GIỚI THIỆU
Tính cấp thiết của đề tài
Hiện nay, nhiều tỉnh thành đang phát triển trồng cây nghệ, một loại cây mang lại giá trị kinh tế cao và lợi ích sức khỏe Đặc biệt, đất bazan màu mỡ là điều kiện lý tưởng cho cây nghệ phát triển tốt, giúp người dân có nguồn thu nhập ổn định Nghệ được coi là "thần dược" trong việc ngăn ngừa ung thư và làm đẹp, dẫn đến việc nhiều hộ gia đình đầu tư mở rộng trồng nghệ và sản xuất các sản phẩm từ nghệ, như tinh bột nghệ Tinh bột nghệ có giá trị cao về sức khỏe và thẩm mỹ, nhưng quy trình chế biến rất công phu, đòi hỏi đầu tư lớn cho thiết bị hiện đại ở các cơ sở sản xuất lớn, trong khi các hộ gia đình vẫn sử dụng phương pháp thủ công, tốn thời gian và sức lao động Do đó, việc nghiên cứu và chế tạo máy rửa nghệ phù hợp cho sản xuất hộ gia đình là rất cần thiết.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Việc nghiên cứu chế tạo ra máy rửa gợi mở ra nhiều hướng mới, phương pháp mới về các thiết bị rửa và làm sạch trên thị trường.
Nghiên cứu chế tạo đòi hỏi sinh viên tích lũy kiến thức toàn diện về cơ khí, bao gồm phay, tiện và hàn, cũng như khả năng tính toán thiết kế các bộ truyền và phân tích tính bền của kết cấu Bên cạnh đó, sinh viên cần nắm vững kiến thức về điện và làm quen với các phần mềm mà các doanh nghiệp sử dụng trong sản xuất, từ đó giúp họ tiếp cận thực tế và nâng cao kỹ năng nghề nghiệp.
Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo không chỉ giúp sinh viên củng cố kiến thức đã học mà còn mở rộng hiểu biết về các loại máy móc thiết bị trên thị trường Qua đó, sinh viên nhận thức rõ hơn về nhu cầu thị trường và tầm quan trọng của việc áp dụng cơ khí vào sản xuất trong đời sống.
Sản phẩm sau khi hoàn thành được đưa đến người sử dụng phụ vụ cho quá trình sản xuất và thu nhập chính của hộ sản xuất.
Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
- Nắm vững kiến thức về cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các chi tiết máy cơ bản.
- Tìm hiểu các loại máy rửa trên thị trường Vận dụng kiến thức để thiết kế, chế tạo máy rửa đáp ứng nhu cầu sản xuất.
- Nghiên cứu và phát triển các loại máy phục vụ cho quá trình sản xuất tinh bột nghệ.
Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
Máy rửa và tách vỏ nghệ.
- Phần mềm thiết kế, tính toán, mô phỏng.
- Động cơ và phương pháp truyền động.
- Nghiên cứu thiết kế, chế tạo máy rửa và tách vỏ nghệ.
- Đảm bảo các yêu cầu đặt ra nhƣ sau:
Nghệ sau khi rửa phải sạch và loại bỏ hoàn toàn bùn đất, cát sỏi dính bám trên và trong các kẽ nhánh nghệ
Nghệ đƣợc bóc tách một lớp vỏ ngoài.
Đảm bảo máy vận hành êm, không rung lắc
Người sử dụng dễ dàng thao tác, dễ vệ sinh máy và sửa chữa khi có sự cố.
Phương pháp nghiên cứu
1.5.1 Cơ sở phương pháp luận.
Dựa trên kiến thức và nghiên cứu từ các máy rửa hiện có trên thị trường, chúng tôi đã phát triển giải pháp mới thông qua quá trình chế tạo và thực nghiệm Tiếp theo, chúng tôi tiến hành tổng hợp và đánh giá các giải pháp để xác định tính tối ưu của chúng, cũng như điều kiện áp dụng trong từng trường hợp cụ thể.
1.5.2 Các phương pháp nghiên cứu cụ thể.
- Khảo sát thực tiễn: Tìm hiểu về các loại máy rửa, nghiên cứu nguyên lý hoạt động, khả năng vận hành và chức năng.
- Tiến hành công việc: Nghiên cứu thiết kế, chế tạo máy rửa và tách vỏ nghệ, lắp ráp, vận hành, so sánh và đánh giá
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Nghệ và công dụng của nghệ
Nghệ, hay còn gọi là nghệ nhà và khương hoàng, là một loại cây thân thảo lâu năm thuộc họ Gừng (Zingiberaceae), có củ nằm dưới mặt đất Cây có nguồn gốc từ vùng nhiệt đới Tamil Nadu, phía đông nam Ấn Độ, và phát triển tốt trong điều kiện nhiệt độ từ 20 độ C đến 30 độ C.
Cây phát triển mạnh trong điều kiện nhiệt độ từ 68 độ F đến 86 độ F và cần lượng mưa hàng năm đáng kể Mỗi năm, cây được thu hoạch để lấy củ, và một phần củ sẽ được sử dụng để nhân giống cho mùa vụ tiếp theo.
Khi không sử dụng ngay, củ được luộc từ 30 đến 45 phút và sau đó sấy khô trong lò nóng, tạo ra bột màu vàng cam sậm Bột này thường được dùng làm gia vị trong ẩm thực Tamil, các món cà ri, và để nhuộm màu cho gia vị mù tạt Thành phần chính là curcumin, có vị cay nóng, hơi đắng, và mùi mù tạt đặc trưng, mang đến hương vị độc đáo Curcumin là thành phần quan trọng nhất trong củ.
Nghệ có tiềm năng chữa bệnh đáng chú ý cho nhiều chứng bệnh như ung thư, Alzheimer, tiểu đường, dị ứng, viêm khớp và các bệnh mãn tính khác Ấn Độ là quốc gia sản xuất nghệ chủ yếu, với các tên gọi khác nhau tùy thuộc vào ngôn ngữ và vùng miền.
Hình 2.2 Chi tiết của Curcuma longa về thực vật học
Hình 2.3 Cánh đồng nghệ ở một ngôi làng
Vì nghệ là một hợp chất thực vật tự nhiên, nên nó không mang tính độc quyền để đƣợc cấp bằng sáng chế riêng.
Nghệ, còn gọi là haldi, đã được sử dụng ở Nam Ấn Độ trong hàng ngàn năm, đóng vai trò quan trọng trong y học Siddha Ban đầu, nghệ được dùng làm thuốc nhuộm, sau đó được biết đến với các giá trị y học quý báu của nó.
Vẻ ngoài: Nghệ là một loại thực vật thân thảo lâu năm, mà có thể đạt đến chiều cao
Cây cao khoảng 1 mét, có màu vàng cam và hình trụ, với thân rễ tỏa hương thơm Lá cây mọc xen kẽ, xếp thành hai hàng, bao gồm bẹ lá, cuống lá và phiến lá Thân giả được hình thành từ các bẹ lá, với cuống lá dài từ 50 đến 115 cm Phiến lá đơn thường dài từ 76 đến 115 cm, hiếm khi đạt tới 230 cm, có chiều rộng từ 38 đến 45 cm, với hình dạng thuôn hoặc elip và thu hẹp ở đầu.
Cụm hoa của nghệ thường nở vào tháng tám ở Trung Quốc, với một cụm hoa nằm ở phần cuối của thân giả, có chiều dài từ 12 đến 20 cm.
5 nhiều bông hoa Các lá bắc màu xanh nhạt, hình trứng với chiều dài từ 3 – 5 cm hay hình thuôn với chóp lá dạng tù.
Nghệ chứa các thành phần hóa học quan trọng, chủ yếu là nhóm hợp chất curcuminoid, bao gồm curcumin, demethoxycurcumin và bisdemethoxycurcumin Curcumin, hợp chất được nghiên cứu nhiều nhất, chiếm khoảng 3.14% trong bột nghệ Ngoài curcuminoid, nghệ còn chứa các tinh dầu quan trọng như turmerone, atlantone và zingiberene, cùng với các thành phần khác như đường, protein và nhựa.
Củ nghệ chứa khoảng 5% tinh dầu và 5% curcumin, một dạng polyphenol quan trọng Curcumin, ký hiệu C.I 75300 hay Natural Yellow 3, là hoạt chất chính trong củ nghệ, có tên hóa học là (1E,6E)-1,7-bis(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-1,6-heptadien-3,5-dion.
Hình 2.4 Dạng xeton của curcumin Hình 2.5 Dạng enol của curcumin
Bột nghệ đƣợc sử dụng rộng rãi trong ẩm thực Nam Á.
Nghệ, một loại gia vị quý giá, mọc hoang ở Nam Á và Đông Nam Á, là thành phần chính trong nhiều món ăn châu Á Y học cổ truyền Tamil (Siddha) đã khuyến nghị sử dụng nghệ trong thực phẩm nhờ vào giá trị chữa bệnh tiềm năng, hiện vẫn đang được nghiên cứu Tại Nepal, nghệ được trồng và sử dụng phổ biến trong các món rau quả và thịt, không chỉ vì màu sắc mà còn vì lợi ích y học Ở Nam Phi, nghệ được dùng để tạo màu vàng cho cơm, trong khi tại Việt Nam, bột nghệ không chỉ tạo màu sắc mà còn tăng hương vị cho các món như bánh xèo, bánh khọt và mì quảng, cũng như nhiều món xào và canh khác.
Curcumin, một hợp chất hoạt động, được biết đến với nhiều tác dụng sinh học như chống viêm, chống oxy hóa, hóa trị liệu, kháng sinh và kháng virus, cho thấy tiềm năng lớn trong y học lâm sàng Trong y học Trung Quốc, curcumin được sử dụng để điều trị các loại nhiễm trùng khác nhau và cũng được công nhận như một chất khử trùng hiệu quả.
Nghiên cứu y học ban đầu.
Theo Trung tâm Quốc gia về Y học bổ sung và thay thế, việc sử dụng nghệ để điều trị các tình trạng sức khỏe hiện có rất ít bằng chứng đáng tin cậy Điều này là do số lượng thử nghiệm lâm sàng liên quan đến nghệ còn hạn chế.
Mặc dù nghệ đang được nghiên cứu để điều trị ung thư, liều lượng hiệu quả cho con người vẫn chưa được xác định Hiện tại, vẫn chưa có bằng chứng rõ ràng về tác dụng tích cực của nghệ trong việc chống ung thư hay các bệnh khác Từ tháng 12 năm 2013, nghệ tiếp tục được đánh giá trong các thử nghiệm lâm sàng để khám phá hiệu quả tiềm năng của nó đối với nhiều bệnh lý ở người, bao gồm bệnh thận, tim mạch, viêm khớp, một số loại ung thư và bệnh ruột kích thích.
Nghiên cứu cho thấy curcumin, thành phần chính trong nghệ, có khả năng ngăn chặn một số giai đoạn phát triển của ung thư đa khối u Một nghiên cứu trong ống nghiệm đã chỉ ra rằng curcumin kết hợp với thuốc chống buồn nôn thalidomide có thể kích thích quá trình chết rụng tế bào ở các tế bào ung thư tủy Những phát hiện này mở ra triển vọng mới trong việc ứng dụng curcumin trong điều trị ung thư.
8 thấy các hợp chất trong nghệ có đặc tính chống nấm và kháng khuẩn; Tuy nhiên, chất curcumin không phải là một trong số chúng.
Curcumin, hoạt chất chính trong nghệ, đã được chứng minh là một phối tử của thụ thể vitamin D, đóng vai trò quan trọng trong việc ngăn chặn sự phát triển của ung thư ruột kết.
Tinh bột nghệ và lợi ích của tinh bột nghệ ( lợi ích sức khỏe và kinh tế)
Sản phẩm tinh bột nghệ được chế biến từ củ nghệ tươi qua quy trình rửa sạch, gọt vỏ, loại bỏ axit nhựa, thái lát, sấy khô, nghiền nhỏ và sàng lọc để tách tinh dầu, đảm bảo lượng Curcumin luôn cao Nghiên cứu đã chỉ ra rằng Curcumin trong nghệ có khả năng chữa trị bệnh hiệu quả Trước đây, nghệ chỉ được sử dụng trong món ăn hàng ngày, nhưng cách này không thể hấp thu hết các dưỡng chất quý giá có trong nghệ.
Nghệ trồng trên vùng đất đỏ Bazan có chất lượng vượt trội nhờ vào độ màu mỡ và dinh dưỡng cao của loại đất này Điều này giúp cây nghệ phát triển mạnh mẽ, cho ra củ lớn và có màu vàng sậm đặc trưng, khác biệt so với nghệ trồng ở những vùng đất khác.
2.2.2 Công dụng của tinh bột nghệ.
Tinh bột nghệ không chỉ giúp liền sẹo mà còn có khả năng chống viêm và chống oxy hóa mạnh mẽ Nó mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe, bao gồm phòng ngừa và hỗ trợ điều trị bệnh mạn tính, làm đẹp, giúp vóc dáng thon gọn và làn da sáng khỏe.
Trong đó đáng chú ý là bốn công dụng nổi bật của tinh bột nghệ:
Giúp giảm cân, lưu thông và lọc máu.
Giúp cơ thể tăng cường khả năng chống lại vi khuẩn ký sinh trong ruột, hỗ trợ hệ tiêu hóa khỏe mạnh Đồng thời, sản phẩm còn có tác dụng phòng ngừa ung bướu, kháng viêm và giảm nguy cơ nhiễm trùng hiệu quả.
Tinh bột nghệ kết hợp với mật ong không chỉ giúp khử trùng và thúc đẩy quá trình lành vết thương, mà còn đóng vai trò quan trọng trong việc giảm nguy cơ ung bướu ruột Sử dụng thường xuyên hỗn hợp này sẽ mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe của bạn.
Các chuyên gia sức khỏe Hoa Kỳ hiện đang thử nghiệm một loại thuốc mới được chiết xuất từ củ nghệ nhằm điều trị bệnh ung bướu ruột.
Tinh bột nghệ có tác dụng giảm đau hiệu quả cho những người bị viêm khớp Để sử dụng, bạn chỉ cần đun nóng một cốc sữa, sau đó cho một thìa cà phê bột nghệ vào khi sữa chưa sôi và khuấy đều Uống ba lần mỗi ngày, bạn sẽ cảm nhận được sự cải thiện rõ rệt.
Khi gặp rắc rối về tiêu hóa, tinh bột nghệ có khả năng kích thích quá trình tiêu hóa và giải phóng các enzyme, giúp phá vỡ liên kết carbohydrate và chất béo Do đó, nếu bạn bị đau bụng, uống một cốc trà nghệ sẽ mang lại hiệu quả tích cực.
Để ngăn ngừa ung bướu tuyến tiền liệt, việc tiêu thụ nhiều rau xanh kết hợp với tinh bột nghệ là rất hiệu quả Nghiên cứu từ các nhà khoa học tại New Jersey cho thấy rằng, việc kết hợp nghệ với bông cải xanh, cải xoắn, củ cải và bắp cải có thể giúp bảo vệ cơ thể chống lại căn bệnh nguy hiểm này.
Để phòng ngừa bệnh tim, việc giảm cholesterol xấu trong máu là rất quan trọng Tinh bột nghệ có khả năng hỗ trợ trong việc này, giúp ngăn ngừa chứng xơ vữa động mạch hiệu quả.
Giảm nguy cơ ung thư cho người hút thuốc bằng cách bổ sung 1,5g tinh bột nghệ mỗi ngày trong một tháng Sau thời gian này, bạn sẽ nhận thấy hiệu quả rõ rệt với sự giảm đáng kể các tế bào đột biến gây ung bướu trong cơ thể.
Curcumin, thành phần chính trong tinh bột nghệ, có tiềm năng lớn trong việc phòng chống ung bướu Nhiều nghiên cứu cho thấy tỷ lệ mắc và tử vong do ung bướu, đặc biệt là ung thư vú, tuyến tiền liệt, ruột kết và phổi, thấp hơn đáng kể ở Ấn Độ so với các quốc gia phương Tây như Hoa Kỳ Sự khác biệt này được cho là do mức tiêu thụ curcumin cao của người dân Ấn Độ Bên cạnh curcumin, các thực phẩm khác trong chế độ ăn uống như tỏi, gừng, hành tây, cà chua, rau xanh, ớt và trà xanh cũng có thể góp phần quan trọng trong việc tăng cường khả năng phòng chống ung bướu.
Ngoài khả năng ngừa ung bướu đáng chú ý của curcumin, nó cũng cho thấy khả
Curcumin có khả năng ức chế sự phát triển của bệnh ung bướu và quá trình di căn, tức là sự lây lan của tế bào ung bướu qua bạch huyết hoặc máu Nó cũng làm tăng cường độ nhạy cảm của tế bào ung bướu với các loại thuốc hóa trị, từ đó nâng cao hiệu quả trong việc chống lại căn bệnh nguy hiểm này Nhiều nghiên cứu khoa học và thử nghiệm lâm sàng đã chứng minh khả năng phòng chống ung bướu của Curcumin đối với các loại ung thư như ung bướu vú, ung thư phổi, khối u não, ung thư máu, ung thư gan, ung thư ruột, ung thư thực quản, ung thư ruột và ung thư phụ khoa, được thực hiện bởi các nhà nghiên cứu từ Mỹ, Ấn Độ, Nhật Bản, Israel, Australia, Trung Quốc và Hà Lan.
Hình 2.9 Công dụng của Curcumin,
Bệnh viêm loét dạ dày, tá tràng có thể được hỗ trợ điều trị bằng tinh bột nghệ, nhờ vào khả năng phòng chống loét và rối loạn tiêu hóa Cao chiết từ nghệ giúp giảm tiết dịch vị và tăng cường sản xuất chất nhầy, bảo vệ niêm mạc dạ dày và tá tràng, đồng thời ngăn ngừa tổn thương do thắt môn vị, stress, nhịn đói và tác dụng phụ của một số thuốc Ngoài ra, nghệ còn kích thích sản sinh chất nhầy ở thành dạ dày, trong khi curcumin có tác dụng ức chế sự tạokhí trong ruột.
Tinh bột nghệ không chỉ giúp làm đẹp da và trị mụn hiệu quả, mà còn mang lại làn da tươi sáng trẻ trung Mặt nạ tinh nghệ truyền thống thường được các cô dâu và chú rể sử dụng trước ngày cưới để làm sáng da và giảm thiểu các khuyết điểm như mụn, vết thâm, quầng thâm và bọng mắt Ngoài ra, tinh bột nghệ cũng có tác dụng cải thiện tình trạng nứt gót chân Để khắc phục gót chân nứt, bạn có thể sử dụng hỗn hợp 3 muỗng tinh bột nghệ với 3 giọt dầu dừa để mang lại hiệu quả nhanh chóng.
Sự kết hợp này cũng sẽ giúp ngăn ngừa nhiễm trùng nấm có thể hình thành giữa các ngón chân.
Quy trình sản xuất tinh bột nghệ
2.3.1 Khâu chế biến trong quy trình chế biến tinh bột nghệ
Rửa Tách sạch tinh dầu
Xay Vắt lấy nước và nhuyễn bã nghệHình 2.10 Quy trình chế biến tinh bột nghệ
1 – thu hoạch nghệ: nghệ được thu hoạch và chọn những củ nghệ tươi, loại bỏ củ hƣ, thối.
Hình 2.11 Nghệ sau thu hoạch.
2 - Rửa sạch: Nguyên liệu sau khi đã đƣợc chọn lọc, đem rửa sạch.
Hình 2 12 Giai đoạn rửa nghệ.
3 - Xay nhuyễn: Xay nhuyễn củ nghệ bằng máy xay củ.
Hình 2 13 Xay nhỏ nghệ bằng máy xay
Để vắt lấy nước nghệ, nghệ xay nhuyễn cần được hòa trộn với một lượng nước sạch Sau đó, hỗn hợp này được cho vào máy ép để tách nước, loại bỏ phần xác.
Hình 2.14 Giai đoạn vắt nghệ.
5 - Tách tinh dầu: Dung dịch nước nghệ được đưa vào máy ly tâm tách tinh dầu để loại bỏ gần nhƣ hoàn toàn tinh dầu.
Hình 2.15 Tách tinh dầu bằng máy vắt ly tâm.
6 - Lắng lọc: Sau khi đã tách tinh dầu, dung dịch đƣợc đƣa vào bể lắng để lọc bỏ tạp chất và tách tinh bột khỏi nước.
Hình 2.16 Lắng nước nghệ đã xay.
Hình 2.17 Tinh bột nghệ sau khi lắng.
7 - Sấy khô: Sau quá trình lắng tinh bột nghệ đƣợc đƣa vào sấy hoặc phơi khô.
Hình 2.18 Tinh bột nghệ sấy khô Hình 2.19 Bã nghệ phơi khô làm bột nghệ.
8 - Xay mịn: Sau khi sấy khô, để nguội Tinh bột nghệ đƣợc đƣa vào Máy xay mịn.
9 - Đóng gói: Sau khi xay mịn, tinh bột nghệ đƣợc cho vào các túi Nilon hoặc lọ nhựa hay thủy tinh để đóng gói.
Trong quy trình chế biến tinh bột nghệ, khâu rửa nghệ là một công đoạn tốn nhiều công sức và nhân lực, đồng thời yêu cầu sử dụng nhiều nước và các dụng cụ chứa đựng cũng như dụng cụ vớt.
Làm cho khâu rửa nghệ trở nên nhẹ nhàng và đỡ vất vả cho người sản xuất tinh bột nghệ.
Tìm hiểu và tham khảo các loại máy rửa có sẵn trên thị trường để lựa chọn nguyên lý hoạt động hiệu quả và tối ưu Từ đó, phát triển ý tưởng thiết kế, chế tạo và cải tiến máy rửa nhằm nâng cao hiệu suất làm việc.
Giải quyết bài toán về sức lao động và tiết kiệm nguồn lực như nhân công, nước và dụng cụ chứa là điều cần thiết để nâng cao năng suất trong quy trình sản xuất tinh bột nghệ Điều này không chỉ giúp rút ngắn thời gian sản xuất mà còn mang lại giá cả hợp lý cho các hộ gia đình đầu tư vào sản xuất.
Sơ lược về các loại máy rửa trên thị trường hiện nay
2.4.1 Các loại máy rửa trên thị trường và nguyên lý làm việc
Máy rửa nguyên liệu có nhiều loại với cấu tạo khác nhau, nhưng nguyên tắc hoạt động chủ yếu tương tự nhau Các loại nguyên liệu có thể được rửa bằng máy rất phong phú, bao gồm rau, củ, quả và nguyên liệu thủy sản.
Hình 2 20 Máy rửa băng chuyền.
Máy được thiết kế với băng tải bằng thép không rỉ và thùng chứa nước rửa lớn Băng tải gồm ba phần: phần nằm ngang ngập trong nước, phần nghiêng có các ống phun nước mạnh, và một phần nằm ngang khác.
17 ở phía cao Bên dưới băng tải phần ngập trong nước có bố trí các ống thổi khí nhận không khí từ một quạt đặt bên ngoài.
Trong quá trình ngâm, nguyên liệu được đặt trên băng tải ngang, ngập trong nước, giúp loại bỏ cặn bẩn bám trên bề mặt Băng tải di chuyển nguyên liệu về phía băng nghiêng, trong khi việc thổi khí làm xáo trộn nước và nguyên liệu tăng cường hiệu quả ngâm, rút ngắn thời gian cần thiết Khi nguyên liệu đến băng nghiêng, vòi phun nước áp suất cao 2-3 at sẽ rửa sạch cặn bẩn Cuối cùng, nguyên liệu được chuyển đến phần nằm ngang phía trên để làm ráo nước.
Tốc độ di chuyển của băng chuyền có thể được điều chỉnh tùy thuộc vào loại nguyên liệu và mức độ bẩn Khi nguyên liệu quá bẩn, nên giảm tốc độ băng chuyền để tăng thời gian rửa Ngược lại, nếu cặn bẩn ít, có thể tăng tốc độ băng chuyền để nâng cao năng suất Nước sạch từ vòi phun vào thùng ngâm sẽ bổ sung cho hệ thống, trong khi cặn bẩn sẽ được liên tục tháo ra qua van xả và nước thừa sẽ chảy ra ngoài qua máng.
Tuy nhiên, chất lƣợng rửa của máy chƣa cao, do đó cần kiểm tra và rửa lại bằng tay khi cần thiết.
Hình 2 21 Máy rửa thổi khí.
Máy rửa thổi khí được thiết kế với hai ngăn có đáy hình phễu, trong đó ngăn thứ nhất lớn hơn và ngăn thứ hai nhỏ hơn, chứa đầy nước Ngăn thứ nhất được trang bị dàn ống thổi khí mạnh ở phía dưới, và giữa hai ngăn có ống lưới quay để phân tách Cuối ngăn thứ hai cũng có một ống lưới quay thứ hai, giúp tối ưu hóa quá trình rửa.
Khi làm việc, dàn ống thổi khí tạo ra sự xáo trộn mạnh mẽ trong nước ở ngăn thứ nhất, giúp nguyên liệu như rau và trái cây nhỏ nổi lên Nước xáo động làm các chất bẩn nhanh chóng tách ra khỏi bề mặt nguyên liệu Sau đó, ống quay thứ nhất chuyển nguyên liệu sang ngăn thứ hai, nơi nước ít xáo động hơn, giúp các chất bẩn bám trên nguyên liệu tách ra hoàn toàn và lắng xuống đáy ngăn Cuối quy trình, nguyên liệu được ống lưới quay thứ hai vớt lên và rửa sạch bằng nước sạch trước khi ra ngoài Nước từ các ngăn được lọc và bơm trở lại ngăn đầu để tái sử dụng, trong khi cặn lắng chủ yếu ở ngăn đầu được xả ra ngoài.
Máy rửa thổi khí thích hợp để rửa các loại rau, các loại trái cây nhỏ Các nguyên liệu nặng, chìm sâu không rửa đƣợc trên máy loại nầy.
Máy rửa thổi khí dùng rửa rau.
Hình 2 22 Máy rửa cánh đảo.
Máy rửa cánh đảo là loại máy rửa làm việc liên tục, thường được dùng để rửa các loại củ quả cứng.
Máy được thiết kế với một máng đục lỗ hình bán trụ nằm ngang, bên trong có trục quay Trên trục quay này, các cánh đảo được sắp xếp theo hình xoắn ốc, trong khi phía trên máng là hệ thống ống phun nước áp suất cao.
Máy hoạt động dựa trên nguyên tắc đảo trộn tích cực nguyên liệu trong quá trình rửa Quá trình ngâm và rửa được thực hiện đồng thời nhờ vào việc phun nước rửa liên tục trong khi đảo trộn Nước thẩm thấu và làm mềm các chất bẩn trên bề mặt, trong khi sự đảo trộn giúp các nguyên liệu va chạm, làm cho chất bẩn rơi ra và được dòng nước cuốn trôi qua các lỗ ở đáy máng Thời gian rửa sạch được rút ngắn đáng kể, giúp máy có kích thước gọn nhẹ hơn Tuy nhiên, do mức độ đảo trộn mạnh, máy chỉ phù hợp với các loại nguyên liệu củ quả cứng.
Máy rửa kiểu sàng là thiết bị lý tưởng để rửa các loại nguyên liệu cứng Cấu tạo của máy bao gồm một sàng đục lỗ bằng thép không rỉ, được kết nối với cơ cấu truyền động để tạo ra chuyển động tịnh tiến Trên sàng, có các vòi phun nước rửa được bố trí hợp lý, và sàng thường được đặt nghiêng để nguyên liệu có thể dễ dàng di chuyển từ đầu này đến đầu kia.
Nguyên lý làm việc của máy rửa kiểu sàng bắt đầu bằng việc cho nguyên liệu vào đầu cao của máy Khi sàng chuyển động, nguyên liệu tiếp xúc với bề mặt sàng và nước được xối từ trên xuống, giúp các chất bẩn bám trên nguyên liệu thấm ướt và tách ra Nước bẩn sẽ chảy qua các lỗ trên sàng và rơi xuống máng hứng phía dưới để được tháo ra ngoài Với lượng nước sử dụng đủ và thời gian lưu lại trên sàng lâu, nguyên liệu sẽ được rửa sạch hơn.
2.4.1.5 Máy rửa dạng lồng quay
Cấu tạo: gồm một lồng sắt lớn, một đầu của lồng sát nối với bộ truyền.
Nguyên lý làm việc của máy rửa củ nặng là sử dụng lồng sắt quay để đảo trộn nguyên liệu, giúp các thành phần va chạm và cọ sát với nhau cũng như với thành lồng Nước được xối từ trên xuống, kết hợp với các khe hở trên lồng sắt, giúp loại bỏ các chất cặn và bùn đất ra ngoài Máy rửa này có khả năng xử lý khối lượng lớn nguyên liệu trong mỗi mẻ.
21 rửa của máy lớn, từ 60kg đến 80kg Vì khối lƣợng rửa đƣợc lớn cùng với lực đảo trộn lớn nên máy phải đƣợc cố địnhchân đế vững chắc.
Hình 2 25 Máy rửa dạng thùng trộn.
2.4.1.6 Máy rửa dạng chổi quay
Hình 2 26 Máy rửa chổi quay.
Các trục quay được bố trí nằm ngang và gần nhau, tạo ra không gian để chứa nguyên liệu đầu vào Bề mặt của trục quay được bọc chải, giúp rửa sạch và chà vỏ các loại củ hiệu quả.
Nguyên lý hoạt động của máy là các trục quay theo hướng đã định, kéo theo nguyên liệu trên bề mặt quay, tạo ra sự xáo trộn hiệu quả cho nguyên liệu.
22 nước được phun trực tiếp lên nguyên liệu, giúp quá trình rửa diễn ra nhanh chóng Bùn đất bị các trục đánh văng ra ngoài, từ đó nguyên liệu được làm sạch hiệu quả.
So sánh và chọn phương án phù hợp với mục tiêu
Các loại máy Thực phẩm rửa Đánh giá với mục tiêu ban đầu
Máy rửa dạng Rau, củ, quả, nguyên liệu Đáp ứng đƣợc yêu cầu rửa sạch nhƣng băng tải thủy sản, … chi phí đầu tƣ cao.
Máy rửa thổi khí không phù hợp để rửa các loại rau, trái cây nhỏ và không thể xử lý củ nặng Trong khi đó, máy rửa cánh đảo thích hợp cho các loại củ cứng, nhưng lại khó chế tạo và không phù hợp với quy mô sản xuất hộ gia đình.
Máy rửa kiểu sàn phù hợp với các loại nguyên liệu cứng, tuy nhiên thời gian chờ lâu và không có khả năng cạo lớp vỏ Ngược lại, máy rửa dạng lồng cũng dành cho nguyên liệu cứng nhưng đáp ứng tốt hơn yêu cầu rửa sạch nhờ vào cơ chế quay hiệu quả.
Máy rửa dạng chổi Các loại nguyên liệu cứng Đáp ứng yêu cầu rửa sạch và tách quay đƣợc vỏ nguyên liệu
Bảng 2 1 Bảng so sánh các loại máy rửa.
Sau khi so sánh và đánh giá các tiêu chí như nguyên lý làm việc, tính năng và quy mô sản xuất của các loại máy rửa trên thị trường, nhóm nghiên cứu nhận thấy máy rửa dạng chổi quay là lựa chọn tối ưu cho việc rửa nghệ Máy này không chỉ đáp ứng tiêu chí rửa sạch, loại bỏ bùn đất, cát sỏi bám trong các khe của nhánh nghệ, mà còn có năng suất rửa nhanh cho mỗi mẻ Hơn nữa, thiết kế dễ chế tạo, phù hợp với quy mô sản xuất hộ gia đình và giá thành hợp lý cho người sản xuất nông nghiệp.
Nghiên cứu và phân tích nguyên lý hoạt động của các loại máy rửa, nhằm đề xuất giải pháp và ý tưởng tối ưu Bảng so sánh sẽ được lập ra để chỉ ra ưu nhược điểm của từng loại máy, từ đó lựa chọn giải pháp vượt trội về tính năng, đảm bảo hiệu quả kinh tế và phù hợp với môi trường làm việc của hộ gia đình.
Chọn ra giải pháp vận hành ( hình dạng, kết cấu bộ truyền, nguyên lý hoạt động,
Đề xuất các phương án thiết kế hình dạng, nguyên lý vận hành, cải tiến
Các Máy rửa dạng chổi quay Đề xuất thiết kế máy rửa nghệ của tiêu chí nhóm
Trục Trục rỗng nên nhẹ, giảm Trục quán tính lớn khi
Dạng trục rulo inox khối lƣợng của máy, máy thép đặc quay làm máy
304 làm việc êm, chốn gỉ sét. rung lắc
Gai cao Làm sạch bùn đất và cạo
Bao trục nhƣng không mài đƣợc một lớp vỏ bên cước su đƣợc lớp vỏ ngoài củ nghệ.
Số trục tiếp xúc hết Các trục tiếp xúc đều
5 trục nguyên liệu rửa, 3 trục nguyên liệu, đơn giản, tiết quay tốn vật liệu, bộ kiệm truyền,
Gỉ sét Ionx 304 Chống gỉ máy hộp
Bộ Bộ truyền Làm việc êm, sạch, khi
Bộ truyền truyền ồn, bẩn quá tải dễ trƣợt đai và bảo đai thang xích vệ các bộ phận máy.
Vật inox Chống gỉ Sử dụng
Chống gỉ liệu Inox 304 Động cơ 2 kw Công suất hợp lý 1kw Công suất nhỏ, tiết kiệm
Loại Gối treo Nhỏ gọn, dễ lắp Gối nằm Đảm bảo cứng vững khi gối đỡ 2 lỗ 4 lỗ làm việc.
Bảng 2 2 So sánh và đề xuất phương án thiết kế.
Hình 2 27 Phương án 5 trục quay.
Hình 2 28 Phương án 3 trục quay.
TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ PHẦN CƠ KHÍ VÀ ĐIỆN
Thiết kế phần cơ khí
Phần mềm hỗ trợ thiết kế, tính toán: AUTODESK INVENTOR 2015, AUTOCAD
2007 ( THIẾT KẾ SƠ BỘ, TÍNH BỀN, TÍNH BỘ TRUYỀN, XUẤT BẢN VẼ GIA CÔNG,…)
3.1.1 Nguyên lý tách vỏ nghệ của trục gai cao su trên máy rửa nghệ
3.1.1.1 Sơ lược về nguyên lý mài của phương pháp mài vô tâm Đặc điểm của mài vô tâm:
Mài vô tâm là phương pháp mài tròn, trong đó chi tiết gia công được đặt tự do lên căn đỡ mà không cần định vị bằng tâm Phương pháp này không sử dụng đồ gá hoặc mâm cặp như trong mài có tâm, giúp tăng tính linh hoạt trong quá trình gia công.
- Chi tiết nằm giữa hai viên đá mài, một viên đá cắt và một viên đá mài dẫn.
- Đá dẫn dùng để tạo ra chuyển động quay và chuyển động tiến ngang của chi tiết mài Đá dẫn quay cùng chiều với đá cắt nhƣ hình.
Hình 3 1 Nguyên lý mài của máy mài vô tâm.
Chi tiết quay ngƣợc chiều với đá dẫn và đá cắt.
Tốc độ của đá dẫn thấp hơn đá cắt từ 75-80 lần, dẫn đến ma sát giữa vật mài và đá dẫn cao hơn so với đá cắt gọt.
Đá mài cắt hoạt động thông qua sự ma sát giữa vật mài và đá dẫn, với tốc độ quay của vật mài đồng nhất với tốc độ quay của đá dẫn.
- Độ chính xác của mài vô tâm đạt tới cấp 1- 2. Áp dụng nguyên lý của máy mài vô tâm vào nguyên lý tách vỏ nghệ
Hình 3 2 Gai cao su trên trục rulô.
Hình 3 3 Nguyên lý tách vỏ trên của trục rulô gai cao su.
Nguyên lý tách vỏ dựa trên việc trục rulô chủ động và trục rulô bị động quay cùng chiều và cùng tốc độ Khi nghệ tiếp xúc với các trục, nó bị quay cƣỡng bức ngƣợc chiều so với trục Đồng thời, gai cao su trên trục sẽ liên tục mài mòn lớp vỏ và bùn đất bám trên củ nghệ.
3.1.2 Nguyên lý hoạt động của máy rửa nghệ
Máy được trang bị 3 trục rulo bọc gai cao su nằm ngang, tạo ra không gian làm việc hiệu quả Các trục này được lắp đặt trên gối đỡ con lăn tự lựa, giúp đảm bảo độ đồng tâm và độ cứng vững tối ưu trong quá trình hoạt động của máy.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống là động cơ quay thông qua then, làm cho buly chủ động quay Buly này truyền lực cho dây đai kéo trục rulo chính, qua buly bị động, khiến trục chính quay và kéo theo hai trục rulo phụ bên cạnh qua bộ truyền đai thứ hai Vì bộ truyền thứ hai có cùng tỉ số truyền, nên cả ba trục quay với cùng một tốc độ.
Hình 3 4 Sơ đồ nguyên lý của máy rửa nghệ.
Nguyên lý Đánh giá án
Trong quá trình rửa, nghệ có thể bị kẹt lại và cuốn vào trục chính cùng với hai khe hở giữa các trục Nghệ bị giữ lại và mài mòn khi phương trục bên quay bởi gai trên trục rulo Khi khe hở đủ lớn, nghệ sẽ rớt ra ngoài theo chiều ngược lại.
- Nguyên hiểm cho người vận hành bởi nguy cơ tay bị cuốn vào trục rất cao
Trục chính và 2 -Nghệ trong lồng máy đƣợc quay cƣỡng bức làm bùn đất văng ra Phương trục bên quay cùng
-Nghệ không bị kẹt lại ở khe giữa 2 trục. án 2 chiều nhau
-An toàn cho người vận hành kể cả khi tay chạm vào trục.
Bảng 3 1 Đánh giá và chọn phương án chiều quay.
Chọn phương án 2 là phương án tối ưu để thiết kế.
Bên cạnh đó, theo phân tích của nhóm:
- Máy quay một chiều không đảm bảo nghệ trộn đều làm quá trình rửa nghệ không đảm bảo yêu cầu.
- Nghệ khi rửa sẽ bị dồn về một phía. Đề xuất đảo chiều liên tục trục quay.
Hình 3 5 Chiều quay thuận Hình 3 6 Chiều quay nghịch.
3.1.4 Đề xuất phương án Đảm bảo sau một thời gian, động cơ đảo chiều làm cả 3 trục quay theo chiều ngƣợc lại, đảm bảo nghệ đƣợc trộn đều và bùn đất đƣợc rửa trôi dễ dàng hơn
3.1.5 Thiết kế các cụm chính của máy rửa nghệ
4 cụm chính: tấm đỡ trước, tấm đỡ sau, cụm rulo, khung đỡ
Bài viết mô tả cấu trúc của máy với tấm thép dày 10mm được gia công để lắp đặt các gối đỡ, giữ cho trục rulô quay tròn theo phương nằm ngang Một trục chính được chọn và hai trục còn lại được đặt lệch để tạo không gian làm việc tối ưu Gối đỡ cho trục chính được lắp cố định vào tấm đỡ, trong khi gối đỡ cho hai trục còn lại được lắp trên rãnh trượt, cho phép điều chỉnh khoảng cách giữa các trục để đảm bảo không tiếp xúc và quay theo hướng thiết kế Ngoài ra, tấm đỡ còn được gia công với các rãnh và lỗ để lắp đặt các ống giằng ngang, nhằm đảm bảo kết cấu cứng vững cho máy.
- Vật liệu: thép STK 51 Thép chống gỉ, cơ tinh cao
Hình 3 7 Mô hình thiết kế cụm tấm đỡ trước.
Hình 3 8 Các chi tiết trên cụm tấm đỡ trước.
Hình 3 9 Các thông số cơ bản của tấm đỡ.
Hình 3 10 Các thông số kích thước cần gia công.
Tấm đỡ sau được thiết kế giống hệt như tấm đỡ trước, nhưng có thêm cửa ra liệu và máng đỡ, giúp việc lấy nghệ ra bên ngoài sau khi rửa trở nên dễ dàng hơn.
- Hai cụm tấm đỡ đảm bảo độ cứng vững khi máy vận hành.
Hình 3 11 Mô hình thiết kế cụm tấm đỡ sau.
Hình 3 12 Các chi tiết của cụm tấm đỡ sau.
Hình 3 13 Các thông số kích thước cơ bản.
Hình 3 14 Các thông số kích thước gia công.
- Được bán trên thị trường với các chiều dài và đường kính khác nhau.
- Trục rulô mua ngoài thị trường với các thông số:
Đường kính ngỗng trục: 25mm
Trục được chế tạo từ inox 304, mang lại khả năng chống gỉ sét và chịu lực tốt Bên ngoài, trục được bọc một lớp gai cao su, được dán chắc chắn bằng keo chuyên dụng, đảm bảo độ bám và độ bền cao.
Hình 3 15 Thông số cơ bản của trục rulô
- Chọn loại gối đỡ ( gối treo, ngang hoặc đứng).
- Gồm hai bộ phận chính là bệ đỡ và con lăn
Bệ đỡ được chế tạo từ hợp kim gang, nổi bật với khả năng chịu lực và chống rung lắc hiệu quả Với tính năng ít nứt nẻ, bệ đỡ này hoạt động ổn định trong những môi trường làm việc khắc nghiệt và ở nhiệt độ cao, nhờ vào đặc tính dẻo của gang.
Con lăn được lắp đặt trên bệ đỡ với thiết kế tương tự như vòng bi cầu thông thường, cho phép nó có khả năng chịu lực và tải trọng cao trong suốt quá trình hoạt động.
Loại gối đỡ Đánh giá
Gối đỡ dạng Điều chỉnh khó, không cứng vững treo 2 bulông bằng loại gối đỡ 4 bulông.
Gối đỡ dạng Đảm bảo cứng vững, dễ điều chỉnh treo 4 bulông
Gối đỡ dạng đứng 2 bulông
Không phù hợp trong trường hợp này
Bảng 3 2 Bảng đánh giá các loại gối đỡ vòng bi.
Gối đỡ vòng bi 4 lỗ bulông được khuyến nghị lắp cho cụm tấm đỡ trước và tấm đỡ sau, nhờ vào khả năng tự lựa chọn giúp đảm bảo độ đồng tâm trên trục Điều này không chỉ giúp trục quay êm ái mà còn giảm thiểu rung lắc, mang lại hiệu suất hoạt động tối ưu cho hệ thống Gối đỡ vòng bi UCF nổi bật với những đặc tính này, phù hợp cho nhiều ứng dụng công nghiệp.
- Dễ tháo lắp, mạnh mẽ, chạy êm.
- Chịu tải trọng cao, bảo vệ chống ăn mòn, phát sinh nhiệt thấp, tuổi thọ mỡ bôi trơn dài.
- Hiệu quả kinh tế và độ tin cậy cao, thời gian vận hành dài.
Hình 3 16 Các thông số kích thước tiêu chuẩn của gối đỡ vòng bi UCF.
Hình 3 17 Bảng tiêu chuẩn các loại gối đỡ vòng bi UCF.
- Chọn gối đỡ vòng bi UCF 205 với:
Hình 3 18 Các thông số thiết kế cơ bản của gối đỡ vòng bi.
Gồm trục rulo lắp trên 2 cụm tấm đỡ trước và tấm đỡ sau kết hợp với 8 ống giằng phi 48
Phương án Thiết kế Phân tích và đánh giá
Phương án 1: -Phương pháp này không
Sử dụng thép hộp giúp đảm bảo độ song song giữa hai vuông 40x40x2 của mặt phẳng tấm đỡ trước và tấm liên kết hai đỡ sau Điều này là cần thiết để đảm bảo tính cứng vững của kết cấu khi máy làm việc.
Phương án 2: -Tạo được không gian chứa
Thiết kế phần điện
Sử dụng phần mềm CADe- SIMU
Dựa trên nguyên lý hoạt động của máy, việc tính toán và thiết kế phần điện là rất quan trọng Cần lựa chọn các khí cụ phù hợp với công suất vận hành và tải chịu đựng, đồng thời đảm bảo an toàn điện Quá trình này có thể được mô phỏng trên phần mềm để đạt hiệu quả tối ưu.
3.2.1 Nguyên lý thiết kế mạch điện
Phương án thiết kế mạch điện:
Sử dụng role điện để đóng ngắt contactor. Ưu: Đây là phương pháp đơn giản để đảo chiều động cơ bằng 2 nút ấn.
Nhƣợc: yêu cầu đảo chiều động cơ nhiều lần nên việc sử dụng nút ấn rất bất tiện.
Hình 3 34 Sơ đồ mạch điện sử dụng 2 nút ấn để đảo chiều động cơ.
Sử dụng role thời gian (Ttimer).
Hình 3 35 Sơ đồ mạch điện sử dụng Timer để đảo chiều động cơ.
- Định đƣợc thời gian đảo chiều của động cơ
- Người dùng chỉ ấn nút khởi động một lần
Hình 3 36 Sơ đồ động cơ quay theo chiều thuận.
Hình 3 37 Sơ đồ động cơ quay theo chiều nghich.
Mạch điện sử dụng hai timer để điều chỉnh thời gian đóng ngắt contactor, nhằm đảo chiều động cơ Các nút ấn được thiết kế đơn giản, giúp người vận hành dễ dàng thao tác và sử dụng, đồng thời đảm bảo độ tin cậy về an toàn điện trong suốt quá trình hoạt động.
Tùy thuộc vào yêu cầu của người vận hành, thời gian đảo chiều động cơ cần được điều chỉnh hợp lý để tránh tình trạng nghệ bị bào mòn quá mức trong quá trình quay Để tăng cường an toàn, mạch điện được trang bị nút dừng khẩn cấp, giúp ngắt hoàn toàn mạch điện và bảo vệ an toàn cho người vận hành cũng như các thiết bị điện.
Hình 3 38 Contactor xoay chiều 3 pha.
Yêu cầu các thông số cơ bản:
Điện áp định mức của contactor (Uđm) là điện áp mà tiếp điểm chính cần đóng ngắt trong mạch điện tương ứng Đây chính là điện áp được áp dụng vào hai đầu cuộn dây của nam châm điện để tạo ra lực hút trong mạch từ.
Cuộn dây hút có thể làm việc bình thường ở điện áp trong giới hạn (85-
Cuộn dây contactor có điện áp định mức là 105% và thông số này được ghi trên nhãn ở hai đầu cuộn dây Các cấp điện áp định mức bao gồm 110V, 220V, 440V cho dòng điện một chiều và 127V, 220V, 380V, 500V cho dòng điện xoay chiều.
Dòng điện định mức của contactor (Iđm) là giá trị dòng điện tối đa mà tiếp điểm chính có thể chịu đựng trong điều kiện hoạt động liên tục, với thời gian đóng không vượt quá 8 giờ.
Contactor hạ áp thông dụng có các dòng điện định mức như 10A, 15A, 20A, 25A, 40A, 60A, 75A, 100A, 150A, 250A, 300A, và 600A Khi đặt contactor trong tủ điện, dòng điện định mức cần được giảm xuống 10% do ảnh hưởng của việc làm mát kém Ngoài ra, trong chế độ làm việc dài hạn, dòng điện cho phép qua contactor cũng cần phải được giảm hơn nữa để đảm bảo hiệu suất hoạt động.
Ta có công suất động cơ là 1.5KW, U= 380v, cosα= 0.85
Công thức xác định dòng điện định mức của contactor: IP/ 1,73.Uđm.cosα= 1500/ 1,73 380 0,83= 2,7 A
Dòng contactor: Ict= Iđm x hệ số khởi động, hệ số khởi động lấy 1,2-
Ta chọn dòng làm việc của contactor là 5A
Mặt khác, do thiết kế trục đổi chiều liên tục nên ta chọn contactor có dòng định mức gấp 3 lần tính toán: I= 3.Ict= 3 5= 15 A.
3.2.2.2 Chọn CB ( cầu dao tự động):
Cầu dao tự động (CB điện 3 pha) là thiết bị điện quan trọng, được sử dụng để đóng ngắt mạch điện một pha và ba pha Thiết bị này có chức năng bảo vệ mạch điện khỏi tình trạng quá tải, ngắn mạch và sụt áp, đảm bảo an toàn cho hệ thống điện.
Chọn CB phải thỏa ba yêu cầu sau:
Chế độ làm việc của cầu dao (CB) cần duy trì ở mức định mức trong thời gian dài, cho phép dòng điện định mức chạy qua mà không bị ảnh hưởng Đồng thời, mạch điện của CB phải có khả năng chịu đựng dòng điện lớn khi xảy ra sự cố ngắn mạch, ngay cả khi các tiếp điểm của nó đã đóng hoặc đang trong trạng thái đóng.
- CB phải ngắt đƣợc trị số dòng điện ngắn mạch lớn, có thể vài chục KA.
- Sau khi ngắt dòng điện ngắn mạch, CB đảm bảo vẫn làm việc tốt ở trị số dòng điện định mức.
Để cải thiện tính ổn định về nhiệt và điện động của thiết bị điện, đồng thời giảm thiểu thiệt hại do dòng điện ngắn mạch, cần thiết phải thiết lập thời gian cắt ngắn cho cầu dao (CB).
Hình 3 40 Timer ( role thời gian đóng chậm)
Chọn Timer thoả mãn theo yêu cầu:
Thời gian cần sử dụng trên Timer: 30s.
3.2.2.4 Chọn nút ấn, nút dừng khẩn cấp
Hình 3 41 Các loại nút ấn.
Nút ấn: Khởi động và dừng máy.
- Mỗi nút nhấn chỉ có một trạng thái (ON hoặc OFF)
- Các thông số kỹ thuật của nút nhấn:
Uđm: điện áp định mức của nút nhấn.
Iđm: dòng điện định mức của nút nhấn.
Trị số điên áp định mức của nút nhấn thường có giá trị 500V.
Trị số dòng điên định mức của nút nhấn thường có giá trị 5A.
Nút E-Stop: Đóng ngắt điện kịp thời khi có sự có Đảm bảo an toàn cho người vận hành.
- Mỗi nút nhấn có hai trạng thái (ON và OFF).
- Tiếp điểm thường hở liên kết với tiếp điểm thường đóng
Trong quá trình sửa chữa, việc sử dụng nút nhấn kép giúp dễ dàng tháo lắp và lắp ghép các linh kiện Nút nhấn kép thường được áp dụng như một dạng nút nhấn tiện lợi, mang lại hiệu quả cao trong công việc.
Hình 3 42 Thiết kế tủ điện.
- Nhỏ, gọn, đơn giản, hợp thẩm mỹ.
- Cách điện tốt, chứa đủ các khí cụ điện.
- Thông số thiết kế tủ điện:
Vật liệu: Nhựa cách điện.
CHẾ TẠO PHẦN CƠ KHÍ
Phần cơ khí
Bài viết đề cập đến quy trình gia công từ bản thiết kế đến xuất bản vẽ và nghiên cứu phương án gia công, sử dụng các loại máy gia công hiện đại như máy CNC 3 trục MAKINO, máy cắt dây CNC tia lửa điện, máy phay cơ, tiện cơ, khoan cần, máy cắt và mài cầm tay, cùng với máy hàn điện Ngoài ra, các phần mềm hỗ trợ gia công như MASTERCAM X5, CIMCO và AUTOCAD cũng được nhấn mạnh để tối ưu hóa quy trình sản xuất.
Bulong bắt âm giúp tránh va chạm vào mặt đầu trục rulo, đảm bảo điều chỉnh khoảng cách giữa các trục Nó cũng hỗ trợ khoan lỗ để lắp đặt tử điện, máng nước, ống giằng, và gối đỡ, đồng thời sử dụng máy cắt dây để cắt cửa ra liệu một cách hiệu quả.
- Xuất bản vẽ thiết kế trên phần mềm Inventor 2015.
- Yêu cầu kỹ thuật của tấm đỡ:
Đảm bảo các vị trí các lỗ lắp trục rulô, lắp gối đỡ, vị trí rãnh lắp ống giằng,
Đảm bảo độ cứng vững khi lắp gối đỡ, lắp trục rulô.
Đảm bảo các mặt bên đƣợc vát sạch để tạo tính thẩm mỹ.
Mặt đáy của tấm đỡ đảm bảo vuông góc tương quan với các mặt bên và phẳng để hàn tấm đế bắt với khung.
Hình 4 1 Bản vẽ tấm đỡ trước.
Hình 4 2 Tấm đỡ đã gia công.
Hình 4 3 Bản vẽ tấm đỡ sau.
Cắt của ra liệu ở tấm đỡ sau bằng gia công máy cắt dây tia lửa điện:
Bảng 3 6 Cắt cửa ra liệu ở tấm đỡ sau bằng gia công cắt dây tia lửa điện.
Hình 4 4 Tấm che cửa ra liệu Hình 4 5 tấm đỡ sau khi hoàn thành.
- Đảm bảo độ đồng tâm giữa đầu trục và thân rulo
- Gai cao su đƣợc dán chặt lên bề mặt trục nhờ keo dán hoặc giải pháp khoan và bắn đinh IV lên trục rulo.
Hình 4 6 Trục rulô bọc lớp gai cao su.
- Ống thép đƣợc cắt ra thành 8 thanh bằng nhau.
- Tiện 16 trụ tròn phi 46, taro M10.
- Sau đó tiến hành hàn ống thép với trụ tròn phi 46 Cách hàn:
Chấm hàn quanh miệng đầu trụ tròn, nơi tiếp xúc giữa 2 chi tiết sau đó hàn ở vị trí cách mặt đầu 20- 30 mm hàn cho ngấu dính 2 chi tiết.
Vì 8 thanh này quyết định độ song song của 2 tấm đỡ cũng nhƣ độ song song cơ bản của máy Đồng thời còn đảm bảo độ xoắn hay độ vênh của cả máy.
Cần đo lại chiều dài của 8 ống thép để xác định xem có thanh nào dài hơn các thanh còn lại hay không Nếu phát hiện thanh dài hơn, hãy đưa nó lên máy phay đứng để điều chỉnh kích thước, đảm bảo tất cả các thanh đều bằng nhau.
Hình 4 7 Mặt cắt ngang của Hình 4 8 Ống giằng sau gia ống giằng công.
4.1.4 Máng chắn bên và máng chắn dưới
- Máng đƣợc chấn thêm các gân dọc chiều dài máng để đảm bảo độ cứng vững cũng như tính thoát nước.
- Sau khi chấn dùng máy hàn bấm hàn các pas để lắp với 2 tấm đỡ.
Hình 4 9 Cụm máng chắn thiết kế Hình 4 10 Cụm máng chắn sau khi chấn.
Hình 4 11 Hàn bấm các pas vào máng chắn.
Để đảm bảo độ vuông góc giữa các thanh và song song với mặt phẳng, cần căn chỉnh khung gia công một cách chính xác Việc này giúp thuận tiện trong quá trình lắp ráp và di chuyển nhờ vào bánh xe Ngoài ra, hàn tấm căng đai và sử dụng sơn chống rỉ sét cũng rất quan trọng để bảo vệ khung khỏi sự ăn mòn.
Thép hộp 40x40x2 đƣợc cắt ra từng thanh theo mỗi loại
Chấm hàn từng thanh và dựng khung theo thiết kế, đảm bảo các thanh vuông góc và song song bằng thước căn góc Cuối cùng, thực hiện hàn các mối nối lại với nhau.
Hàn các tấm đế để lắp bánh xe.
Hàn tấm đế lắp động cơ để căng đai.
Khung đảm bảo đúng theo kích thước thiết kế.
Đảm bảo đường hàn ngấu, khung không bị giật méo hoặc vênh.
Hình 4 12 Bản thiết kế khung.
4.1.6 Lắp giá để tủ điện.
- Đảm bảo đúng kích thước tủ điện.
- Có khoan lỗ để lắp tủ chắc chắn.
Hình 4 14 Mô hình giá đỡ.
Hình 4 13 Khung sau khi hàn và sơn.
Hình 4 15 Giá đỡ tủ điện sau khi hàn.
