(Đồ án tốt nghiệp) thiết kế và chế tạo máy bóc vỏ trứng gà

Trên thị trường hiện nay cũng có rất nhiều loại máy bóc trứng gà tự động, nhưng những máy này thường gặp phải một số vấn đề cản trở cho quán ăn, nhà hàng là công suất quá lớn, dẫn đến kh

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY

BÓC VỎ TRỨNG GÀ

Giáo viên hướng dẫn: Th.s TRẦN NGỌC HẢI

Giáo viên duyệt: Th.s TRẦN MINH CHÍNH Sinh viên thực hiện 1: ĐỖ VĂN HẬU

Mã số sinh viên: 101140085 Lớp: 14C1B Sinh viên thực hiện 2: VÕ THANH TÙNG

Mã số sinh viên: 101140126 Lớp: 14C1B

DUT.LRCC

TÓM TẮT

Tên đề tài: Thiết kế và chế tạo máy bóc vỏ trứng gà

Sinh viên thực hiện: Đỗ Văn Hậu MSSV: 101140085 Lớp: 14C1B

Đồ án đã thực hiện các nhiệm vụ:

1 Tìm hiểu cơ sở lý thuyết về các phương pháp bóc vỏ trứng gà

2 Khảo sát các loại máy có trên thị trường

3 Tính toán thiết kế và thi công mô hình

DUT.LRCC

Trên thị trường hiện nay cũng có rất nhiều loại máy bóc trứng gà tự động, nhưng những máy này thường gặp phải một số vấn đề cản trở cho quán ăn, nhà hàng là công suất quá lớn, dẫn đến không cần thiết, làm chi phí đầu tư cho tư cho máy lên đến chục triệu đồng Bên cạnh đó, các loại máy trên thị trường cũng có một số nhược điểm như sau: sử dụng nước lãng phí, không tích hợp các bộ đếm trứng khi cần, vỏ trứng rơi rớt lung tung…

Căn cứ vào nhu cầu thiết thực đó, nhóm chúng em quyết định thực hiện đề tài:

“thiết kế và chế tạo máy bóc vỏ trứng gà” Với đề tài này, chúng em hy vọng sẽ góp

phần vào việc giảm được sức lao động lao động chân tay so với việc bóc vỏ thủ công lúc trước và cho năng suất ổn định hơn DUT.LRCC

Công nghệ chế tạo máy

02 Võ Thanh Tùng 101140126 14C1B Công nghệ chế tạo máy

1 Tên đề tài đồ án:

Thiết kế và chế tạo máy bóc vỏ trứng gà

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:

- Năng suất: 600 quả/1h;

- Các số liệu tự chọn trên yêu cầu thực tế

4 Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:

4.a 4 Thiết kế mạch điều khiển:

- Chu trình hoạt động;

- Mạch logic;

- Sơ đồ mạch điều khiển

4.a 5 Chế tạo máy thiết kế

02 Võ Thanh Tùng

b Phần riêng:

DUT.LRCC

7 Ngày giao nhiệm vụ đồ án: …… /……./2019

8 Ngày hoàn thành đồ án: …… /……./2019

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

a Phần chung:

TT Họ tên sinh viên Nội dung

01 Đỗ Văn Hậu Bản vẽ sơ đồ động toàn máy: 1 A0

KẾ HOẠCH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

Nhiệm vụ của một sinh viên trước khi ra trường là phải thực hiện và bảo vệ thành công đồ án tốt nghiệp của mình Đây là bước cuối cùng để một người sinh viên trở thành một kỹ sư, kết thúc một chặn đường học tập và rèn luyện dưới mái trường Đại học

Với đề tài tốt nghiệp thiết kế và chế tạo máy bóc vỏ trứng gà, nhóm sinh viên chúng

em đã tiến hành tìm hiểu, nghiên cứu, phân tích để tiến hành thiết kế và chế tạo mô hình Nội dung thiết kế bao gồm: Tìm hiểu về thông tin, sản phẩm máy thị trường, phân tích đánh giá và tiến hành thiết kế các bộ phận, cụm truyền động máy như tính toán kết cấu, kiểm nghiệm sức bền… sau đó, tiến hành chế tạo mô hình dựa trên kết quả thiết kế Sau

một thời gian tiến hành thực hiện đồ án chúng em đã chế tạo thành công máy bóc vỏ

trứng gà và sản xuất cho ra sản phẩm tương đối hiệu quả

Tuy nhiên, với thời gian còn hạn chế, trình độ kiến thức còn hạn hẹp nên đề tài của

em chắc còn nhiều thiếu sót Rất mong các thầy cô góp ý, chỉ bảo để chúng em rút ra được những kinh nghiệm cho đồ án và cũng như công việc sau này Qua đây, em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa, đặc biệt thầy giáo ThS Trần Ngọc Hải là người đã trực tiếp hướng dẫn một cách tận tình để chúng em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này

Chúng em xin chân thành cảm ơn!

Chiều thứ 2 Ngày 19/03/2019

Chương 2: Thiết kế máy

ngày 22/04/2019 Tiến hành lắp ráp lần 2 Từ ngày 22/04 – 05/05/2019 Chiều thứ 2

ngày 06/05/2019 Kết thúc và hoàn thành máy Từ ngày 07/05 – 19/05/2019 Chiều thứ 2

ngày 20/05/2019

DUT.LRCC

Đà Nẵng, ngày tháng 06 năm 2019

Nhóm sinh viện thực hiện

Đỗ Văn Hậu – Võ Thanh Tùng

DUT.LRCC

Ngày nộp khóa luận tốt nghiệp: Ngày tháng 06 năm 2019

Lời cam kết: “Tôi xin cam đoan khóa luận tốt nghiệp này là công trình do chính tôi nghiên cứu và thực hiện Tôi không sao chép từ bất kỳ một bài viết nào đã được công

bố nào mà không trích dẫn nguồn gốc Nếu có bất kỳ một sự vi phạm nào, tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm”

Đà Nẵng, ngày tháng 06 năm 2019

Sinh viên

Đỗ Văn Hậu

DUT.LRCC

Ngày nộp khóa luận tốt nghiệp: Ngày tháng năm 2019

Lời cam kết: “Tôi xin cam đoan khóa luận tốt nghiệp này là công trình do chính tôi nghiên cứu và thực hiện Tôi không sao chép từ bất kỳ một bài viết nào đã được công

bố nào mà không trích dẫn nguồn gốc Nếu có bất kỳ một sự vi phạm nào, tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm”

Đà Nẵng, ngày tháng 06 năm 2019

Sinh viên

Võ Thanh Tùng

DUT.LRCC

i

MỤC LỤC

MỤC LỤC .i

DANH MỤC HÌNH VẼ iii

DANH SÁCH CÁC BẢNG v

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN VÀ TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 3

1.1 Giới thiệu về trứng gà 3

1.1.1 Giới thiệu chung 3

1.1.2 Giá trị dinh dưỡng của trứng gà 3

1.2 Tổng quan về công nghệ bóc vỏ trứng gà 6

1.2.1 Công nghệ bóc vỏ trứng gà 6

1.2.2 Một số hình ảnh về các loại máy bóc vỏ trứng gà có trên thị trường: 6

1.3 Xu hướng phát triển: 8

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN, SƠ ĐỒ ĐỘNG TOÀN MÁY, TÍNH TOÁN SỨC BỀN VÀ THIẾT KẾ CÁC KẾT CẤU CHÍNH CỦA MÁY 9

2.1 Phân tích nhiệm vụ 9

2.2 Yêu cầu kỹ thuật 9

2.3 Phương án thiết kế: 9

2.4 Sơ đồ động học toàn máy: 9

2.5 Phân tích lựa chọn bộ truyền: 11

2.5.1 Xây dựng phương án thiết kế bộ truyền 11

2.5.2 Chọn phương án thiết kế bộ truyền 11

2.6 Phân tích, thiết kế động học máy: 13

2.6.1 Tính toán động cơ và phân phối tỉ số truyền 13

2.6.2 Tính toán và thiết kế các chi tiết truyền động 14

CHƯƠNG 3:THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN 43

3.1 Giới thiệu về hệ thống điều khiển tự động và bán tự động 43

3.1.1 Lịch sử ra đời của hệ thống điều khiển tự động 43

3.1.2 Những phương thức điều khiển chính 44

3.1.3 Các đặc điểm của điều khiển 46

3.1.4 Ví dụ về một mạch điều khiển 46

3.2 Các thành phần của bộ điều khiển và thiết kế mạch điều khiển cho máy 47

3.2.1 Giới thiệu về truyền động điện và các thành phần của bộ điều khiển 47

CHƯƠNG 4: CHẾ TẠO MÁY THIẾT KẾ 54

4.1 Hệ thống rung và cấp phôi: 54

4.1.1 Bản vẽ hệ thống rung và cấp phôi: 54

DUT.LRCC

4.1.2 Hình ảnh thực tế hệ thống rung và cấp phôi: 55

4.1.3 Yêu cầu kỹ thuật: 56

4.2 Cụm bóc vỏ: 56

4.2.1 Bản vẽ cụm bóc vỏ: 56

4.2.2 Hình ảnh thực tế cụm bóc vỏ: 58

4.2.3 Yêu cầu kỹ thuật: 59

4.3 Cụm cấp nước: 59

4.3.1 Bản vẽ cụm cấp nước: 59

594.3.2 Yêu cầu kỹ thuật: 60

4.4 Toàn máy: 60

4.4.1 Bản vẽ thiết kế: 60

4.4.2 Hình ảnh thực tế toàn máy: 62

4.4.3 Sản phẩm đạt được: 63

KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 65

1 Kết luận: 65

2 Hướng phát triển: 65

TÀI LIỆU THAM KHẢO 66

DUT.LRCC

iii

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1-1 Trứng gà 5

Hình 1-2 Món Mỳ Quảng 6

Hình 1-3 Máy bóc vỏ trứng gà vịt KINGSUN KS-MT-200 7

Hình 1-4 Máy bóc vỏ trứng gà vịt FT-200 8

Hình 2-1 Sơ đồ động học toàn máy 10

Hình 2-2 Sơ đồ nguyên lý 10

Hình 2-3 Sơ đồ động bồ truyền trục vit me 11

Hình 2-4 Sơ đồ động bộ truyền trục bóc trứng 12

Hình 2-5 Sơ đồ động bộ truyền cơ cấu cấp phôi 12

Hình 2-6 Kết cấu xích con lăn 15

Hình 2-7 Khoảng cách trên trục III 28

Hình 2-8 Khoảng cách trên trục II 28

Hình 2-9 Các lực tác dụng lên bánh răng 29

Hình 2-10 Các lực tác dụng lên đĩa xích 29

Hình 2-11 Biểu đồ nội lực trên trục III 30

Hình 2-12 Biểu đồ nội lực trên trục II 32

Hình 3-1 Mạch điều khiển kín 47

Hình 3-2 Cấu trúc hệ truyền động điện 48

Hình 3-3 Động cơ điện 1 chiều 50

Hình 3-4 Động cơ xoay chiều giảm tốc 51

Hình 3-5 Bộ nguồn tổ ong 52

Hình 3-6 Cấu tạo của role trung gian 52

Hình 3-7 Mạch điện bộ điều khiển 53

Hình 4-1 Hình chiếu đứng hệ thống rung và cấp phôi 54

Hình 4-2 Hình chiếu bằng hệ thống rung và cấp phôi 54

Hình 4-3 Hình chiếu cạnh hệ thống rung và cấp phôi 55

Hình 4-4 Hình 3D hệ thống rung và cấp phôi 55

Hình 4-5 Hình ảnh thực tế hệ thống rung và cấp phôi 56

Hình 4-6 Hình chiếu đứng cụm bóc vỏ 56

Hình 4-7 Hình chiếu bằng cụm bóc vỏ 57

Hình 4-8 Hình chiếu cạnh cụm bóc vỏ 58

Hình 4-9 Hình 3D cụm bóc vỏ 58

Hình 4-10.1 Hình ảnh thực tế cụm bóc vỏ 58

Hình 4-10.2 Hình ảnh thực tế cụm bóc vỏ 59

DUT.LRCC

Hình 4-11 Bản vẽ hệ thống cấp thoát nước 59

Hình 4-12 Hình chiếu đứng toàn máy 60

Hình 4-13 Hình chiếu bằng toàn máy 60

Hình 4-14 Hình chiếu cạnh toàn máy 61

Hình 4-15 Hình 3D máy bóc vỏ trứng gà 61

Hình 4-16 Sơ đồ nguyên lý 62

Hình 4-17 Hình ảnh thực tế toàn máy - 1 62

Hình 4-18 Hình ảnh thực tế toàn máy - 2 63

Hình 4-19 Hình ảnh thực tế toàn máy – 3 63

Hình 4-20 Sản phẩm đạt được 64

DUT.LRCC

v

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 1-1 Thông số kỹ thuật của máy KINGSUN KS-MT 200 7

Bảng 1-2 Thông số kỹ thuật của máy FT-200 8

Bảng 2-1 Kích thước của then 34

Bảng 2-2 Tỷ số Kσεσ và Kτετ 34

Bảng 2-3 Tiết diện εσj và ετj 34

Bảng 2-4 Bảng thông số Sσj 35

Bảng 2-5 Bảng thông số 𝑲𝝈𝜺𝝈 và 𝑲𝝉𝜺𝝉 36

Bảng 2-6 Bảng thông số của then 39

Bảng 2-7 Thông số ổ lăn 41

Bảng 2-8 Dung sai 42

Bảng 2-9 Ổ bi vòng ngoài 42

Bảng 2-10 Ổ bi vòng trong 42

Bảng 2-11 Bảng trục then 42

Bảng 2-12 Bảng then lỗ 42

DUT.LRCC

Trên thị trường hiện nay cũng có rất nhiều loại máy bóc trứng gà tự động, nhưng những máy này thường gặp phải một số vấn đề cản trở cho quán ăn, nhà hàng là công suất quá lớn, dẫn đến không cần thiết, làm chi phí đầu tư cho tư cho máy lên đến chục triệu đồng Bên cạnh đó, các loại máy trên thị trường cũng có một số nhược điểm như sau: sử dụng nước lãng phí, không tích hợp các bộ đếm trứng khi cần, vỏ trứng rơi rớt lung tung…

Căn cứ vào nhu cầu thiết thực đó, nhóm chúng em quyết định thực hiện đề tài:

“thiết kế và chế tạo máy bóc vỏ trứng gà” Với đề tài này, chúng em hy vọng sẽ góp

phần vào việc giảm được sức lao động lao động chân tay so với việc bóc vỏ thủ công lúc trước và cho năng suất ổn định hơn

Mục tiêu nghiên cứu đề tài

Tìm hiểu chức năng, nguyên lý, cơ cấu điều khiển và mô hình của máy bóc vỏ trứng gà Thiết kế, chế tạo các kết cấu và nguyên lý của máy dựa trên mô hình có trên thị trường để phù hợp hơn với thực tiễn, ứng dụng được vào sản xuất

Đối tượng nghiên cứu

Nghiên cứu phân tích các phương án thiết kế của các loại máy bóc vỏ trứng gà được sản xuất từ các doanh nghiệp trong nước cũng như ngoài nước

Cách sử dụng phần mềm solidworks

Phạm vi nghiên cứu

Nghiên cứu, tính toán, thiết kế và chế tạo máy bóc vỏ trứng gà công suất nhỏ, sử dụng phần mềm solidworks để thiết kế, mô phỏng chuyển động

Phương pháp nghiên cứu: Nghiên cứu nguyên lý hoạt động của các cơ cấu

hoạt động, cơ cấu cấp phôi, cấp nước, cụm bóc vỏ Tính toán năng suất lý thuyết và

DUT.LRCC

SVTH: Đỗ Văn Hậu – Võ Thanh Tùng 2

Phương pháp nghiên cứu tài liệu: Tham khảo các nguồn tài liệu: sách, giáo

trình, tài liệu tham khảo, các bài viết từ những nguồn tin cậy trên Internet, các công trình nghiên cứu… nhằm xác định được các cơ cấu hoạt động, các phương án truyền động, gia công tối ưu cho máy

Phương pháp thực nghiệm: Tiến hành nghiên cứu thực nghiệm trên máy in lụa

với các dãy tốc độ khác nhau, để làm tiền đề, cơ sở chính xác cho việc tính toán tốc độ quay của cụm bóc vỏ, kiểm tra bộ đếm…

Phươ ng pháp phân tích - tổng hợp:

Sau khi đã tham khảo, nghiên cứu tài liệu, quá trình nghiên cứu thực nghiệm cho

ra các số liệu cần thiết đầu tiên và những hình dung ban đầu

Phát thảo nên mô hình và phương pháp truyền động trên giấy, phân tích các yếu tố cần thiết tác động vào để đạt được yêu cầu sơ bộ ban đầu đặt ra

Tổng hợp lại các yếu tố đã phân tích loại bỏ các yếu tố thừa không cần thiết và lựa chọn được cơ cấu truyền tối ưu nhất trong quá trình làm việc

Phương pháp mô hình hóa:

Xây dựng mô hình 3D bằng phần mềm solidworks

Gia công, chế tạo ra sản phẩm là mục tiêu chính của đề tài, là cơ hội để áp dụng các kiến thức đã học và thực tập, là thách thức với những kiến thức mới mà thực tiễn đòi hỏi đặt ra

Phương pháp kiểm nghiệm:

Sản phẩm gia công chế tạo xong sẽ được kiểm nghiệm: kiểm nghiệm lại lý thuyết

và khắc phục sai hỏng mà lý thuyết không lường hết được

Cấu trúc của đồ án tốt nghiệp:

Chương 1: Tổng quan các vấn đề liên quan và tính cấp thiết của đề tài

Chương 2: Thiết kế máy

Chương 3: Thiết kế mạch điều khiển

Chương 4: Chế tạo máy đã thiết kế

DUT.LRCC

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN VÀ TÍNH CẤP

THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

1.1 Giới thiệu về trứng gà

1.1.1 Giới thiệu chung

Trứng gà được xem là một món ăn ở nhiều nước trên thế giới, được chế biến từ trứng của các loài gà, phổ biến nhất là ở Trung Quốc

Trong ẩm thực Trung Quốc, trứng gà sống hoặc trứng gà luộc được sử dụng trong nấu canh, lẩu và hầm với thịt lợn,

Ở một số nước, trứng gà được coi là món ăn bổ dưỡng hơn các loại trứng khác Tại Pakistan, người ta theo đạo Hồi nên họ không ăn thịt lợn và rượu thay vào đó dùng thịt gà cùng với các loại thịt khác, do vậy trứng gà luộc cũng là món ăn của họ

Tại Việt Nam, món trứng gà luộc là món ăn được ưa chuộng và còn rất nhiều món

ăn phổ biến mà trứng gà được sử dụng làm thành phần chính cho món ăn Đặc biệt trứng

gà còn là một thành phần quan trọng trong món Mỳ Quảng của người miền Trung nước

ta

1.1.2 Giá trị dinh dưỡng của trứng gà

Căn cứ vào sự hấp thụ chất dinh dưỡng và khả năng tiêu hóa sau khi ăn trứng cho

thấy, Trứng luộc (nguyên vỏ) tỉ lệ là 99%

Trứng hấp (đã bỏ vỏ) là 97%, nhiệt độ nấu ở mức thấp, nhưng các chất riboflavin, lutein

và các vitamin tan trong nước khác sẽ giảm

Trứng rán non lửa là 98%: Nhiệt độ đun nấu thấp hơn, nhưng đã có một sự mất mát nhẹ các chất vitamin tan trong nước

Trứng chiên già lửa 81,1%: Nhiệt độ nấu cao, vitamin A, D, E, K và các vitamin tan trong dầu mỡ và vitamin tan trong nước đã mất

Trứng nấu với sữa hoặc nước là 92,5%

Ăn trứng sống là 30 - 50%

Từ những phân tích trên đây, có thể khẳng định, ăn trứng luộc là có tỉ lệ hấp thụ dinh dưỡng cao nhất Nhưng cần lưu ý rằng, trứng cần luộc đúng độ, vừa chín tới, ăn chậm nhai kỹ và nuốt từ từ thì tiêu hoá sẽ tốt hơn Trứng luộc cũng được xem là cách ăn tốt nhất cho người bệnh tim mạch

1.1.2.2 Công dụng

DUT.LRCC

SVTH: Đỗ Văn Hậu – Võ Thanh Tùng 4

khác vì lý do sợ béo, lại chỉ ăn lòng trắng mà không ăn lòng đỏ Vậy rốt cuộc thì lòng trắng tốt hay lòng đỏ tốt?

Theo giáo sư Trình Nghĩa Dũng, Hội trưởng Hiệp hội Dinh dưỡng Trung Quốc cho rằng, lòng trắng và lòng đỏ đều có những ưu điểm riêng, thành phần dinh dưỡng cũng có

sự khác biệt

Lòng trắng trứng ngoài 90% là nước ra, còn lại khoảng 10% là protein Nhưng bạn đừng nên xem nhẹ con số 10% này, vì đa số protein chứa trong trứng đều nằm ở lòng trắng

Theo giáo sư Lận Tân Anh, Trung tâm nghiên cứu dinh dưỡng và vệ sinh an toàn thực phẩm Sơn Đông (TQ), chất protein trong trứng gà được xem là quý như nguồn sữa mẹ thứ 2 trong thế giới thực phẩm, có tỉ lệ hấp thụ và sử dụng rất cao khi vào cơ thể, là một trong những chất protein giá trị nhất trong chuỗi thức ăn cho con người

Giáo sư Trình Nghĩa Dũng cũng nhấn mạnh, những người có thể chất yếu ớt như người cao tuổi, trẻ em, bệnh nhân sau phẫu thuật, tốt nhất là nên ăn bổ sung lòng trắng trứng gà

để cải thiện sức khoẻ

So với lòng trứng trắng, dinh dưỡng của lòng đỏ trứng phức tạp hơn nhiều Tất cả chất

béo của trứng đều tập trung trong lòng đỏ trứng, nhưng chủ yếu có lợi cho chất axit béo của con người Bên cạnh đó, lòng đỏ cũng chứa thành phần axit oleic – một thành phần chính của dầu ô liu, có tác dụng tốt trong việc ngăn ngừa bệnh tim

Ngoài ra, vitamin A, D, E, K, phốt pho, sắt và khoáng chất khác cũng chủ yếu nằm trong lòng đỏ trứng, mặc dù tỷ lệ hấp thu sắt là tương đối thấp, nhưng đối với nhóm trẻ nhỏ chưa ăn được thịt hoặc ăn ít thịt thì đây cũng là một nguồn thực phẩm để bổ sung sắt quan trọng

Bên cạnh đó, lòng đỏ trứng còn có một chất rất quan trọng - lecithin, đặc biệt cần thiết đối với sự phát triển của não, cũng như có tác dụng làm giảm cholesterol

Màu sắc của lòng đỏ còn chứa những bí mật dinh dưỡng khác như chất riboflavin để ngăn ngừa nứt miệng, cũng như lutein và zeaxanthin để bảo vệ mắt Thông thường, màu sắc lòng đỏ càng sẫm thì hàm lượng vitamin càng cao

Giáo sư Dũng nói, một số người lo sợ trong lòng đỏ trứng chứa nhiều cholesterol, nhưng trên thực tế, điều này rất sai lầm

Người cao tuổi nếu có mức cholesterol huyết thanh quá thấp, có thể gây ra khả năng miễn dịch thấp, sức mạnh của mạch máu cũng sẽ bị ảnh hưởng, không có lợi cho sức khỏe tim mạch Vì vậy, người bình thường nếu ăn một hoặc hai lòng đỏ trứng một ngày

sẽ rất khỏe mạnh Còn đối với những người có chứng mỡ máu cao, nên ăn nửa quả trứng mỗi ngày sẽ thích hợp hơn

Theo phó giáo sư dinh dưỡng và thực phẩm Phạm Chí Hồng, Học viện thực phẩm, Đại học Nông nghiệp Trung Quốc, cách chế biến trứng quyết định chất lượng dinh dưỡng trong trứng mà cơ thể có thể hấp thụ được

DUT.LRCC

Một số hình ảnh về trứng cút và món ăn từ trứng gà:

Ư

Hình 1-1 Trứng gà

DUT.LRCC

SVTH: Đỗ Văn Hậu – Võ Thanh Tùng 6

- Hiện nay trên thị trường có rất nhiều công ty trong nước và nước ngoài (Trung Quốc, Đài Loan…) sản xuất loại máy này

- Việc bóc trứng gà được thực hiện bằng máy theo nguyên lý sau:

Trứng gà (đã được luộc chín), rồi bỏ vào máy (thường có máng dẫn trứng), trứng

gà ma sát với thành trục ngang, dây chuyền động cho phép trứng di chuyển và ma sát lột vỏ trứng, dòng nước dội lên quả trứng làm sạch quả trứng và trứng được dẫn ra ngoài

1.2.2 Một số hình ảnh về các loại máy bóc vỏ trứng gà có trên thị trường:

Dưới đây là một số loại máy bóc vỏ trứng gà đang có mặt trên thị trường hiện nay:

1.2.2.1 Máy bóc vỏ trứng gà vịt cuả công ty cổ phần cơ khí TÂN MINH

DUT.LRCC

Hình 1-3 Máy bóc vỏ trứng gà vịt KINGSUN KS-MT-200

Thông số kỹ thuật của máy:

Bảng 1-1 Thông số kỹ thuật của máy KINGSUN KS-MT 200

SVTH: Đỗ Văn Hậu – Võ Thanh Tùng 8

1.2.2.2 Máy bóc vỏ trứng gà vịt FT-200

Hình 1-4 Máy bóc vỏ trứng gà vịt FT-200 Bảng 1-2 Thông số kỹ thuật của máy FT-200

1.3 Xu hướng phát triển:

Dựa theo nhu cầu và yêu cầu của thị trường, đòi hỏi máy phải được phát triển theo hướng tự động hóa đồng thời giảm kích thước máy, bên cạnh việc đóng gói, định lượng sản phẩm đầu ra một cách chính xác, máy phải làm từ các vật liệu đảm bảo an toàn vệ

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN, SƠ ĐỒ ĐỘNG TOÀN MÁY, TÍNH TOÁN SỨC BỀN VÀ THIẾT KẾ CÁC KẾT CẤU CHÍNH CỦA MÁY

2.1 Phân tích nhiệm vụ

Gồm các yêu cầu sau:

- Xác định yêu cầu kĩ thuật

- Phân tích ý tưởng và chọn phương án thiết kế

- Chọn động cơ và phân phối tỉ số truyền

- Tính toán thiết kế các chi tiết (bộ truyền ngoài và hộp giảm tốc)

- Thiết kế kết cấu, vẽ phác khảo

- Thực hiện bản vẽ lắp và bản vẽ chi tiết

- Số liệu ban đầu:

+ Năng suất bóc trứng: 600 (trứng/ 1giờ)

+ Tốc độ quay cần thiết của 2 trục bóc vỏ trứng là 300 (vòng/ phút) và 2 trục này phải có chiều quay ngược nhau

+ Thời gian phục vụ: 2 năm

- Yêu cầu kỹ thuật:

+ Kích thước nhỏ gọn, phù hợp với không gian làm việc Đảm bảo sức bền

+ Vận hành an toàn, dễ sử dụng, sửa chữa, bảo trì, lắp ráp…

+ Thiết kế có tính kinh tế, phù hợp với điều kiện hiện có

2.3 Phương án thiết kế:

Hiện nay, trên thị trường có nhiều loại máy bóc vỏ trứng gà của các doanh nghiệp trong nước cũng như của nước ngoài sử dụng các phương án thiết kế khác nhau Ta chọn một phương án thích hợp để thực hiện tính toán thiết kế và chế tạo

DUT.LRCC

SVTH: Đỗ Văn Hậu – Võ Thanh Tùng 10

2.4 Sơ đồ động học toàn máy:

Hình 2-1 Sơ đồ động học toàn máy

Hình 2-2 Sơ đồ nguyên lý

Ghi chú: 5: Bộ truyền bánh răng 10: Cơ cấu cấp phôi

3: Ống dẫn nước 8: Ống phun nước 13: Động cơ

4: Trục vít me 9: Máng nước 14: Bộ truyền

DUT.LRCC

2.5 Phân tích lựa chọn bộ truyền:

2.5.1 Xây dựng phương án thiết kế bộ truyền

a Động cơ + bộ truyền trong + bộ phận công tác: Bộ truyền trong (kín) thường dùng hộp giảm tốc

- Ưu điểm: Các cơ cấu nằm trong nắp hộp được che kín nên tránh được bụi bẩn, hiệu suất làm việc cao

- Nhược điểm: Hộp giảm tốc lớn, vì tỉ số truyền chỉ bố trí cho phân phối cho bộ truyền trong nên bố trí cồng kềnh, chế tạo đắt tiền

* Nhận xét: Không nên sử dụng bộ truyền trong để làm phương án truyền động

b Động cơ + bộ truyền ngoài + bộ truyền trong + bộ phận công tác

Ưu điểm: Tỉ số truyền được phân phối đều cho cả bộ truyền trong và bộ truyền ngoài

* Nhận xét: Chọn phương án này làm phương án thiết kế vì nó phù hợp với yêu cầu làm việc của máy và chế tạo đơn giản

2.5.2 Chọn phương án thiết kế bộ truyền

2.5.2.1 Bộ tuyền trục vit me

2.5.2.1.1 Bộ truyền xích

Bộ truyền xích: Không trượt, hiệu suất làm việc cao Làm việc không phải căng xích, kích thước nhỏ hơn bộ truyền đai nên bố trí được thuận tiện hơn Truyền động được nhờ sự ăn khớp giữa dây xích và bánh xích, có thể cùng lúc truyền chuyển động

và công suất cho nhiều bánh xích bị dẫn Có thể dùng bộ truyền xích để thay đổi tốc độ (tăng hay giảm tốc độ) Khả năng tải và hiệu suất làm việc cao hơn bộ truyền đai Yêu cầu tốc độ quay của trục nhỏ, nhưng lực kéo lớn nên thích hợp dùng bộ truyền xích

DUT.LRCC

SVTH: Đỗ Văn Hậu – Võ Thanh Tùng 12

2.5.2.2 Bộ tuyền trục bóc trứng

2.5.2.2.1 Bộ truyền xích

Bộ truyền xích: Không trượt, hiệu suất làm việc cao Làm việc không phải căng xích, kích thước nhỏ hơn bộ truyền đai nên bố trí được thuận tiện hơn Truyền động được nhờ sự ăn khớp giữa dây xích và bánh xích, có thể cùng lúc truyền chuyển động

và công suất cho nhiều bánh xích bị dẫn Có thể dùng bộ truyền xích để thay đổi tốc độ (tăng hay giảm tốc độ) Khả năng tải và hiệu suất làm việc cao hơn bộ truyền đai Yêu cầu tốc độ quay của trục nhỏ, nhưng lực kéo lớn nên thích hợp dùng bộ truyền xích

2.5.2.2.2 Bộ truyền bánh răng

Bộ truyền bánh răng: Kích thước nhỏ, khả năng tải lớn, hiệu suất làm việc cao, tỷ

số truyền không thay dổi, làm việc chắc chắn và có độ bền cao Phù hợp với yêu cầu làm việc của máy là tạo ra chuyển động của hai trục bóc võ là ngược chiều nhau

Hình 2-4 Sơ đồ động bộ truyền trục bóc trứng

2.5.2.1 Bộ tuyền cơ cấu cấp phôi

Ta sử dụng 1 động cơ để biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến Chọn kiểu cấp phôi dạng máng lắc Cơ cấu lắc đảm bảo năng suất cao, ổn định, được dùng rộng rãi trong sản xuất và kết cấu đơn giản

Hình 2-5 Sơ đồ động bộ truyền cơ cấu cấp phôi

DUT.LRCC

2.6 Phân tích, thiết kế động học máy:

2.6.1 Tính toán động cơ và phân phối tỉ số truyền

2.6.1.1 Chọn động cơ

- Vì khối lượng của mỗi quả trứng gà rất bé ( Ta xem như động cơ làm việc ở chế

độ tải trọng không đổi

𝑣 = 60

300= 1

5 (s) Suy ra: v = 2𝜋𝑟

1000𝑇 = 2𝜋𝐷

2.1000𝑇 = 𝜋.20.5

1000 = 0.31 (m/s)

Pt = F.v = 0.31 (W)

Công suất động cơ cần thiết [1]: Pct =Pt /𝜂

Với 𝜂là hiệu suất truyền động = η𝑜𝑙2 𝜂br.𝜂x

+ ŋol = 0,99 hiệu suất của một cặp ổ lăn

+ 𝜂br = 0,95 hiệu suất một cặp bánh răng trụ răng thẳng

+ 𝜂x= 0,95 hiệu suất của bộ truyền xích

𝜂= η𝑜𝑙2 𝜂br.𝜂x = (0,99^2) 0,95.0,95 = 0,88

Pct =Pt /η= 0.31

0,88 = 0,36 (w)

Số vòng quay sơ bộ: nsb = nlv.un.uh

Trong đó: + nlv là số vòng quay cần thiết để bóc được vỏ trứng 300 vg/ph

+ un là tỉ số truyền của bộ truyền bánh răng uh = ubr < 40

SVTH: Đỗ Văn Hậu – Võ Thanh Tùng 14

Suy ra tỉ số truyền chung ut = ux.ubr =

2 Ta có nsb = 300/ 2 = 150 (vg/ph)

- Chọn loại động cơ điện một chiều: Động cơ điện một chiều dùng dòng điện một chiều để làm việc (có thể mắc song song, nối tiếp hoặc hỗn hợp), hoặc dùng dòng điện một chiều điều chỉnh được (hệ thống máy phát - động cơ) Dùng động cơ điện một chiều đảm bảo khởi động êm, hãm và đổi chiều dễ dàng Nhờ những ưu điểm trên, động cơ điện được dùng rộng rãi trong các thiết bị vận chuyển bằng điện như thang máy, máy trục…vv

- Ở đây, chọn loại động cơ điện một chiều có các thông số sau:

+ un là tỉ số truyền của bộ truyền xích 𝑢𝑛 = 𝑢𝑥 < 5

+ uh là tỉ số truyền của bộ truyền bánh răng 𝑢ℎ = 𝑢𝑏𝑟 < 40 T

2.6.2 Tính toán và thiết kế các chi tiết truyền động

2.6.2.1 Bộ truyền xích

a Chọn loại xích tải: Chọn xích con lăn 1 dãy, vì tải trọng nhỏ, vận tốc bé, độ bền mỏi

của xích con lăn cao, chế tạo ít phức tạp hơn xích ống

DUT.LRCC

Hình 2-6 Kết cấu xích con lăn

b Xác định các thông số của xích và bộ truyền xích

- Chọn số răng của đĩa xích

Với ux = 2

Số răng đĩa nhỏ: Z2 = 20 (răng)

Số răng đĩa lớn: Z1 = ux.Z2= 2x20 = 40 (răng)

SVTH: Đỗ Văn Hậu – Võ Thanh Tùng 16

k0 = 1 đường nối hai tâm đĩa xích so với phương ngang nghiêng đến

600 ka = 1 hệ số khoảng cách trục a= (30 50).p

kđc = 1 vị trí được điều chỉnh bằng một trong các đĩa xích

kđ = 1,2 tải trọng va đập

kc = 1,25 băng tải làm việc hai ca

kbt = 1,3 môi trường làm việc có bụi, bôi trơn đạt yêu cầu

=> k = 1.1.1.1,2.1,25.1,3 = 1,95

kd hệ số phân bố không đều tải trọng, số dãy xích là 1 thì kd =

1 P = PIII = 0.41 (W) công suất cần truyền

Công suất tính toán: Pt = 0,41.0,67.1,3.1,95/2,5 = 0,28 W

Tra bảng 5.5 [1] với n01= 300 (vòng/phút) chọn bộ truyền xích 1 dãy có bước xích

p = 12,7 (mm) thỏa điều kiện bền mòn Pt < P= 4,8 đồng thời tra bảng 5.8 [1]

Ta có p < pmax

- Chiều rộng xích răng:

Tra bảng 5.5 [1]- tài liệu TTTKHDĐCK- Đặng Chất Bt = 5 mm

- Khoảng cách trục và số mắc xích Khoảng cách trục: a = (30 50).p Chọn a = 40.p = 40.5= 200 mmSố mắc xích [1]:

Lấy số mắt xích chẵn xc = 104 (số mắt xích phải chẵn), tính khoảng cách trục a*:

Để xích không chịu lực căng quá lớn, cần giảm bớt khoảng cách trục a:

∆ a = (0,002 0,004).a = 0,004.199,8 = 0,7792 mm

DUT.LRCC

Do vậy: a = a*- ∆ a = 199 mm

Số lần va đập i của bản lề xích trong 1 giây: i= z1.n1/(15.x) ≤ [i]

Trong đó: [i] số lần va đập cho phép, tra bảng 5.9 [1] ta có [i] = 60 1/s i

= 19.90/(15.104) = 1,096 1/s < [i]

- Các thông số của đĩa xích:

+ Đường kính vòng chia của đĩa xích được xác định:

2.6.2.2 Tính toán bộ truyền bánh răng:

Truyền động bánh răng dùng để truyền chuyển động giữa các trục, thông thường

có kèm theo sự thay đổi về trị số và chiều của vận tốc hoặc moment

Truyền động bánh răng có thể truyền động cho các trục song song (truyền động bánh răng trụ), truyền động cho các trục giao nhau (truyền động bánh răng côn), truyền động cho các trục chéo nhau (truyền động bánh răng trụ chéo, hoặc côn chéo)

Trong quá trình làm việc, răng của bánh răng có thể bị hỏng ở mặt răng như tróc,

rỗ, mòn, dính xước hoặc hỏng ở chân răng như gãy, trong đó nguy hiểm nhất là tróc rỗ mặt răng và gãy răng Đó là các phá hỏng do tác dụng lâu dài của ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn thay đổi có chu kỳ gây nên Ngoài ra, có thể bị biến dạng dư, gãy giòn lớp

bề mặt, hoặc phá hỏng tĩnh ở chân răng do quá tải Vì vậy khi thiết kế cần tiến hành tính

DUT.LRCC

SVTH: Đỗ Văn Hậu – Võ Thanh Tùng 18

Vậy để thiết kế bộ truyền bánh răng cần tiến hành các bước sau đây:

- Chọn vật liệu

- Xác định ứng suất cho phép

- Tính sơ bộ kích thước bộ truyền bánh răng, kiểm tra bền

- Tính chính xác kích thước bộ truyền bánh răng: Bộ truyền bánh răng trụ đặc trưng bởi các thông số chính sau đây:

+ Z: số răng

+ i = n1/n2 = Z2/Z1: tỉ số truyền

+ t: bước răng trên vòng chia

+ to = t.cosα: bước cơ sở

Từ các thông σb1 số ban đầu thống nhất hai bánh răng chọn cùng vật liệu:

Bánh răng 1: Thép 45 tôi cải thiện đạt độ cứng HB 241 285 (chọn HB 260),

tra bảng 6.1 [1] ta có = 850MPa, σch1 = 580MPa

Bánh răng 2: Thép 45 tôi cải thiện đạt độ cứng HB 241 285 (chọn HB 255),

tra bảng 6.1 [1] ta có σb2 = 850MPa, σch2 = 580MPa

- Xác định ứng suất cho phép

Xác định ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn cho phép:

DUT.LRCC

[σH] = (σ0Hlim/ SH).ZR.ZV.KXH.KHL

[σF] = (σ0Flim/ SF).YR.YS.KXF.KFC.KFL

Trong đó: Sơ bộ chọn ZR.ZV.KXH = 1

YR.YS.KXF = 1

σ0Hlim : Ứng suất tiếp xúc cho phép với số chu kỳ cơ sở

σ0Flim : Ứng suất uốn cho phép với số chu kỳ cơ sở

Tra bảng 6.2 [1] với thép 45 tôi cải thiện đạt độ rắn HB 180…350

σ0HLim= 2HB + 70(Mpa); SH =1,1; σ 0Flim =1,8.HB (Mpa); SF =1,75

Ứng suất tiếp xúc và ứng suất uốn:

Bánh răng 1: σ0HLim1 = 2.260 + 70 = 590 MPa

Số chu kỳ thay đổi ứng suất cơ sở khi thử về ứng suất uốn: NFO=4.106

Số chu kỳ thay đổi khi thử ứng suất tương đương: [1]

DUT.LRCC

SVTH: Đỗ Văn Hậu – Võ Thanh Tùng 20

c: số lần tiếp xúc trong một vòng quay, c = 1

Ta có: NFE 2 > NFO2 , do đó KFL2 =1 =>NFE1 > NFO1 , do đó KFL1 =1

Sơ bộ ta xác định được ứng suất tiếp xúc cho phép:

[H] = σ 0Hlim.KHL/SH

[σH1] = σ0Hlim1.KHL1/SH = 590.1/1,1 = 536,4 MPa [σH2] = σ0Hlim2.KHL2/SH = 580.1/1,1 = 527,3 MPa

=> Bánh răng trụ răng nghiêng:[ σH] =1/2.([σH]1+ [σH]2 ) = 532 MP

Sơ bộ ta xác định được ứng suất uốn cho phép: [σF]= σ0Flim.KFc.KFL/SF

Với bộ truyền quay một chiều KFC = 1 [σF1] = 468.1.1/1,75 = 267,4 MPa

(+): Ứng với tiếp xúc ngoài

(-): Ứng với tiếp xúc trong

Bánh răng trụ răng nghiêng ăn khớp ngoài [1]:

DUT.LRCC

- Các thông số của bộ truyền bánh răng

Khoảng cách trục: aw1 = 20 mm Tỷ số truyền: u = 1

Mô đun: m = 1,25 Góc nghiêng: b = 00

Chiều rộng vành răng: bw1 = 20.0,2 = 4 mm

Số răng bánh răng: z1 = 26 ; z2 = 26

Hệ số dịch chỉnh:x1 = x2 = 0 mm

Đường kính vòng chia: d1 = 20 mm; d2 = 20 mm

Đường kính đỉnh răng: da1 = 22 mm; da2 = 22 mm

- Công suất làm việc:

Công suất làm việc: PIII = Plv = Pt = 0,41 W

SVTH: Đỗ Văn Hậu – Võ Thanh Tùng 22

- Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc:

Phép tính kiểm nghiệm nói chung khi đã biết mọi tham số của bộ truyền Ở đây, yêu cầu với độ ổn định và độ chính xác cao nhất có thể có các hệ số ảnh hưởng đến khả năng làm việc của bộ truyền Nhờ vậy, mà ta có thể thay một vài thông số nếu cần thiết Ứng suất tiếp xúc trên mặt răng làm việc [1]:

Tra bảng 6.14 [1] chọn 𝐾𝐻𝛼 = 1,13

 H =  H.g0.v.√𝑎𝑤

𝑢𝑀

DUT.LRCC

H hệ số ảnh hưởng của các sai số ăn khớp: Tra bảng 6.15 [1] =>  H = 0.002

Hệ số sai lệch các bước răng bánh 1 và 2: Tra bảng 6.16 [1] => g0 = 73

Với v = 0,2 m/s cấp chính xác động học là 9, cấp chính xác tiếp xúc là 8,

chọn Ra= 2,5 độ nhám của bề mặt làm việc, ta có hệ số ảnh hưởng đến bề mặt làm việc ZR=0,95 và da < 700 mm nên KxH = 1

Khi HB < 350 thì Zv = 0,85.v0,1 = 0,85.0,20,1 = 0,91: hệ số ảnh hưởng đến vận tốc vòng

=> [𝜎𝐻’] = 532.0,89.0,95.1 = 460 MPa

So sánh: [𝜎𝐻’] > 𝜎𝐻 , do đó thoả mãn độ bền tiếp xúc

- Kiểm nghiệm độ bền uốn:

Để đảm bảo uốn cho răng, ứng suất sinh ra tại chân răng không vượt quá một giá

trị cho phép [1]

Trong đó:

DUT.LRCC

SVTH: Đỗ Văn Hậu – Võ Thanh Tùng 24

KF= KFB.KF.KFv hệ số tải trọng khi tính uốn

KFB: hệ số kể đến sự phân bố không đều tải trọng trên chiều rộng vành răng, tra bảng 6.7 [1]: KFB = 1,12

KF: hệ số sự phân bố không đều tải trọng bánh răng thẳng, KF =1

KFv: hệ số kể đến tải trọng động xuất hiện trong vùng ăn khớp

Với F = F.go.v √𝑎𝑤

𝑢 Bảng 6.15 [1]: F = 0,006 và bảng 6.16 [1]: go= 73

YS = 1,08 – 0,0695.ln m =1,004 YS hệ số độ nhạy vật liệu đối với tập trung ứng suất m=1,25

YR = 1 hệ số ảnh hưởng độ nhám mặt lượn chân răng

KxF: hệ số kích thước bánh răng xét đến độ bền uốn, do da < 400 mm nên K F =1 KFV: hệ số kể đến tải trọng động suất hiện trong vùng ăn khớp

DUT.LRCC

Bảng 6.15 [1]: F = 0,006 và bảng 6.16 [1] go= 73

Do đó: KF = 1,12.1,37.1= 1,54

YF1, YF2 lần lượt hệ số dạng răng bánh 1 và 2

Số răng tương đương: ZV1 = z1/cos3  = 26

Zv2 = z2 /cos3  = 26 Tra bảng 6.18 [1]: YF1 = 3,9

YR = 1 hệ số ảnh hưởng độ nhám mặt lượn chân răng

KxF hệ số kích thước bánh răng xét đến độ bền uốn, do da < 400 mm nên KxF =1

DUT.LRCC

SVTH: Đỗ Văn Hậu – Võ Thanh Tùng 26

Vậy bánh răng bảo đảm độ bền uốn

- Kiểm tra độ bền quá tải:

Khi mở máy hay hãm … bánh răng có thể bị quá tải do đó cần kiểm nghiệm quá tải

để tránh biến dạng dư hoặc biến dạng lớp bề mặt, ứng suất cực đại Max không vượt quá một giá trị cho phép

Hệ số quá tải Kqt = Tmax/T = 1,6

T: moment xoắn danh nghĩa

Tmax: moment xoắn quá tải

Để tránh hư hoặc gãy dòn lớp bề mặt thì Hmax = H.√𝐾𝑞𝑡 <[H]max ( công thức 3.16 )

Hmax = H √𝐾𝑞𝑡 = 450 √16 = 569,2 MPa

=> Hmax < [H]max

Đề phòng biến dạng dư hoặc phá hỏng tỉnh bề mặt lượn chân răng Ứng suất cực

đại Fmax = F.Kqt < [F]max

Vậy bánh răng đảm bảo được về quá tải cho phép

2.6.2.3 Tính toán thiết kế trục và then

2.6.2.3.1 Thiết kế trục

DUT.LRCC