg/ph)

3.3.2 Xác định năng suất của máy phân loại

Năng suất phân loại của máy được xác định theo công thức:

Q = B h V0 γ 3600, Kg/h (3.12) Trong đó:

+ B là chiều rộng của sàng khi cá mới được nạp vào sàng

B = 905mm = 0,905 m + h là chiều dày lớp cá trên sàng Máy phân loại cá có kích thước

d = 30 ÷ 70mm nên ta chọn h = 40 mm = 0,04 m( h ≈ bề rộng của cá )

+ Khối lượng thể tích của cá, γ = γ0.k = 900 0,4 = 450 kg/m3

( k: là hệ số không gian thể tích do khoảng trống của cá trên mặt sàng)

+ Vận tốc của cá chuyển động dọc theo chiều dài của sàng

30

15 tg 007 , 0 600 2 30

tg e n 2

n = 600 vg/ph

e = 0,007 m Thay vào công thức ta có:

 Đường kính dây: d = 10mm

Mpa 1300

 Số vòng làm việc của lò xo: n = 12

 Bước t của lò xo: t = D/n = 360/12 = 30 mm

 Góc nâng: α = arctg( o

4 ) D

t 

Tần số dao động riêng của khung sàng theo phương thẳng đứng được lấy bằng ρy= 2÷3,5 Hz Ta chọn ρy=3 Hz

Độ cứng chung của các lò xo thép theo phương thẳng đứng được xác định theo công thức 2.30 (trang 118,[13]):

KΣ =

g

).2.(

G y 2

(3.13) Trong đó :

 G là tổng trọng lượng của khung sàng và cá nằm trên mặt sàng:

G = 150 kg = 1500N

 ρy:Tần số dao động riêng của khung sàng theo phương thẳng đứng: ρy = 3Hz

 g: gia tốc rơi tự do, g = 9,81 m/s2

Thay vào công thức trên ta được:

54273 81

, 9

) 3 14 , 3 2 (

1500 K

h 204 , 0 44 , 1

K K

36 , 0 204 , 0 1 , 1 44 , 1

56 , 13 K

 H0: Chiều cao của lò xo ở trạng thái tự do, H0 = 360mm

 Hn:Chiều cao của lò xo khi nén tới khi các vòng dây sát nhau, Hn = 240mm

 ac: Biên độ dao động cưỡng bức, khi sàng nghiêng đặt trên lò xo là:

3.5 Thiết kế hệ thống truyền động đai

Truyền động từ động tới trục lệch tâm có thể được thực hiện bằng khớp nối mềm Tuy nhiên đối với máy sàng rung do lực tác dụng lên các ổ đỡ và máy rất lớn do vậy tôi chọn truyền động bằng hệ thống đai, đây là hệ truyền động mềm nên khắc phục được những nhược điểm của khớp nối

Truyền động đai được dùng để thiết kế truyền chuyển động giữa các trục tương đối

xa nhau Bộ truyền có ưu điểm là kết cấu đơn giản, làm việc êm, có khả năng bảo vệ cho các tiết máy khác và động cơ khi bị quá tải đột ngột

V  1 41   m/s (3.16)

n1 – số vòng quay trục dẫn : n1 = 1460 [vg/ph]

2 , 12 10

6

1460 160 14 , 3

n D

D n 1 n

2

1 1

3.5.4 Chọn sơ bộ khoảng cách trục ( A sb )

Khoảng cách trục Asb được chọn theo điều kiện

- Giả thiết vận tốc trượt của đai V > 4 m/s

- Chọn loại tiết diện đai B có: