Thiết kế máy phân loại cá theo kích thước

Với một số sản phẩm khác động vật thân mềm tiếp tục xu hướng tăng trưởng mạnh, giá sò tăng vọt trong khi giá cá rô phi giảm So với như cầu cao tại một số nền kinh tế mới nổi triển vọng c

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Người hướng dẫn: TS TÀO QUANG BẢNG

Sinh viên thực hiện: ĐINH TRẦN MINH QUÂN

Đà Nẵng, 2019

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Công nghệ chế tạo máy

1 Tên đề tài đồ án:

Phân loại cá theo kích thước

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:

- Công suất động cơ máy: 10Kw

- Công suất động cơ băng tải: 1,5Kw

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

- Các số liệu được tính chọn theo yêu cầu thực tế

Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:

- Chương 1: Tổng quan về ngành thủy sản

- Chương 2: Phân tích và lựa chọn các phương án lựa chọn thiết kế

- Chương 3: Tính toán và thiết kế kỹ thuật máy

- Chương 4: Lập quy trình cộng nghệ chế tạo

- Chương 5: Hướng dẫn an toàn và vận hành máy

- Chương 6: Kết luận

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

- Bản vẽ A0: 7 bản

5 Cán bộ hướng dẫn: TS Tào Quang Bảng

6 Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 20/02/2019

Đà Nẵng, ngày 29 tháng 5 năm 2019

Trưởng bộ môn Người hướng dẫn:

PGS.TS Lưu Đức Bình TS Tào Quang Bảng

DUT.LRCC

Trong xu thế hiện nay, khi mà con nguời ngày càng nhận thức được giá trị của Thủy sản nói chung và giá trị của cá nói riêng thì trong xã hội đã xuất hiện những trào lưu mới đó chính là những tác động tích cực vào ngành kinh doanh thủy sản và thúc đẩy phong trào nuôi trồng, khai thác và chế biến thủy sản đặc biệt là Cá bởi giá trị và tính phong phú về chủng loại của nó

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” 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 em 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

Em 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, 24 tháng 4 năm 2019 Sinh viên thực hiện

Đinh Trần Minh Quân

DUT.LRCC

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

Đà Nẵng, 24 tháng 4 năm 2019 Sinh viên thực hiện

Đinh Trần Minh Quân

DUT.LRCC

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 1

CAM ĐOAN 1i

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ NGÀNH THỦY SẢN 1

1.1 Tổng quan về ngành thủy sản thế giới 1

1.2 Tổng quan về ngành thủy sản Việt Nam và vùng duyên hải miền Trung 3

1.3 Tìm hiểu về thực trạng sản xuất tại các xí nghiệp thủy sản ở khu vực Trung Bộ………… 5

1.4Cơ sở của quá trình phân loại cá 9

1.4.1 Khái niệm 9

1.4.2 Các nhân tố ảnh hưởng đến quá trình phân loại 9

CHƯƠNG 2 : PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÁY……… 12

2.1 Yêu cầu đối với máy phân loại 12

2.2 Một số loại máy phân loại cá có trên thế giới 12

2.2.4 Máy phân loại dùng cảm biến màu sắc CCD 14

2.3 Các phương án thiết kế 15

2.3.1 Phương án 1: Máy sàng rung một mặt sàng 15

2.3.2 Phương án 2: Máy phân loại kiểu thùng quay 16

2.3.3 Phương án 3: Máy phân loại cá dùng băng tải và đĩa kẹp 17

2.3.4 Phương án 3: Máy sàng chấn động lệch tâm 17

Chương 3: thiết kế kỹ thuật máy phân loại cá……… 26

3.1Hệ thống mặt sàng 25

3.2Hệ thống trục lệch tâm 26

3.3Xác định công suất động cơ và năng suất của máy 30

3.3.4 Thiết kế hệ thống truyền động đai 33

3.4 Thiết kế và tính toán hệ thống băng tải 36

Chương 4: LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO 73

DUT.LRCC

4.1Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết 73

4.2Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết 73

4.3Xác định dạng sản xuất 74

4.4Xác định phôi và phương pháp chế tạo phôi 74

4.5 Tiến trình công nghệ 75

4.6 Xác định lượng dư trung gian và kích thước trung gian 83

4.7 Xác định chế độ cắt 88

4.8Đồ gá công nghệ 98

Chương 5: AN TOÀN VẬN HÀNH MÁY 99

5.4Hướng dẫn sử dụng 99

Chương 6: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 100

6.1Kết luận 100

6.2Đề xuất ý kiến 100

TÀI LIỆU THAM KHẢO 101

DUT.LRCC

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

DUT.LRCC

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

DUT.LRCC

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ NGÀNH THỦY SẢN

1.1 Tổng quan về ngành thủy sản thế giới

sản lượng và khả năng tiêu thụ.Sản lượng thủy sản của thế giới đang tăng dần qua từng năm với mức tăng bình quân khá cao.Trong đó góp phần lớn vào sản lượng toàn cầu là hoạt động nuôi trồng.Sản lượng từ hoạt động đánh bắt đang có xu hướng chững lại Điều này là do hoạt động nuôi trồng đang được chính phủ các nước, các tổ chức khuyến khích nhằm hướng tới phát triển bền vững,bảo vệ môi trường, trong khi hoạt động đánh bắt đang dần bị hạn chế do trữ lượng thủy sản tự nhiên của thế giới có hạn

và có nguy cơ ảnh hưởng đến cân bằng sinh thái không được chính phủ và các tổ chức quốc tê khuyến khích phát triển

Tỷ lệ tăng trưởng của ngành thủy sản dự kiến giữ ở mức ổn định 5%,điều này cho thấy nhu cầu thủy sản tiếp tục không giảm Thủy sản nuôi trồng vẫn chiếm phần lớn sản lượng với hơn 53%

Trong cùng xu hướng tăng sản lượng thì tiêu thụ cá tính trên đầu người cũng tăng khoảng 1% khoảng 20,5kg/năm Tăng trưởng trong giao dịch thủy sản ở các nước đang phát triển tương đối chậm, các nhà sản xuất và thị trường các nước phát triển vẫn dẫn đầu xu thế tăng trưởng Châu Âu đã tăng trưởng đáng kể về giao dịch trong năm

2016, nhờ nhu cầu tiêu thụ tăng chậm nhưng ổn định trong điuề kiện kinh tế duy trì tăng trưởng Giá trị giao dịch tăng còn nhờ vào nguyên nhân giá cao đối với một số sản phẩm như cá tuyết, cá hồi Về phía các nhà chế biến xuất khẩu, Na Uy là nước hưởng lợi chính từ tình hình kinh tế ổn định và xu hướng tăng giá

Trong khi cá ngừ và tôm, 2 loại sản phẩm xuất khẩu chính của các nước đang phát triển đang có xu hướng tăng giá nhưng vẫn thấp hơn mức tăng lịch sử Với một số sản phẩm khác động vật thân mềm tiếp tục xu hướng tăng trưởng mạnh, giá sò tăng vọt trong khi giá cá rô phi giảm

So với như cầu cao tại một số nền kinh tế mới nổi triển vọng của ngành thủy sản thế giới có thể miêu tả 1 cách thận trọng theo xu hướng lạc quan

Top các nước chế biển và xuất khẩu thủy sản lớn nhất thế giới (2015)

4 USA (5,1 tỷ usd)

3 Viet Nam (5,8 tỷ usd)

2 Noway (8,8 tỷ usd)

1 China (14,1 tỷ usd)

Một số hệ thống máy chế biến thủy trên thế giới

Máy cắt đầu cá hồi:

Hệ thống vận chuyển cá:

DUT.LRCC

Hệ thống phân loại cá ngừ tự động

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

1.2.1 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

DUT.LRCC

- 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 trồng 3,34 triệu tấn (tăng 2%): tôm nước lợ ước đạt 548.000 tấn (tăng 12,3%),

cá tra 1,15 triệu tấn (giảm 7,6%)

Kết quả cụ thể, về tôm nước lợ, diện tích tôm nuôi cả năm ước đạt 666.000 ha, tăng 1,6% so năm 2012, sản lượng 548.000 tấn, tăng 12,3%; trong đó, tôm sú 600.000 ha, sản lượng 268.000 tấn, giảm 2,2% về diện tích và 11,3% sản lượng; tôm thẻ chân trắng đạt 66.000 ha và 280.000 tấn, lần lượt tăng 57,9% và 50,5% về diện tích và sản lượng Theo Hiệp hội Chế biến và Xuất khẩu Thủy sản Việt Nam (VASEP), ước tính tổng kim ngạch xuất khẩu thủy sản cả nước năm 2013 đạt gần 6,9 tỷ USD, tăng 13%

so với năm 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

1.2.2 Giới thiệu về 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

DUT.LRCC

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

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

1.3.1 Giới thiệu chung về tình hình và thị trường xuất khẩu

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

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 khu vực Trung Bộ có ưu thế rất lớn về đánh bắt và nuôi trồng trên biển do

có lợi thế lớn về vùng biển rộng

DUT.LRCC

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

1.3.2 Thực trạng sản xuất

a Quy trình chế bíên cá đông lạnh ở các xí nghiệp chế biến thủy sản ở Trung Bộ như sau:

Hình 1.2: Quy trình chế biến cá đông lạnh

b Thực trạng các dây chuyền sản xuất chế biển thủy sản ở nước ta

- Nước ta do nền kinh tế còn hạn chế, giá công nhân rẻ ngược lại máy móc nhập khi nhập ngoại có giá thành rất cao do vậy đa phần các công ty đều sử dụng công nhân cho phần lớn quá trình chế biến cá nói riêng và chế biến thuỷ sản nói chung

- 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 quảnDUT.LRCC

c Nhu cầu bức thiết sử dụng các dây chuyền sản xuất tự động hóa vào sản xuất và chế biến thủy sản

-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

1.4 Cơ sở của quá trình phân loại cá

1.4.1 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

1.4.2 Các nhân tố ảnh hưởng đến 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

a 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

DUT.LRCC

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 = (5 ÷ 25) mm, lấy lớn hơn 1 ÷ 3 mm

+ Khi d > 25mm, lấy lớn hơn 3 ÷ 5mm

d 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

e 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

DUT.LRCC

- 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

f 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

g 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

DUT.LRCC

CHƯƠNG 2 : PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÁY

2.1 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 hợ

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…

2.2 Một số loại máy phân loại cá có trên thế giới

2.2.1 Máy phân loại cá tự động hoàn toàn

Cá được di chuyển rất nhẹ nhàng bằng một băng tải đến vị trí cần thiết sau đó cá rớt xuống đúng vị trí cổng phân loại có sẵn

Thiết kế gọn nhẹ

Phương thức hoạt động nhẹ nhàng, điều chỉnh đơn giản

DUT.LRCC

2.2.2 Máy phân loại cá của công ty Hà Nam Gelgoong Machinery Co,Ltd

Thông số máy :

- Kích thước băng tải chiều dài 500mm chiều rộng 220mm

- Khoảng cách giữa băng tải và mặt sàn 700mm

- Bộ điều khiển : màn hình cảm ứng 10 inch

- Kích thước cá : chiều dài < 350 chiều rộng < 200

- Trọng lượng 250-400g

- Tốc độ kiểm tra 100 lượt/ phút

2.2.3 Thiết bị tự động phân loại cá SDK AFGM0101

Tính năng máy phân loại phân ra thành 3 nhóm kích thước từ 10 đến 600g, thiết

bị phân loại có khả năng cài đặt 1 giá trị sử dụng Trong quá trình sử dụng có thể điều chỉnh độ nghiêng của toàn bộ thiết bị Có thể điều chỉnh số lượng phân loại

bằng van

DUT.LRCC

2.2.4 Máy phân loại dùng cảm biến màu sắc CCD

Thông số kỹ thuật của máy :

- Áp dụng cao hơn độ phân giả chromatic cảm biến CCD, riêng biệt màu đỏ, xanh lá cây, xanh, màu xám và nhiều màu sắc khác tương ứng

- Độ nét cao trong vòng 0.02 mm có thể xác định tinh tế và độ chính xác cao

- Thiết bị hiện đại có thể hoàn thành tất cả các xử lý trong cùng 1 lúc

- Tốc độ xử lý cao , độ chính xác đảm bảo 99.98% DUT.LRCC

4 7

6

9

8 10

11

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 hệ thống tạo rung Với cách lắp này có thể chỉnh biên độ dao dộng của sàng.Trục nhận truyền động quay qua bánh đai dẫn động 2 từ động cơ 1 vào Trên khung sàng có thể đặt một mặt sàng theo yêu cầu phân loại

b 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

DUT.LRCC

+ 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

2.3.2Phương án 2: Máy phân loại kiểu thùng quay

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

DUT.LRCC

a) b)

Hình 2.4: Sơ đồ phân loại bằng sàng thùng quay

b 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

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

a 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

DUT.LRCC

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

8

1: Bang t?i 2: T?m ch?n 3: Máng ch? a cá 4,5: Ðia k?p 6,7,8: Thùng ch? a 9: Vòi phun 10: h?p gi?m t?c

D1 D2

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

b 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

DUT.LRCC

2.3.4Phương án 4: Máy sàng chấn động lệch tâm

a Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động

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

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 lắc từ 6 - 12mm

+ Tần số dao động khoảng từ 800-1400 dđ/phút

b Ưu, nhược điểm

- Ưu điếm:

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

+ Năng suất cao, không gây kẹt cá

DUT.LRCC

- 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

2.5 Lựa chọn các cụm kết cấu máy thiết kế

2.5.1 Truyền động từ động cơ đến trục lệch tâm

a Phương án 1 : sử dụng truyền động bằng khớp nối mềm

- Ưu diểm : có thể biến dạng đàn hồi rất tốt giảm các lực tác dụng và va đập, có thể giảm đáng kể tải trọng và va đập tránh tình trang quá tải bù sai lệch tâm giữa các trục

- Nhược điểm : trong quá trình sử dụng có độ rơ nhất định

b Phương án 2 : sử dụng truyền động bằng bộ truyền đai Truyền động đai là phương

pháp truyền động tiện kéo chúng truyền momen xoắn và tốc độ giữa 2 trục và có thể

có khoảng cách lớn hơn so với bộ truyền bánh răng

- Ưu điểm : + Việc truyền lực có tính đàn hồi

+ Chạy êm ít ồn và chịu sốc

+ Khoảng cách trục có thể lớn

+ Không cần thiết bôi trơn

+ Phí bảo dưỡng ít và có thể bảo vệ chi tiết máy khi quá tải

- Nhược điểm : + Bị trượt dây khi dây đai bị giãn nở qua đó tỷ số truyền không chính xác

DUT.LRCC

+ Nhiệt độ sử dụng bị giới hạn

+ Thêm tải lên ổ trục do lực căng của dây đai

Với những ưu nhược điểm trên ta chọn sử dụng hệ truyền động đai để truyền động từ động cơ đến trục

2.5.2 Bộ phận tạo dao động rung

a Phương án 1

Sử dụng hệ thống trục lệch tâm và quả lệch tâm tạo dao động rung

Trục lệch tâm là chi tiết dạng trục Trục lệch tâm thường là chi tiết cơ sở để lắp các chi tiết khác lên thực hiện 1 nhiệm vụ động học nào đó trường hợp này là tạo dao động rung cho máy nhờ vào quả lệch tâm và các đối trọng rung

Tạo rung động bằng bơm thủy lực

Nguyên lý hoạt động bơm 4 qua từng chu kỳ cho chất lỏng vào xi lanh 1 qua ống 3

và hút chất lỏng qua ống 5 làm pít tông 2 di chuyển Có lò xo 6 để tăng thêm bậc tư

do cho cơ câu Lực kích thích từ 7 truyền cho bộ phận làm việc

- Ưu điểm : Phương pháp này có thể tạo ra dao động rung với tần số ổn định và chính xác

- Nhược điểm : + Chi phí thiết bị và vận hành tốn kém

+ Cần phải kiểm tra bảo dưỡng hệ thống làm việc thường xuyên để đảm bảo độ chính xác của thiết bị

Với những ưu nhược điểm trên ta chọn sử dụng phương án 1 sử dụng hệ thống trục lệch tâm để tạo dao động rung cho máy

DUT.LRCC

Trên mặt sàng có nhiều lỗ sàng có kích thước giống vs kích thước cần phân loại

- Ưu điểm : phương pháp này cho sản phẩm được phân loại 1 cách đồng đều hơn

- Nhược điểm : + Năng suất phân loại chưa cao

+ Kích thước lớn nhất cá có thể chiu qua lỗ bằng 80-85% lỗ vuông có cùng kích thước

Trong trường hợp này ta chọn phương án sử dụng mặt sàng theo phương án 1 để đảm bảo những yêu cầu của máy

2.5.4 Lựa chọn hệ thống băng tải

Hệ thống băng tải có đặc điểm là :

- Năng suất vận chuyển cao

- Vận chuyển liên tục

- Có khoảng cách vận chuyển lớn và chủng loại vận chuyển phong phú

Đối với từng loại máy khác nhau ta có thể chọn từng loại băng tải khác nhau Đối với máy phân loại cá ta chọn băng tải có mặt băng tải làm từ vải – cao su

Cấu tạo hệ thống băng tải

DUT.LRCC

2.5.5 Lựa chọn hệ thống dẫn động từ động cơ đến băng tải

Cũng như việc lựa chọn kết cấu dẫn động từ động cơ đến trục lệch tâm thì với việc truyền động cho hệ thống băng tải ta lựa chọn kết cấu tương tự là sử dụng bộ truyền đai Ngoài ra còn sử dụng thêm hộp giảm tốc để điều chỉnh tốc độ làm việc của băng tải Sơ đồ hệ thống băng tải :

V P

1

2

3

6 4

- Ưu điểm : độ cứng vững cao

- Nhược điểm : Không phù hợp với yêu cầu của mát do không góp phần duy trì sự ổn định của rung động máy

Với máy phân loại cá ta chọn hệ thống đỡ là các lò xo theo phương án 1 để đảm bảo những yêu cầu kỹ thuật của máy

DUT.LRCC

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ KỸ THUẬT MÁY PHÂN LOẠI CÁ

3.1 Hệ thống mặt sàng

3.1.1 Kích thước

Mặt sàng bao gồm các thanh phân loại bố dạng nan quạt (hình 3.1), bao gồm các

thông số như sau:

- Tổng số thanh:17

- Đường kính thanh: d = 25mm

- Chiều rộng đáy nhỏ: B1 = 905mm

- Chiều rộng đáy lớn: B2 = 1545mm

- 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:

3.1.3 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:

g 2

(3.2) Trong đó : α là góc nghiêng của mặt sàng

vo là tốc độ dao động của mặt sàng phương trình chuyển động của cá giống phương trình chuyển động của bài toán ném 1 vật thẳng đứng với vận tốc cho trước

Công thức vận tốc độc lập với thời gian t: 𝑣2-𝑣𝑜2=2gh cosα

Vận tốc ban đầu lớn nhất khi v=0 là

15cos.81,9.2cos

.h.g

Trong đó: h = 0,25L = 0,25.2400 = 600mm = 0,6m

Với L là chiều dài khung sàng

Với h là chiều cao 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)

DUT.LRCC

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

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

b Tính đường kính sơ bộ của trục

Theo công thức 7.2, trang 114 [2] ta có:

n

NC

DUT.LRCC

Trong đó: N là công suất truyền động, N=10kW ( Tính toán ở phần 3.3)

a - Chiều dài đai ốc, a = 40mm

b - Chiều rộng quả lệch tâm, b = 80mm

2

23 150 2

80 2

o v 2

2

o d 2

2

80 150 2

23 2

b v 2

DUT.LRCC

(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 ,

Ta có:

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

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

M d

Tại vị trí lắp bánh đai chọn: d = 45 mm

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

Năng suất tiêu hao cho máy chủ yếu là để tạo ra động năng cho khối sàng chuyển động, để thắng ma sát ở ổ đỡ trục gây rung động

❖ Công suất tạo ra động năng cho khối sàng chuyển động được tính theo (công thức 3.80, trang 90 [3] ta có:

Nd =

3 d

10

A

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

= 14,7 N.m DUT.LRCC

Với + Gs :Trọng lượng của khung sàng và cá , G = 150kg = 1500N

1 , 0 600

60 n

7 , 14

3 = Kw

❖ Công suất để thắng ma sát ở gối đỡ trục gây rung động được xác định theo công thức:

Nms=

3 1 Q

10

V P f

, Kw (3.11) Trong đó :

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

600.2,0.5,52900

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:

DUT.LRCC

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 trung bình h = 50 mm = 0,05 m( h ≈ bề rộng của cá )

+ Khối lượng thể tích của cá, γ = γ0.k = 900 0,4 = 360 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

Các thông số chính của lò xo như sau:

+ Đường kính trung bình: D = 140mm,Dngoài = 150mm,Dtrong = 130mm + Chiều cao: Ho = 360, (Ho/D=2,5÷3)

+ Số vòng làm việc của lò xo: n = 12 + Bước t của lò xo: t = H/n = 360/12 = 30 mm

4 ) D

Đường kính lò xo : d ≥ 1,6 √𝐾𝑤.𝐹[𝜏]𝑚𝑎𝑥.𝑐 = 1,6 √1,1 1500 ,13

DUT.LRCC