Thiết Kế Chế Tạo Máy Bóc Vỏ Cải Tiến Trong Dây Chuyền Chế Biến Lúa ...

Tải bản đầy đủ (.doc) (110 trang)

1. Trang chủ
>>
2. Kỹ thuật
>>
3. Cơ khí - Vật liệu

Thiết kế chế tạo máy bóc vỏ cải tiến trong dây chuyền chế biến lúa gạo

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.61 MB, 110 trang )

MỤC LỤCTrang bìa.........................................................................................................................iLời cảm ơn......................................................................................................................iiMục lục...........................................................................................................................iiiCHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀỨNG DỤNG MÁY BÓC VỎ....................................................................................1.1 Tình hình sản xuất, chế biến lúa gạo tại Việt Nam..........................................1.2 Tổng quan về quy trình công nghệ chế biến lúa gạo.......................................1.3 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng máy bóc vỏ trên thế giới..........................1.4 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng máy bóc vỏ ở Việt Nam..........................1.5 Những vấn đề cần cải tiến................................................................................1.6 Mục tiêu của luận văn.......................................................................................1.7 Những nội dung cần thực hiện.........................................................................1.8 Phạm vi nghiên cứu của luận văn.....................................................................CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ, SƠ ĐỒĐỘNG CHO MÁY BÓC VỎ....................................................................................2.1 Bản chất của quá trình bóc vỏ..........................................................................2.2 Phân tích nguyên lý của các loại máy bóc vỏ..................................................2.2.1 Máy bóc vỏ hai dĩa đá............................................................................2.2.2 Máy bóc vỏ cặp trục cao su ngang.........................................................2.2.3 Máy bóc vỏ cặp trục cao su nghiêng......................................................2.3 Thiết kế sơ đồ động cho máy bóc vỏ cặp trục cao su nghiêng........................CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH CÁC THÔNG SỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN NHỮNGYẾU TỐ MỤC TIÊU CỦA QUÁ TRÌNH BÓC VỎ...............................................3.1 Những yếu tố mục tiêu của quá trình bóc vỏ....................................................3.2 Các thông số ảnh hưởng đến các yếu tố mục tiêu3.2.1 Các thông số của nguyên liệu..................................................................3.2.1.1 Các thông số vật lý của thóc........................................................3.2.1.2 Phân loại thóc theo kích thước....................................................3.2.1.3 Độ ẩm của thóc............................................................................3.2.2 Các thông số kỹ thuật và vận hành của máy bóc vỏ...........................................................................................................................3.2.2.1 Hệ thống cấp liệu đầu vào...........................................................3.2.2.2 Kích thước hai trục cao su...........................................................3.2.2.3 Vận tốc dài và chênh lệch vận tốc dài của hai trục cao su.........3.2.2.4 Khe hở giữa hai trục cao su.........................................................3.2.2.5 Phương pháp điều chỉnh khe hở giữa hai trục cao su.................3.2.2.6 Vị trí của máng nghiêng cấp liệu................................................3.2.2.7 Độ cứng của trục cao su..............................................................CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH NHỮNG VẤN ĐỀ CẦN KHẮC PHỤC VÀ ĐỀ XUẤTCÁC GIẢI PHÁP CẢI TIẾN....................................................................................4.1 Phân tích những vấn đề cần khắc phục.............................................................4.1.1 Vấn đề 1: Năng suất máy không ổn định...............................................4.1.2 Vấn đề 2: Tỷ lệ bóc vỏ không ổn định...................................................4.1.3 Vấn đề 3: Tỷ lệ gãy vỡ không ổn định...................................................4.2 Đề xuất các giải pháp cải tiến4.2.1 Hệ thống cấp liệu tự động.......................................................................4.2.2 Giải pháp đo độ mòn trục cao su............................................................4.2.3 Giải pháp điều chỉnh vận tốc trục cao su...............................................4.2.4 Giải pháp điều chỉnh vị trí máng nghiêng rãi liệu..................................CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CƠ KHÍ MÁY BÓC VỎ.........................5.1 Sơ đồ kết cấu của máy........................................................................................5.2 Sơ đồ tải trọng....................................................................................................5.3 Tính toán lực và năng suất bóc vỏ.....................................................................5.3.1 Điều kiện để hạt đi qua khe hở giữa hai trục cao su..............................5.3.2 Chiều dài làm việc của đoạn nén hạt......................................................5.3.3 Lực nén và lực dịch trượt........................................................................5.3.4 Năng suất máy bóc vỏ.............................................................................5.4 Chọn động cơ......................................................................................................5.5 Tính toán, thiết kế cụm trục cao su cố định.......................................................5.5.1 Tính toán bộ truyền đai từ động cơ đến trục nhanh...............................5.5.2 Tính toán thiết kế trục cao su quay nhanh..............................................5.5.3 Tính toán chọn ổ lăn...............................................................................5.5.4 Tính toán chọn then................................................................................5.5.5 Chọn dung sai lắp ghép...........................................................................5.6 Tính toán, thiết kế cụm trục cao su di động.......................................................5.7 Tính toán, thiết kế cụm cấp liệu.........................................................................5.7.1 Thiết kế hệ thống cân tự động................................................................5.7.2 Thiết kế máng nghiêng rãi liệu...............................................................5.7.3 Tính toán thiết kế máng rung cấp liệu....................................................5.8 Thiết kế cụm căng đai.......................................................................................5.9 Thiết kế cụm điều chỉnh khe hở giữa hai trục cao su.......................................5.10 Thiết kế thân máy chính....................................................................................5.11 Thiết kế hệ thống truyền động khí nén.............................................................5.11.1 Đặc điểm của hệ thống khí nén.............................................................5.11.2 Sơ đồ hệ thống khí nén.........................................................................5.11.3 Tính toán và lựa chọn xylanh khí nén..................................................CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN MÁY BÓC VỎ.................6.1 Các yêu cầu điều khiển của máy bóc vỏ...........................................................6.2 Cấu hình phần cứng điều khiển máy bóc vỏ....................................................6.3 Lựa chọn các thiết bị cho hệ thống điều khiển máy bóc vỏ.............................6.4 Các giải thuật điều khiển máy bóc vỏ...............................................................KẾT LUẬN.................................................................................................................TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ ỨNGDỤNG MÁY BÓC VỎ1.1 Tình hình sản xuất, chế biến lúa gạo tại Việt NamLúa là cây lương thực quan trọng, năng suất cao và dễ trồng. Các nước ĐôngNam Á có diện tích trồng lúa lớn nhất thế giới do khí hậu nóng ẩm, mưa nhiều thíchhợp cho canh tác cây lúa trong đó có Việt Nam.Việt Nam là nước có diện tích canh tác cây lúa đứng thứ 6 trên thế giới tập trungnhiều ở đồng bằng sông Cửu Long, đồng bằng sông Hồng và duyên hải miền trung.Năng suất lúa ở nước ta tăng liên tục trong nhiều năm qua (Bảng 1.1).Bảng 1.1 Năng suất lúa từ năm 1991 đến 2005NămLúa cả nămLúa đông xuânLúa hè thu Lúa mùaNăng suất (Tạ/ha)199130,738,537,027,1199229,935,938,825,6199331,637,937,728,5199433,440,040,929,1199532,940,339,728,7199632,540,436,229,2199733,739,138,030,4199833,638,338,230,0199931,842,429,729,2200034,538,839,229,4200136,841,540,132,3200238,142,137,636,4200339,343,942,534,6200439,345,245,931,5200539,448,941,535,3Từ năm 1992 đến năm 1997, mỗi năm nước ta xuất khẩu khoảng 2 triệu tấn gạo. Từnăm 1997 đến năm 2002, xuất khẩu gạo của nước ta đạt trên 3 triệu tấn/năm và đến năm2007, 2008 thì lên đến 4,5 triệu tấn/năm. Hiện nay, lúa gạo là một trong những mặt hàngxuất khẩu chủ lực của Việt Nam. Chỉ tiêu xuất khẩu gạo 2009 của Việt Nam sẽ vàokhoảng 4,5 – 5 triệu tấn, kim ngạch khoảng hai tỉ USD. Theo Hiệp hội Lương thực ViệtNam (VFA) số lượng hợp đồng xuất khẩu gạo đã ký đến thời điểm này lên đến 6,453triệu tấn, lớn nhất từ trước đến nay. Hiện tại Việt Nam là nước xuất khẩu gạo thứ hai thếgiới chỉ sau Thái Lan.Tuy nhiên mặc dù năng suất cao nhưng về công nghệ sau thu hoạch của nước ta cònnhiều hạn chế nhiều so với Thái Lan, nên đã làm tổn thất lớn trong giai đoạn sau thuhoạch và có giá trị thấp trong thương mại quốc tế. Việc này xảy ra bởi hàng loạt các yếutố từ sơ chế, tồn trữ đến chế biến chưa thích hợp, thể hiện ở nhiều mặt.- Do đầu tư cho công tác nghiên cứu khoa học rất thấp.- Do chưa quan tâm nhiều về việc nâng cao chất lượng gạo xuất khẩu.- Do nhận thức của người tham gia công tác chưa đúng.- Do thiết bị còn hạn chế về mặt kỹ thuật.- Do công nghệ áp dụng chưa tốt.Nước ta xuất khẩu lúa gạo với thị phần rất cao trên thế giới, nhưng giá vẫn còn thấpso với các nước khác có công nghệ tiên tiến hơn. Vì vậy Thứ nhất, cần tăng sản lượng đốivới các nông hộ nhỏ bằng cách đầu tư công nghệ, mở rộng quy mô sản xuất của nông hộđể có đủ hàng hoá. Thứ hai là hiện đại hoá thị trường gạo Việt Nam bằng cách khuyếnkhích thâm nhập vào thị trường nội địa và quốc tế, đặc biệt thông qua sự đa dạng vềchủng loại và chất lượng chế biến và tồn trữ cao. Thứ ba, Chính phủ cần có những chínhsách tốt hơn cho ngành chế biến gạo trong nước và quan tâm đầu tư mạnh hơn về công tácnghiên cứu khoa học. Những chính sách này cần phải cân bằng những lợi ích chính trịngắn hạn của chính phủ và quyền lợi của nông dân và những người kinh doanh gạo để duytrì khả năng cung cấp cạnh tranh vào thị trường gạo thế giới. Phải quan tâm nhiều về việcnâng cao chất lượng gạo xuất khẩu, phải là nhà xuất khẩu gạo chất lượng cao và đáng tincậy mới là yếu tố quan trọng trong tương lai của ngành gạo Việt Nam.Vậy vấn đề đặt ra hiện nay là cần đầu tư nghiên cứu cải tiến từ giai đoạn giống, gieotrồng, quy trình công nghệ và thiết bị chế biến lúa gạo và bảo quản sau chế biến để cóđược chất lượng tốt nhất, mang lại giá trị cao cho hạt gạo Việt Nam.Sau đây, để tìm hiểu sâu về công nghệ và thiết bị chế biến lúa gạo, cần tìm hiểu về quytrình công nghệ chế biến lúa gạo được ứng dụng phổ biến ở Việt Nam, đặc biệt là đồngbằng sông Cửu Long.1.2. Tổng quan về quy trình công nghệ chế biến lúa gạoQui trình công nghệ chế biến lúa gạo được trình bày ở hình 1.1.Hình 1.1: Qui trình công nghệ chế biến lúa gạo.Nguyên liệu đầu vào của qui trình chế biến là thóc được thu mua trên thị trường và đầu ralà gạo đã được đóng bao. Sau đây là các công đoạn và các thiết bị tương ứng trong quytrình chế biến lúa gạo.a) Công đoạn 1: CânCân khối lượng lúa đầu vào.b) Công đoạn 2: Chứa vào thùng (Thùng chứa)Sau khi cân nhập liệu xong lúa được đưa vào thùng chứa.c) Công đoạn 3: Làm sạch (Máy làm sạch)Đầu vào là thóc từ thùng chứa sẽ được đưa qua máy làm sạch để làm sạch các tạp chấttrong lúa như: đá, sạn, dây bao, cát bụi, rơm, …có kích thước khác với kích thước hạtnguyên liệu được phân ly qua lỗ sàng. Đầu ra của công đoạn này là lúa đã được làm sạchthô.d) Công đoạn 4: Bóc vỏ lúa (Máy bóc vỏ)Thóc nguyên liệu sau khi được làm sạch thô sẽ được cho vào máy bóc vỏ nhằm tách đilớp vỏ (trấu) bên ngoài. Hỗn hợp thu được sau khi bóc vỏ bao gồm: gạo, lúa, trấu, tấm,cám, sạn.e) Công đoạn 5: Tách trấu (Máy tách trấu)Hỗn hợp gồm: gạo, lúa, trấu, tấm, cám, sạn sau khi qua công đoạn bóc vỏ sẽ được đưaqua máy tách trấu nhằm loại bỏ trấu trong hỗn hợp. Hỗn hợp thu được ở ngõ ra của máytách trấu bao gồm: gạo, lúa , tấm, sạn.f) Công đoạn 6: Tách sạn (Máy tách sạn)Hỗn hợp gồm: gạo, lúa, trấu, tấm, cám, sạn sau khi qua công đoạn tách trấu vẫn còn lẫnsạn và một số tạp chất khác (giai đoạn làm sạch lúa nguyên liệu chỉ làm sạch thô) vì vậycần được tách sạn thêm ở công đọan này. Hỗn hợp thu được ở ngõ ra gồm: gạo và lúa.g) Công đọan 7: Tách lúa (Máy tách lúa)Hỗn hợp gồm: gạo và lúa sau khi qua máy tách sạn được đưa qua công đoạn tách lúa đểthu được gạo và lúa riêng biệt. Gạo sẽ tiếp tục đi qua công đoạn xát trắng và lúa sẽ đượcđưa về máy bóc vỏ.h) Công đoạn 8: Xát trắng (Máy xát trắng)Gạo sau khi được tách lúa ở công đoạn 7 sẽ được cho qua máy xát trắng. Nhiệm vụ củacông đọan này là bóc đi lớp cám trên bề mặt hạt gạo và làm trắng gạo. Sản phẩm của côngđoạn này là gạo được làm trắng.i) Công đoạn 9: Đánh bóng (Máy đánh bóng)Gạo sau khi được xát trắng được đưa qua máy đánh bóng để làm bóng gạo. Sản phẩm củacông đoạn này là gạo đã được đánh bóng.j) Công đoạn 10: Sấy (Hệ thống sấy)Trong quá trình đánh bóng gạo có sử dụng hơi nước để tạo một lớp hồ áo qua gạo. Vì vậygạo ở công đoạn đánh bóng có một lượng ẩm nhất định. Vì vậy cần phải qua quá trình sấyđể làm cho gạo có một độ ẩm nhất định. Sau đó gạo sẽ được làm mát để giảm nhiệt độgạo trong công đoạn sấy.k) Công đoạn 11: Chọn hạt (Máy chọn hạt)Gạo sau khi được làm bóng sẽ được qua máy chọn hạt nhằm phân loại ra các loại hạt gạocó kích thước khác nhau.l) Công đoạn 12: Trộn gạo (Máy trộn gạo)Công đoạn này nhằm trộn các loại gạo với nhau để thu được loại gạo có chất lượng nhấtđịnh.m) Công đoạn 13: Cân (Hệ thống cân – đóng bao)Ở công đoạn này gạo sau khi trộn sẽ được cân và đóng bao lại.* Nhận xét:• Bóc vỏ lúa nằm ở công đoạn 4 trong quy trình và là khâu cơ bản trong dây chuyềnsản xuất của các nhà máy chế biến lúa gạo.• Công dụng của máy bóc vỏ là tách vỏ trấu khỏi hạt mà vẫn giữ hạt nguyên vẹn.1.3 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng máy bóc vỏ trên thế giới:1.3.1 Máy bóc vỏ của hãng Satake Nhật Bản .Hình 1.2: Máy bóc vỏ HR10PP-TA+ Đặc tính kỹ thuậtKiểuHR10PP-TANăngCông suấtVòng quay Trọng lượngKích thước tổng thểsuấtđộng cơtrục chínhmáy(DxRxC)tấn/giờ5,5kW7,5r.p.mkg1170mm1763x1462x2610+ Đặc điểm- Có thêm bộ phận tách trấu.- Điều khiển lưu lượng nguyên liệu vào bằng hệ thống xy lanh khí nén.- Hiệu suất bóc vỏ cao.- Tỉ lệ gãy vỡ thấp.1.3.2 Máy bóc vỏ của hãng Gime Trung Quốc.Hình 1.3: Máy bóc vỏ TH10B+ Đặc tính kỹ thuậtKiểuTH10BNăngCông suấtVòng quay Trọng lượngsuấtđộng cơtrục chínhmáy(DxRxC)tấn/giờ3÷5kW5,5r.p.mkg700mm1240x890x2370+ Đặc điểm- Cấu trúc đơn giản, kích thước nhỏ gọn.- Truyền động đai nên làm việc êm.- Sử dụng cặp trục cao su.- Hiệu suất bóc vỏ cao.- Tỉ lệ gãy vỡ thấp.1.3.3 Máy bóc vỏ của hãng Millmore Engineering Ấn Độ.Kích thước tổng thểHình 1.4: Máy bóc vỏ MLGQ 25B.+ Đặc tính kỹ thuậtKiểuMLGQ 25BNăngCông suấtVòng quay Trọng lượngKích thước tổng thểsuấtđộng cơtrục chínhmáy(DxRxC)tấn/giờ6kW7,5r.p.mkg500mm1600x660x2460+ Đặc điểm- Có thêm bộ phận tách trấu.- Phễu cấp liệu dạng rung.- Truyền động đai nên làm việc êm.- Sử dụng cặp trục cao su nghiêng.- Hiệu suất bóc vỏ cao.- Tỉ lệ gãy vỡ thấp.1.4 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng máy bóc vỏ ở Việt Nam :1.4.1 Máy bóc vỏ do công ty LAMICO chế tạo.Hình 1.5: Máy bóc vỏ HSA40+ Đặc tính kỹ thuậtKiểuHSA40Năng suấtCông suấtVòng quay Trọng lượngKích thước tổng thểđộng cơtrục chínhmáy(DxRxC)kW5,5r.p.m960kg430mm1200x700x1380tấn/giờ3 – 4,5+ Đặc điểm:- Trục cao su tháo lắp và thay thế dễ dàng.- Tự động nén trục cao su thông qua xylanh khí nén.- Truyền động bằng đai nên máy hoạt động êm, dễ thay thế và bảo dưỡng.- Hai trục ru lô nghiêng kết hợp với máng dẫn hướng hạt.- Hiệu suất bóc vỏ > 90%.- Tỉ lệ gãy vỡ < 3%.- Chi phí điện năng thấp.- Chi phí trục cao su thấp, nhưng nhanh mòn.1.4.2 Máy bóc vỏ do công ty Bùi Văn Ngọ chế tạo.Hình 1.6: Máy bóc vỏ CL-600A.+ Đặc tính kỹ thuật :KiểuCL-600ANăng suấtCông suấttấn/giờ3 – 5,5Vòng quay Trọng lượngKích thước tổng thểđộng cơtrục chínhmáy(DxRxC)kW7,5r.p.m1350kg-mm1200x755x1320+ Đặc điểm:- Cấu trúc đơn giản, kích thước nhỏ gọn.- Tự động nén trục cao su thông qua xy lanh khí nén.- Hai trục cao su nghiêng kết hợp với máng dẫn hướng hạt.- Hiệu suất bóc vỏ 85 - 95%.- Tỉ lệ gãy vỡ thấp.1.4.3 Máy bóc vỏ do công ty Hưng Thịnh chế tạo.Hình 1.7: Máy bóc vỏ lúa HT-PHE 310+ Đặc tính kỹ thuậtKiểuHT-PHE310Năng suấtCông suấttấn/giờ3 – 3,5Vòng quay Trọng lượngKích thước tổng thểđộng cơtrục chínhmáy(DxRxC)kW7,5r.p.m1200kg450mm1200x770x1200+ Đặc điểm:- Lắp đặt và vận hành dễ dàng.- Điều chỉnh khe hở giữa hai trục cao su bằng tay.- Hai trục cao su nghiêng kết hợp với máng dẫn hướng hạt.- Hiệu suất bóc vỏ 70 - 95%.- Tỉ lệ gãy vỡ thấp.- Trục cao su mòn nhanh.* Nhận xét:+ Các máy bóc vỏ hiện nay đang được vận hành thủ công, phụ thuộc nhiều vào taynghề người công nhân.+ Người công nhân sẽ tiến hành chỉnh một vít điều chỉnh đặt tại phễu cấp liệu đầuvào của máy để điều chỉnh lưu lượng cấp vào, sau đó sẽ kiểm tra chất lượng đầu ra bằngcách bốc lên kiểm tra dựa vào kinh nghiệm, tùy theo chất lượng gạo đầu ra mà điều chỉnhcác giá trị áp lực khí nén (tương ứng là giá trị cường độ dòng điện hiển thị).+ Chưa kiểm soát đươc độ mòn của trục cao su.* Kết luận:Với phương pháp và thiết bị như hiện nay, thì năng suất, tỷ lệ bóc vỏ và tỷ lệ gãy vỡchưa ổn định.1.5 Những vấn đề cần cải tiến.+ Vấn đề 1: Năng suất máy bóc vỏ không ổn định.+ Vấn đề 2: Tỷ lệ bóc vỏ không ổn định.+ Vấn đề 3: Tỷ lệ gãy vỡ không ổn định.1.6 Mục tiêu của luận vănNghiên cứu cải tiến máy bóc vỏ nhằm nâng cao năng suất, đạt tỷ lệ bóc vỏ và tỷ lệgãy vỡ mong muốn.Mức chất lượngSốTTCác chỉ tiêu chất lượngĐơnchủ yếu của máy bóc vỏvị đo123Năng suấtCông suất động cơPhương pháp điều chỉnh45các thông sốTỷ lệ bóc vỏTỷ lệ gãy vỡMẫu tương tựCần đạtTrongtấn/hkW4÷55,5-Tự độngnước3÷45,5Thủ%%80÷903÷4Thế giớicông70 ÷ 805÷61.7 Những nội dung cần thực hiện• Nghiên cứu đề xuất các sơ đồ nguyên lý, sơ đồ động và lựa chọn phương án hợplý.• Phân tích các thông số ảnh hưởng đến các yếu tố mục tiêu năng suất, tỷ lệ bóc vỏ,tỷ lệ gãy vỡ của quá trình bóc vỏ.• Phân tích những vấn đề cần khắc phục và đề xuất các giải pháp cải tiến.• Tính toán, thiết kế các chi tiết và bộ phận máy của máy bóc vỏ đảm bảo năng suất4÷5 tấn/h.• Thiết kế hệ thống điều khiển máy bóc vỏ.1.8 Phạm vi nghiên cứu của luận vănLuận văn chỉ giới hạn nghiên cứu trong các phạm vi sau:-Nghiên cứu, đề xuất các phương án cải tiến máy bóc vỏ nhằm nâng cao năng suất,đảm bảo tỷ lệ bóc vỏ va tỷ lệ gãy vỡ theo yêu cầu.-Tính toán, thiết kế cơ khí máy bóc vỏ, đảm bảo năng suất 5 tấn/h.CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ SƠ ĐỒĐỘNG CHO MÁY BÓC VỎ.2.1 Bản chất của quá trình bóc vỏ:- Mục đích của quá trình bóc là bóc lớp vỏ trấu của thóc để thu gạo lức.- Hạt thóc được đặc trưng bởi các tính chất cơ lý sau: Độ bền của mối liên kết giữavỏ và nhân, khả năng của nhân chống lại các lực tác dụng trong quá trình bóc vỏ. Ngoàira trong quá trình bóc vỏ còn chịu ảnh hưởng của các thông số vật lý như: độ ẩm, hìnhdạng, kích thước, độ đồng nhất, trọng lượng 1000 hạt, trọng lượng riêng…. Dưới tác dụngcủa các bộ phận làm việc của máy bóc vỏ, lớp vỏ trấu chịu sự biến dạng phức tạp - nén,xé, ma sát. Kết quả là mối liên kết giữa vỏ trấu và nhân bị phá vỡ, vỏ trấu bị tách ra.- Nhiệm vụ chủ yếu của quá trình bóc vỏ là phá vỡ một cách tối đa mối liên kết vỏ nhân trong mỗi lần hạt đi qua máy bóc vỏ, đồng thời phải tránh làm nhân bị vỡ nát. Đểthỏa mãn điều kiện trên cần khống chế độ làm việc của máy sao cho lực phá vỡ vỏ trấu làlớn nhất nhưng không vượt quá giới hạn độ bền cho phép của nhân.- Căn cứ theo nguyên lý tác dụng của lực, máy bóc vỏ có các dạng như hình 2.1.a)b)Hình 2.1: Các nguyên lý tác dụng lựca) Ma sátb) Dịch trượt2.2 Phân tích nguyên lý của các loại máy bóc vỏ :2.2.1 Máy bóc vỏ hai dĩa đá :Dựa theo nguyên lý ma sát.Hình 2.2: Sơ đồ nguyên lý làm việc của máy bóc vỏ hai dĩa đá1. Phễu cấp liệu; 2. Tay quay điều chỉnh khe hở; 3. Dĩa cố định4. Lớp đá nhân tạo; 5. Dĩa quay; 6. Động cơ; 7. Puly truyền độngHình 2.3: Máy bóc vỏ dạng hai đĩa đá.Nguyên lý làm việc:Máy gồm hai dĩa bằng thép đặt nằm ngang (3) và (5), trên mặt dĩa có đắp một lớp đánhân tạo (4) làm bằng hỗn hợp bột đá và xi măng kết dính cao. Dĩa cố định (3) có lỗ nhậpliệu giữa tâm, được lắp trên 3 điểm treo có thể điều chỉnh nâng lên hạ xuống được bằngtay quay điều chỉnh khe hở (2) để thay đổi kích thước khe hở giữa hai mặt đá và điềuchỉnh độ song song của khe hở. Thóc vào phễu cấp liệu (1), đi vào khe hở giữa 2 dĩa đá.Do kích thước khe hở nhỏ hơn đường kính hạt nên hạt bị nén giữa hai dĩa, phản lực chốnglại lực nén sẽ sinh lực ma sát giữa hạt với dĩa trên và dĩa dưới, làm cho vỏ trấu bị vỡ vàtách hoàn toàn khỏi nhân hạt. Đồng thời do tác động quay của dĩa làm phát sinh lực lytâm có xu hướng làm văng hạt ra khỏi vùng xay. Hỗn hợp thu được ở ngõ ra bao gồm:gạo, tấm, thóc, cám, sạn và trấu.Ưu điểm:ooooLàm việc ổn định, dễ vận hành, lắp đặt và bảo trì.Cấu tạo đơn giản, dĩa đá lâu mòn.Kết cấu máy đứng vững, các chi tiết máy chuyển động được cân bằng tốt.Hiêu suất bóc vỏ tương đối cao 65 – 70%.Nhược điểm:o Năng suất thấp.o Tỷ lệ gãy vỡ cao 10 – 15%.Do những nhược điểm trên nên máy này ít được dùng và chỉ thích hợp với một vàiloại hạt nhất định.2.2.2 Máy bóc vỏ cặp trục cao su ngang:Dựa theo nguyên lý dịch trượt.Hình 2.4: Sơ đồ nguyên lý máy bóc vỏ cặp trục cao su ngang.1. Phễu cấp liệu; 2. Trục phân phối liệu; 3. Tấm rãi liệu;4. Vít chỉnh tấm rãi liệu; 5. Động cơ;6. Trục cao su quay chậm; 7. Trục cao su quay nhanhNguyên lý làm việc:Thóc được đưa qua phễu cấp liệu (1), lưu lượng thóc vào được điều chỉnh nhờ trụcrãi liệu (2), vít chỉnh tấm rãi liệu(4) để điều chỉnh tấm rãi liệu (3) tạo thành một lớpnguyên liệu đều suốt chiều dài trục cao su. Hai trục cao su quay ngược chiều nhau, vàđược nén vào bằng xylanh khí nén. Do tính chất của lực tác động lên hạt dựa vào sự phốihợp của lực nén và lực dịch trượt (nhờ có chênh lệch tốc độ vòng của trục nhanh và trụcchậm) mà hạt ở trong vùng làm việc giữa hai trục chịu biến dạng và ứng suất dẫn tới pháhuỷ lớp vỏ ngoài. Hỗn hợp thu được ở ngõ ra bao gồm: gạo, tấm, thóc, cám, sạn và trấu.Ưu điểm:o Năng suất cao.o Tỉ lệ bóc vỏ cao khoảng 85 - 90%.o Kết cấu đơn giản.o Dễ vận hành, lắp đặt và bảo trì.Nhược điểm:o Bề mặt cao su nhanh mòn, cần phải thay sau một thời gian làm việc.o Tỉ lệ gãy vỡ cao do va đập với trục cao su và cấp liệu không đều.2.2.3 Máy bóc vỏ cặp trục cao su nghiêng :Hình 2.5: Sơ đồ nguyên lý máy bóc vỏ cặp trục cao su nghiêng.1. Hệ thống cấp liệu; 2. Động cơ; 3. Máng nghiêng chảy liệu;4. Trục cao su di động; 8. Trục cao su cố định Nguyên lý làm việc:Giống máy bóc vỏ trục cao su ngang nhưng hai trục cao su được đặt nghiêng góc 30 0và có thêm hệ thống cấp liệu đầu vào (1) để đảm bảo năng suất cấp liệu đầu vào và mángnghiêng chảy liệu (3) có tác dụng đưa 1 lớp mỏng nguyên liệu vào đúng khe hở giữa haitrục cao su nên nguyên liệu được cấp vào đều đặn và tránh va đập. Ưu điểm:o Hai trục cao su nghiêng kết hợp với máng dẫn hướng liệuo Tỉ lệ bóc vỏ cao khoảng 90%.o Tỉ lệ gãy vỡ thấp 4%.o Nguyên liệu được cấp vào đều đặn. Nhược điểm:o Bề mặt cao su nhanh mòn, cần phải thay sau một thời gian làm việc.Kết luận:Trên cơ sở các phương án đã trình bày, so sánh, phân tích ưu nhược điểm của cácphương án ta thấy phương án 3 là phương án tốt nhất.2.3 Thiết kế sơ đồ động cho máy bóc vỏ cặp trục cao su nghiêngCấu hình của máy bóc vỏ trục cao su nghiêng phải thực hiện được các chuyển độngsau:-Chuyển động quay cặp trục cao su, quạt thổi.-Chuyển động quay của trục cao su động để ép vào trục cao su cố định.-Chuyển động lắc của trục puly căng đai.-Chuyển động lắc của máng dẫn liệu.-Chuyển động rung của máng rung cấp liệu.Trên cơ sở các chuyển động cần có đó, tiến hành phân tích và lựa chọn các phươngán cho sơ động của máy như sau:-Đối với chuyển động quay của cặp trục cao su, quạt thổi, trục rãi liệu: Dùng độngcơ không đồng bộ 3 pha, thông qua bộ truyền đai.-Đối với chuyền động lắc để ép trục cao su động vào trục cao su cố định: có thểdùng xy lanh khí nén hoặc động cơ bước. Nếu sử dụng động cơ bước sẽ điều khiểnkhe hở giữa hai trục cao su chính xác hơn, tỷ lệ bóc vỏ cao hơn, nhưng giá thànhcao. Nếu sử dụng xylanh khí nén sẽ cho tỷ lệ bóc vỏ đạt yêu cầu, giá thành thấp. Vìvậy việc sử dụng xylanh khí nén để tạo áp lực lên trục là thích hợp.-Chuyển động rung của sàng rung cấp liệu: Dùng động cơ rung kết hợp với lò xo dokết cấu nhỏ gọn và điều chỉnh năng suất đạt độ chính xác cao.-Chuyển động lắc của trục puly căng đai: Dùng bulong căng đai, kết cấu đơn giản.-Chuyển động lắc của máng dẫn liệu: Dùng vít chỉnh.Sau khi lựa chọn các cơ cấu và các thông số nhằm đảm bảo năng suất và chất lượngtrong quá trình bóc vỏ kết hợp với tính toán động học sơ bộ, sơ động của máy được thiếtkế như hình 2.6.Hình 2.6: Sơ đồ động của máy bóc vỏ trục cao su.Sơ đồ động của máy được vận hành như sau:Động cơ (4) truyền động cho trục cao su cố định (12) và trục cao su di động(3) thông quabộ truyền đai thang, bộ phận căng đai(1) dùng để căng đai khi đai bị chùng. Máng rung cấpliệu (6) sử dụng động cơ rung (7) và lò xo (5) để cấp liệu đều đặn và tạo thành một lớp mỏngđi vào khe hở giữa hai trục cao su. Khi trục cao su bị mòn, khe hở giữa hai trục cao su tănglên, khi đó ta điều chỉnh khe hở giữa hai trục cao su bằng xylanh khí nén (11), đồng thời taphải điều chỉnh vị trí của máng nghiêng dẫn liệu (9) vào đúng khe hở giữa hai trục cao subằng vít chỉnh (10).CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH CÁC THÔNG SỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN NHỮNGYẾU TỐ MỤC TIỀU CỦA QUÁ TRÌNH BÓC VỎ3.1 Những yếu tố mục tiêu của quá trình bóc vỏ- Về phương diện lý thuyết có thể coi kết quả của quá trình bóc vỏ là cho ta 2 sảnphẩm - gạo lức và trấu. Trong thực tế do chịu ảnh hưởng cúa các tính chất cơ lý của hạtvà mức độ không hoàn thiện của máy mà hỗn hợp luôn bao gồm các thành phần - gạo lức,thóc, trấu, tấm và cám.- Quá trình bóc được tiến hành tốt bao nhiêu thì tỷ lệ thóc, tấm và cám trong hỗnhợp bóc vỏ nhỏ bấy nhiêu (tỷ lệ gạo lức và tương ứng là tỷ lệ trấu sẽ lớn bấy nhiêu).- Để đánh giá quá trình làm việc của máy bóc vỏ cần thiết phải xác định các yếu tốmục tiêu: Năng suất bóc vỏ, tỷ lệ bóc vỏ, tỷ lệ gãy vỡ sau khi qua máy.+ Năng suất bóc vỏNăng suất lý thuyết máy bóc vỏ kiểu trục :Qlt = 3,6lvδφγ (tấn/h) [27]Trong đó :• l: chiều dài trục, m.• v: vận tốc trung bình của lớp hạt trong vùng làm việc.• δ: giá trị khe hở trung bình giữa các trục trong vùng làm việc, m.• γ: khối lượng thể tích của sản phẩm trước khi bóc vỏ, tấn/m3.• φ: hệ số nạp đầy thể tích ở vùng xay, φ = 0,5 ÷ 0,6.+ Tỷ lệ bóc vỏ KBTỷ lệ bóc vỏ đặc trưng về mặt số lượng cho quá trình làm việc của máy bóc vỏ. Nóđược xác định bằng tỷ số lượng thóc được bóc vỏ sau mỗi lần bóc vỏ so với lượng thóctrước khi cho vào máy bóc vỏ.KB =η1 − η 2.100%η1Trong đó:η1 - Số hạt thóc trước khi bóc vỏ.η2 - Số hạt thóc còn lại sau khi bóc vỏ.+ Tỷ lệ gãy vỡ KGVTỷ lệ gãy vỡ đặt trưng về mặt chất lượng cho quá trình làm việc của máy bóc vỏ. Nóđược xác định bằng tỷ số giữa lượng tấm, cám trên tòan bộ lượng nhân bị bóc vỏ (gạo lức,tấm , cám).Nghĩa là:K GV =T +CK +T +CTrong đó:K, T, C – tương ứng là khối lượng gạo lức nguyên, tấm, cám, khi qua máy bóc vỏTỷ lệ gãy vỡ đánh giá mức độ chính xác của quá trình bóc vỏ. Giá trị của hệ số này càngnhỏ thì tỷ lệ tấm và cám càng thấp và như vậy quá trình bóc vỏ tiến hành tốt, hiệu suấtcông nghệ chung của máy bóc vỏ càng tăng.+ Kết luận:Những yếu tố mục tiêu của quá trình bóc vỏ phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố khácnhau, có thể xếp chúng vào hai nhóm sau:- Các thông số của nguyên liệu.- Các thông số kỹ thuật và vận hành của máy bóc vỏ.3.2 Các thông số ảnh hưởng đến những yếu tố mục tiêu:3.2.1 Các thông số của nguyên liệu:Các thông số của nguyên liệu bao gồm: Các thông số vật lý của thóc, loại thóc, độẩm thóc.3.2.1.1 Các thông số vật lý của thóc:a. Cấu tạo hạt thóc:

Trích đoạn

• Hệ thống cấp liệu đầu vào
• Các giải thuật điều khiển máy bóc vỏ

Tài liệu liên quan

• Nghiên cứu và ứng dụng mẫu thiết kế trong phương pháp hướng đối tượng
  • 76
  • 992
  • 1
• NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG CARD ĐIỀU KHIỂN SỐ DSP ĐỂ THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN SỐ TRONG ĐIỀU KHIỂN CHUYỂN ĐỘNG
  • 133
  • 869
  • 1
• Nghiên cứu và ứng dụng công nghệ và thiết bị sản xuất chế phẩm bảo quản (chế phẩm tạo màng) dùng trong bảo quản một số rau quả tươi
  • 499
  • 1
  • 2
• Nghiên cứu và ứng dụng vật liệu siêu cao tần vào thiết kế chế tạo các cấu kiện siêu cao tần như isolator, circulator và tải phối hợp dải sóng centimet sử dụng trong các dải rada
  • 219
  • 1
  • 2
• Nghiên cứu, chế tạo thử hệ phổ kế nhiều kênh và máy đo liều phục vụ nghiên cứu và ứng dụng thực tế
  • 167
  • 567
  • 1
• Luận văn: NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG CARD ĐIỀU KHIỂN SỐ DSP ĐỂ THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN SỐ TRONG ĐIỀU KHIỂN CHUYỂN ĐỘNG docx
  • 133
  • 457
  • 0
• Nghiên cứu và ứng dụng một số mô hình học máy trong việc hỗ trợ đánh giá rủi ro tài chính
  • 82
  • 908
  • 0
• Xây dựng cơ chế phối hợp giữa nghiên cứu và ứng dụng để nâng cao chất lượng, hiệu quả của các đề tài khoa học và công nghệ ( Nghiên cứu trường hợp tỉnh Thanh Hóa
  • 28
  • 552
  • 0
• đề tài nghiên cứu cấp bộ nghiên cứu và ứng dụng công nghệ art cam pro để thiết kế mẫu phục vụ việc gia công sản phẩm mặt hàng đồ gỗ mỹ nghệ truyền thống trên máy điêu khắc cnc 3d pcut
  • 107
  • 752
  • 3
• Xây dựng cơ chế phối hợp giữa nghiên cứu và ứng dụng để nâng cao chất lượng, hiệu quả của các đề tài khoa học và công nghệ ( Nghiên cứu trường hợp tỉnh Thanh Hóa)
  • 10
  • 374
  • 0

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

(11.38 MB - 110 trang) - Thiết kế chế tạo máy bóc vỏ cải tiến trong dây chuyền chế biến lúa gạo Tải bản đầy đủ ngay ×