MỤC LỤC
MỤC LỤC iii
DANH MỤC HÌNH ẢNH.. v
DANH MỤC BẢNG.. viii
LỜI NÓI ĐẦU.. 1
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MÁY LÀM BÁNH PHỞ.. 3
1.1. Giới thiệu chung. 3
1.2. Một số máy trong thực tế được dùng tham khảo. 5
1.3. Cấu trúc và các thông số cơ bản của Máy bánh phở. 7
1.4. Kết luận chương I 9
CHƯƠNG II: PHÂN TÍCH BÀI TOÁN VÀ THIẾT KẾ SƠ BỘ.. 10
2.1. Phân tích bài toán bánh phở và quy trình làm bánh phở. 10
2.2. Phương án thiết kế máy bánh phở. 13
2.3. Kết luận chương II 22
CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CHI TIẾT.. 23
3.1. Tìm hiểu về động cơ. 23
3.2. Tìm hiểu hộp giảm tốc NMRV.. 25
3.3. Bộ truyền động đai 28
3.4. Thiết kế động lực học máy. 32
3.5. Kết luận chương III 50
CHƯƠNG IV: QUY TRÌNH CHẾ TẠO VÀ LẮP RÁP. 51
4.1. Các vật liệu và chi tiết máy được sử dụng. 51
4.2. Thiết kế máy bánh phở trên phần mềm.. 63
4.3. Đặc điểm, tính chất, ưu nhược điểm của máy bánh phở thiết kế. 82
4.5. Hiệu chỉnh và thử nghiệm.. 84
4.6. Kết luận chương IV.. 85
KẾT LUẬN, ĐỀ XUẤT, KIẾN NGHỊ 86
LỜI CẢM ƠN.. 87
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 88
LỜI NÓI ĐẦU
Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển nhiều mặt của đất nước về kinh tế, văn hóa, xã hội, đời sống của nhân dân ta ngày càng được cải thiện, nhu cầu về mọi mặt cũng ngày càng nâng cao cả về số lượng lẫn chất lượng mà đặc biệt là về vệ sinh an toàn thực phẩm. Chính vì thế, các mặt hàng thực phẩm muốn tồn tại, phát triển cần phải tìm giải pháp đổi mới công nghệ, kỹ thuật để sản phẩm đáp ứng được yêu cầu của người tiêu dùng nhất là các sản phẩm từ các làng nghề truyền thống của nước ta.
Hiện nay đời sống của con người ngày càng được nâng cao, công việc ngày càng nhiều. Vì vậy người tiêu dùng không có thời gian chuẩn bị cho mình những bữa ăn mà thay vào đó họ chọn những món ăn được chế biến sẵn và đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm là lựa chọn hàng đầu của họ. Và phở cũng trở thành món ăn khoái khẩu và là lựa chọn hàng đầu của người tiêu dùng. Vì phở là món ăn ngon, bổ rẽ, phù hợp với túi tiền của người tiêu dung Việt Nam. Nhưng hiện nay cách làm bánh phở chủ yếu được làm theo cách truyền thống sử dụng sức người và các dụng cụ tráng bánh thủ công nên không mang lại năng suất cao. Nếu như trước đây với cách làm truyền thống năng suất thấp và không đảm bảo vệ sinh thì với máy tráng bánh phở chuyên dụng cho năng suất cao và đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm. Do vậy nhu cầu sản xuất ra máy làm bánh phở năng suất cao đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm là rất cần thiết. Được sự hướng dẫn tận tình của các thầy hướng dẫn: Thiếu tá, TS………….. và Thiếu tá, TS. ……………, đến nay chúng em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình. Mặc dù được trang bị các kiến thức cơ bản, nhưng do khả năng cùng với hiểu biết thực tế còn hạn chế, nên đồ án tốt nghiệp không tránh khỏi những thiếu sót về mặt kỹ thuật cũng như nội dung. Vì vậy chúng em rất mong nhận được những ý kiến của các thầy, cô để đồ án của chúng em được hoàn thiện hơn.
Chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy hướng dẫn, cùng tập thể thầy cô giáo trong Khoa Hàng Không Vũ Trụ, bộ môn CNTB&HKVT và Trung tâm cơ khí đã giúp đỡ chúng em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này.
Hà Nội, ngày … tháng … năm 20…
Nhóm sinh viên thực hiện
……………….
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MÁY LÀM BÁNH PHỞ
1.1. Giới thiệu chung
1.1.1. Yêu cầu xã hội
Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển nhiều mặt của đất nước về kinh tế, văn hóa, xã hội, đời sống của nhân dân ta ngày càng được cải thiện, nhu cầu về mọi mặt cũng ngày càng nâng cao cả về số lượng lẫn chất lượng mà đặc biệt là về vệ sinh an toàn thực phẩm. Chính vì thế, các mặt hàng thực phẩm muốn tồn tại, phát triển cần phải tìm ưgiải pháp đổi mới công nghệ, kỹ thuật để sản phẩm đáp ứng được yêu cầu của người tiêu dùng nhất là các sản phẩm từ các làng nghề truyền thống của nước ta.
1.1.2. Giới thiệu sản phẩm bánh phở
Phở là một món ăn truyền thống đặc sắc và phổ biến của người Việt Nam. Phở phổ biến và thu hút người ăn vì nước súp có hương vị rất ngon kết hợp bánh phở có cấu trúc vừa mềm vừa dai ăn rất hấp dẫn. Phở Việt Nam nổi tiếng khắp thế giới và được tôn vinh như một “ di sản Việt Nam ”.
Trong một xã hội phát triển như ngày nay, phở vẫn đóng một vai trò quan trọng trong lĩnh vực ẩm thực lẫn trong và ngoài nước. Phở không chỉ là món ăn truyền thống mang tính tinh thần mà còn được đông đảo người dân yêu thích bởi sự thơm ngon và bổ dưỡng. Trong tương lai, chắc chắn phở Việt sẽ ngày càng phát triển và đa dạng, phong phú hơn rất nhiều.
1.1.3. Áp dụng khoa học kỹ thuật
Từ năm 2012 trở lại đây, hệ thống nồi ninh nước phở đã được hiện đại hóa bằng công nghệ cao với sự hỗ trợ của ngành điện tử - tin học. Hệ thống nồi inox liên hoàn được áp dụng cho ra đời các kiểu nồi hầm ninh bán tự động hoặc hoàn toàn tự động. Loại cao cấp hoàn toàn tự động còn có chương trình mô phỏng chế độ ninh xương truyền thống tự điều tiết nhiệt lượng, thời gian ninh cho chất lượng nước dùng rất cao. Hệ thống còn có van xả giúp rửa, vệ sinh nồi sạch sẽ.
1.1.4. Sơ đồ nguyên lý máy bánh phở
Máy gồm 5 cụm cơ bản:
- Cụm quấy bột
- Cụm tráng bánh
- Cụm hấp bột
- Cụm ra bánh
1.2. Một số máy trong thực tế được dùng tham khảo
Để thiết kế một máy mới,việc tham khảo các máy đã có sẵn là rất quan trọng,để giảm thời gian nghiên cứu và tính toán cũng như đảm bảo độ bền cho máy.Trong quá trình thiết kế-tính toán Máy làm bánh phở tự động, chúng em đã tham khảo nhiều loại máy, trong đó có 2 máy chính sau:
1.2.1. Máy phở 4 IN 1 - SWKP80 MODEL 2018
Máy Phở 4 IN 1 - SWKP80 MODEL 2018 sở hữu công nghệ tiên tiến đầu tiên trong lĩnh vực sản xuất thiết bị thực phẩm khi không sử dụng nguyên lý hấp thông thường, mà tạo ra sản phẩm ngay lập tức chỉ sau 1 phút đổ bột. Do đó, sản phẩm tạo ra sẽ có độ bóng, độ dai, vẻ ngoài ngon mắt và đảm bảo chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm.
1.2.2. Máy bánh phở Gia Đức
Máy bánh phở Gia Đức được công ty khởi nghiệp Công ty TNHHSX bún phở Gia Đức thiết kế sản xuất. Máy bánh phở Gia Đức được thiết kế dựa trên nguyên lý là hấp bánh bằng lò hấp. Nhưng các chi tiết chủ yếu là tự chế không theo tiêu chuẩn.
1.3. Cấu trúc và các thông số cơ bản của Máy bánh phở
Sau khi nghiên cứu các máy trên, cùng với yêu cầu đề tài là thiết kế mô hình máy làm bánh phở tự động, chúng em đã quyết định cấu trúc và các thông số kĩ thuật cơ bản của máy như bảng dưới.
1.3.1. Cấu trúc tổng thể của máy
Cấu trúc tổng thể của máy thể hiện như hình dưới.
1.3.2. Các thông số của Máy
- Động cơ công suất 30W – 1800 vòng/phút
- Động cơ chính được điều khiển để vận tốc là 720 vòng/phút
- Vận tốc băng tải vải 5cm/s
- Lực vòng trên băng tải là 300N
1.4. Kết luận chương I
Ở chương I, tổng quan tình hình nghiên cứu vấn đề về yêu cầu cấp thiết của xã hội, giới thiệu được sản phẩm bánh phở có vai trò quan trọng trong đời sống xã hội hiện nay, đặt ra và đề ra cơ sở khoa học, cơ sở thực tiễn của vấn đề nghiên cứu, phương pháp nghiên cứu và sơ đồ tổng quan nghiên cứu và đã đề ra kết quả nghiên cứu.
CHƯƠNG II: PHÂN TÍCH BÀI TOÁN VÀ THIẾT KẾ SƠ BỘ
2.1. Phân tích bài toán bánh phở và quy trình làm bánh phở
2.1.1. Phân tích bài toán bánh phở
Bánh phở được làm từ nguyên liệu gạo tẻ xay mịn, trải qua quá trình hồ hóa bởi nhiệt và ẩm trong giai đoạn tráng bánh để tạo nên bánh phở có độ mềm và dai nhất định. Tùy theo phương pháp tạo hình bánh phở: cắt hay để nguyên tấm bản mà ta có phở dạng sợi (dạng phổ biến, dùng để chế biến phở theo phương pháp truyền thống - phở nước, hoặc phở xào) và phở nguyên tấm (dùng làm phở cuốn) (Hình 2.1).
2.1.2. Quy trình làm bánh phở
2.1.2.1. Làm sạch nguyên liệu
Gạo phải sát trắng, vo đãi kỹ để tách tạp chất vô cơ và cám rồi tráng rửa
sau khi ngâm, loại trừ hết được các mùi vị lạ mà gạo bị nhiễm vi sinh vật trong quá trình bảo quản chế biến, hạn chế sự phát triển của vi sinh vật trong quá trình bảo quản chế biến, trong thời gian ngâm xay và chế biến bột.
2.1.2.2. Ngâm hạt
Ngâm hạt là một khâu công nghệ quan trọng trong sản xuất bột. Mục đích ngâm nhằm thay đổi sự liên kết giữa các phân tử của nội nhũ, do đó phá hủy hay làm yếu liên kết giữa tế bào nội nhũ cũng như giữa các hạt tinh bột và các vách photit trong tế bào,làm sạch lần cuối cùng những tạp chất bám ở mặt ngoài hạt gạo. Sự thay đổi cấu trúc của hạt dẫn đến giảm độ bền cơ học.
Hạt ngâm sẽ hút nước và tăng thể tích, mức độ trương nở của hạt gạo phụ thuộc vào các yếu tố:
+ Loại gạo trắng đục hút nước nhanh và trương nở nhiều hơn so với loại gạo trắng trong.
+ Trạng thái hạt: Hạt nhỏ và non trương nở nhiều và hút nước nhiều.
2.1.2.4. Tráng bánh
Bột trước khi tráng được điều chỉnh về nồng độ phối chế chất bổ sung theo yêu cầu sản phẩm. Đánh bột nhuyễn đều.
Tráng bánh phở tươi (ướt): Điều chỉnh sao cho dịch bột có thủy phần từ
70-75%. Bổ sung thêm một lượng chất phụ gia theo tỷ lệ nhất định theo yêu cầu sản phẩm.
2.1.2.5. Cắt thành sợi
Bánh được cắt thành sợi bằng dao hoặc máy cắt. Kích thước sợi tùy thuộc tập quán từng địa phương. Có nơi sợi cắt rộng từ 4-6mm, dày 1,5mm.
2.2. Phương án thiết kế máy bánh phở
2.2.1. Phương hướng của máy sản xuất bánh Phở
2.2.1.1. Tiêu chuẩn thiết kế
- Băng vải Katê Nhật
- Nguồn nhiệt để làm chín bánh bằng hơi bão hòa
- Khuôn tráng phải phẳng để đảm bảo độ đồng đều của bánh
- Băng tráng phải chuyển động liên tục trong khi hơi nước cũng cấp liên tục trên mặt băng.
- Quĩ đạo chuyển động của băng phải thuận lợi cho việc lấy bánh ra
- Máy phải đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm cho sản phẩm.
- Tiết kiệm nguyên , nhiên liệu.
2.2.2. Lựa chọn phương án thiết kế.
2.2.2.1. Tráng bánh bằng lò đốt.
Bột sau khi được trộn đều và nhuyễn trong thùng bột (1) sẽ đi qua cụm tráng bánh, sau khi vào cụm tráng bánh và được cụm tráng bánh chia đều trên băng vải sẽ được băng vải chuyển qua nồi hấp. Nhiệt độ trong lò hấp sẽ được cung cấp nhờ lò đốt than củi (8).
2.2.2.2. Tráng bánh bằng nồi áp suất.
Bột sau khi được trộn đều và nhuyễn trong thùng bột (1) sẽ đi qua cụm tráng bánh, sau khi vào cụm tráng bánh và được cụm tráng bánh chia đều trên băng vải sẽ được băng vải chuyển qua nồi hấp. Nhiệt độ trong lò hấp sẽ được cung cấp nhờ nồi áp suất (8). Bánh sau khi qua lò hấp và được hấp chín sẽ được bằng hấp vận chuyển tới cụm gạt bánh. Bánh sau khi qua cụm gạt bánh sẽ được đưa xuống băng phên và được đưa ra ngoài.
2.2.2.4. Lựa chọn phương án thiết kế:
Như vậy đối với yêu cầu máy cần chế tạo, qua thực tiễn và nghiên cứu các phương án kể trên ta thấy phương án 3 chọn tráng bánh bằng điện có kết cấu đơn giản có năng suất tương đối cao nhưng giá thành thấp phù hợp với phương thức sản xuất vừa và nhỏ ở nước ta mặt khác tráng bánh bằng đốt điện có kết cấu máy tương đối đơn giản đi sát với chương trình học hơn vì vậy nhóm chúng em lựa chọn phương án này để thiết kế và có thể đưa vào sản xuất thực tiễn ở nước ta từ đó có thể làm cơ sở cho việc nghiêm cứu máy tráng bánh tự động thay thế cho các cách tráng thủ công truyền thông mà vận đảm bảo được chất lượng sản phẩm.
2.2.4. Nguyên lý hoạt động:
Bột sau khi được trộn đều và nhuyễn trong thùng bột sẽ đi qua cụm tráng bánh, sau khi vào cụm tráng bánh và được cụm tráng bánh dàn đều trên băng vải, sẽ được băng vải chuyển qua nồi hấp. Nhiệt độ trong lò hấp sẽ được cung cấp nhờ các điện trở được đặt trong lò hấp. Bánh sau khi qua lò hấp và được hấp chín sẽ được băng vải vận chuyển tới cụm cắt và gạt bánh. Bánh sau khi qua cụm cắt và gạt sẽ được đưa xuống cụm xếp bánh nằm phía dưới cụm cắt gạt và bánh phở sẽ được xếp thành từng lớp.
2.2.5. Các cụm kết cấu quan trọng và chức năng của nó
2.2.5.1. Cụm trộn bột
a, Nhiệm vụ
Bột được cấp vào bộ phận khuấy( gồm bột khô và nước) bộ phận này có nhiệm vụ khuấy và trộn cho đều bột đến khi bột đủ độ dẻo để có thể đưa vào buồng hấp. Bộ phận này được truyền chuyển động từ động cơ thông qua cơ cấu quay, trục khuấy được chế tạo dạng cánh đơn có nhiệm vụ khuấy và trộn đều bột không cho bột lắng đọng xuống đáy thùng và để điều chỉnh độ dẻo mà ta cần xác định để có thể chạy vào buồng hấp.
b, Cấu tạo
- Thùng bột.
Ta sử dụng thùng bột có dạng hình trụ để khi trộn bột dễ tạo ra các dòng xoáy tránh tình trạng bị lắng đọng bột . Dưới đáy thùng ta lắp đặt hệ thống thoát bột có sử dụng van điều chỉnh với mục đích điều chỉnh lượng bột vào cụm chia bột một cách hợp lý.
2.2.5.2.Cụm tráng bánh
Được cấu tạo hình dạng khối được khoét lỗ và xẻ rãnh 2 bên, kết hợp với tấm kính bên dưới , tác dụng phân tán đều bột trên băng vải.
Cụm tráng bánh có 2 tác dụng : Thứ nhất là phân tán đều bột trên băng vải, thứ hai là điều chỉnh độ dày hay mỏng của bánh. Để đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm thì cụm tráng bánh phải được làm bằng nhựa PVC.
2.2.5.3.Cụm hấp bánh
Cụm hấp gồm 2 bộ phận chính :
- Lò hấp :
Ta sử dụng lò hấp bên dưới buồng hấp. Phía bên trong lò hấp ta bố trí các điện trở đun nước để tạo hơi nước. Hơi nước tạo nên từ việc đun sôi nước, nó thông qua hệ thống ống dẫn hơi vào buồng hấp
- Buồng hấp : có 2 bộ phận chính là
+ Buồng hấp chính
+ Mái che
2.2.5.4. Cụm truyền động
Có rất nhiều phương pháp để truyền chuyển động cho cụm trộn bột và cụm ra bánh. Trong đồ án này, nhóm em sử dụng một động cơ riêng cho việc trộn bột và một động cơ đồng thời cho quay băng tải và xếp bánh
Cơ cấu truyền động băng tải:
- Từ động cơ truyền động lên băng tải thông qua một hộp giảm tốc với mục đích đưa tốc độ băng tải về theo yêu cầu và có một mômen đủ lớn chạy được cả hệ thống.
- Băng tải được căng bởi cơ cấu căng trên thân máy
- Động cơ : Vì máy bánh phở chuyển động quay trên băng tải đòi hỏi số vòng quay không cao nên nếu như ta sử dụng loại động cơ bình thường và truyền chuyển động cho băng tải qua bộ truyền đai như máy cũ thì sẽ làm cho máy cồng kềnh và xảy ra tình trạng trượt giữa dây đai và pulley.
2.2.5.6. Cụm điều khiển
Để thực hiện các thao tác dự kiến trên máy, Máy phải có đầy đủ các trang thiết bị đảm bảo các chức năng.Cụm điều khiển gồm các thiết bị điện sau:
Bộ chuyển đổi nguồn 220V AC ⟶ 24V DC vì các động cơ được sử dụng trên máy là động cơ 1 chiều, Bộ điều khiển tốc độ của động cơ một chiều, Các thiết bị khác cho sử dụng cho nồi hấp, Các thiết bị đóng ngắt an toàn.
2.2.5.7. Mục đích sử dụng
Sử dụng máy bánh phở trong quán ăn, nhà hàng, tạo bánh phở trực tiếp nóng hổi tươi ngon, không cần phụ gia chất bảo quản gây ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng.
2.3. Kết luận chương II
Ở chương này đã giải quyết được phương án thiết kế máy bánh phở phù hợp nhất. Phân tích được quy trình sản xuất bánh phở ngon hợp vệ sinh. Quy trình làm bánh phở, nêu ra được sơ đồ nguyên lý máy bánh phở, và đưa ra các cụm kết cấu quan trọng.
CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CHI TIẾT
3.1. Tìm hiểu về động cơ
3.1.1. Giới thiệu về động cơ
Động cơ điện là máy điện dùng để chuyển đổi năng lượng điện sang năng lượng cơ. Máy điện dùng để chuyển đổi ngược lại (từ cơ sang điện) được gọi là máy phát điện hay dynamo.
3.1.2. Nguyên lý hoạt động
Phần chính của động cơ điện gồm phần đứng yên (stator) và phần chuyển động (rotor) được quấn nhiều vòng dây dẫn hay có nam châm vĩnh cửu. Khi cuộn dây trên rotor và stato được nối với nguồn điện, xung quanh nó tồn tại các từ trường, sự tương tác từ trường của rotor và stator tạo ra chuyển động quay của rotor quanh trục hay 1 mômen.
3.2. Tìm hiểu hộp giảm tốc NMRV
3.2.1. Hộp giảm tốc NMRV
Hộp giảm tốc MRNV là hộp số dạng trục vít bánh vít lỗ cốt ra của hộp giảm tốc vuông góc với lỗ cốt vào, hộp số NMRV có cấu tạo Vỏ bằng hợp kim nhôm, trục vít làm bằng thép siêu bền, bánh vít làm bằng Đồng chất lượng cao, lỗ cốt ra của hộp giảm tốc vuông góc với lỗ cốt vào.
Hộp giảm tốc NMRV thích hợp lắp với motor điện có công suất 0,1kw hoặc 0,18kw và tỷ số truyền: i= 5, 7.5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 60, 80, 100.
3.2.1.1. Ưu điểm
Hộp số vỏ nhôm là quay được nhiều phía khác nhau, khi lắp đặt có thể treo lên các vị trí cao (do trọng lượng nhẹ).
3.2.1.2. Ứng dụng của hộp giảm tốc NMRV
Dùng trong băng chuyển, băng tải, các ngành công nghiệp nhẹ, Làm máy khuấy trong ngành môi trường, SX máy chế biến Cafe, nuôi tôm.
3.2.1.4. Thông số của hộp giảm tốc NMRV
NMRV có tỷ số truyền là: 5, 7.5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 60, 80, 100
Hộp giảm tốc size 30 ( là khoản cách tâm trục vào và trục ra là 30mm).
Đường kính lỗ cốt vào 9 mm lỗ cốt ra 14 mm,
Cách tính đầu ra của hộp giảm tốc: Số vòng quay của motor chia cho tỷ số truyền của hộp số
3.3. Bộ truyền động đai
Truyền động đai được sử dụng rộng rãi trong thực tiễn do có những ưu điểm như: truyền được chuyển động giữa các trục có khoảng cách khá xa nhau (đến 15m và có thể hơn nữa); làm việc êm và không ồn; cho phép làm việc với vận tốc cao; có khả năng đảm bảo an toàn cho các chi tiết máy do trượt trơn khi quá tải; giá thành hạ; kết cấu đơn giản và dễ bảo quản. Bộ truyền đai thường được đặt ở cấp nhanh nơi có tải trọng nhỏ và hay gặp nhất là trường hợp đặt bánh đai chủ động (bánh dẫn) nối trực tiếp với trục động cơ.
3.3.1. Chọn loại đai và tiết diện đai
Phụ thuộc vào tỷ số giữa chiều rộng tính toán của đai trên lớp trung hòa btt với chiều cao h, đai hình thang được chia làm 03 loại: đai thang thường, đai thang hẹp và đai thang rộng. Trong đó đai thang thường theo tiêu chuẩn Nga (GOST 1284.1-80 ; 2-80 ; 3-80) quy định có 7 loại tiết diện theo thứ tự diện tích tiết diện tăng dần là : O, A, Б, B, Г, Д, E và 4 loại tiết diện đai thang hẹp: YO, YA, YБ, УB cũng theo thứ tự tiết diện tăng dần (bảng 3.2), tương tự tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 2332-78) cũng qui định có 6 loại tiết diện đai thang thường Z, A, B, C, D, E và 4 loại tiết diện đai thang hẹp: YZ, YA, YB, YC (bảng 3.3).
3.4. Thiết kế động lực học máy
3.4.1. Xác định chế độ làm việc tính toán của máy
Để bánh phở ngon đạt tiêu chuẩn chất lượng thì:
Vận tốc băng tải : 0,05 m/s
Lực vòng trên băng tải: 300 N
Đường kính con lăn băng tải: D=106 mm
3.4.2. Nêu các phương án thiết kế hộp giảm tốc
Mô hình chuyền chuyển động gồm 3 bộ phận chính: Động cơ, hộp giảm tốc và băng tải.
Có 4 phương án để giảm tốc độ của động cơ:
- Giảm tốc sử dụng bộ truyền động đai
- Giảm tốc sử dụng bộ truyền động bánh răng
- Giảm tốc sử dụng truyền động trục vít-bánh vít
3.4.3. Xác định công suất động cơ điện
Chọn động cơ điện được tiến hành theo các bước sau:
- Tính công suất cần thiết của động cơ;
- Xác định số vòng quay của động cơ và chọn động cơ;
- Kiểm tra điều kiện mở máy và quá tải để chọn động cơ phù hợp yêu cầu thiết kế.
3.4.3.1. Tính công suất cần thiết của động cơ
Động cơ điện được tiêu chuẩn hóa và sản xuất hàng loạt. Khi tính toán thiết kế phải chọn động cơ điện theo tiêu chuẩn với 3 điều kiện sau:
- Động cơ khi làm việc dài hạn không bị quá nóng, đảm bảo nhiệt độ động cơ nhỏ hơn hoặc bằng nhiệt độ cho phép.
- Động cơ có thể thắng sức cản ban đầu để khởi động được.
3.4.3.4. Xác định tỉ số truyền của các bộ truyền, tốc độ quay, công suất, mômen cho các trục
Tỷ số truyền của hệ thống hộp giảm tốc NMRV030 56B14 uht = uTV-BV = 80 nên tốc độ động cơ phải điều chỉnh thông qua bộ điều chỉnh tốc độ động cơ.
3.4.4. Tính toán các cụm truyền động và tính toán trục
3.4.4.1. Tốc độ quay cho các trục ở chế độ làm việc:
Tốc độ quay trên trục I: nI = 720 (vg/pht)
Tốc độ quay trên trục II: nII = 9 (vg/pht)
Tốc độ quay trên trục III: nIII = 9 (vg/pht)= nII = 9 (vg/pht)
3.4.4.3. Mômen trên các trục ở chế độ làm việc:
Mômen trên trục I khi làm việc: TI = 294,46 (Nmm)
Mômen trên trục II khi làm việc: TII = 16341,11 (Nmm)
Mômen trên trục III khi làm việc: TIII= 16128,88 (Nmm)
3.4.4.5. Tính toán bộ truyền động đai
Theo thiết kế máy, bộ truyền đai thang được sử dụng để truyền chuyển động cho cụm xếp bánh biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến. Bộ truyền đai thang được truyền chuyển động từ trục III có công suất N = 0,0152 KW, số vòng quay n = 9 vòng/phút, Momen xoắn T= 16128,88 Nmm. Tỷ số truyền là 2.
- Xác định đường kính bánh đai nhỏ ( bánh đai dẫn) d1, mm .
Đường kính bánh đai nhỏ có thể xác định gần đúng theo công thức: Lấy theo dãy tiêu chuẩn ta chọn d=60mm
Vận tốc đai nhỏ hơn vận tốc cho phép của đai thường 25 m/s. Do đó đảm bảo bền.
- Xác định đường kính bánh đai lớn (bánh đai bị dẫn) d2, mm
Chọn d2 theo dãy tiêu chuẩn nhưng để tỷ số truyền không lệch quá giới hạn cho phép ta lấy d2 về phía giảm (vì có xét đến đai bị trượt), do đó lấy d2 = 100 mm.
Với hiệu suất bộ truyền đai Ƞđ = 0,95 thì công suất trên trục của pulley lớn:
Momen trên các trục pulley lớn: TIV = 26019 (Nmm)
3.4.5. Tính toán trục bộ truyền động đai
3.4.5.1. Trục pulley to
- Chọn vật liệu trục là thép C45 tôi cải thiện
Đối với một mô hình hình học đã xây dựng, để giải quyết vấn đề biến dạng của vật rắn, phương pháp phần tử hữu hạn được sử dụng, ở đó mô hình hình học được chia thành các khu vực riêng biệt, được gọi là các phần tử hữu hạn, từ đó tạo ra một mô hình phần tử hữu hạn. Việc phân tích kết cấu được thực hiện bằng phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) nhờ phần mềm NX Nastran.
Tiến hành xây dựng mô hình phần tử hữu hạn FEM được thực hiện trong mục Application, chọn Advanced, chọn New FEM
Chuyển sang môi trường Simulation,ràng buộc số bậc tự do:
Chọn New Simulation trên thanh công cụ để chuyển sang môi trường tính toán. Chọn tính toán tuyến tính tĩnh – Solution 101 Linear Statics – Global Constraints.
Để tính ứng suất khi quá tải, ta cho một đầu trục cố định và đầu còn lại ràng buộc 4 bậc tự do góc xoay theo trục x,y và tịnh tiến theo trục x,y.
Đặt mômen lên trục TIV = 3000 (Nmm)
* Nhận xét:
- Chuyển vị lớn nhất của trục pulley to là 0,026 mm.
- Chuyển vị nhỏ nhất của trục pulley to là 0,00 mm.
- Ứng suất lớn nhất của trục pulley to theo Von-Mises là 186 MPa.
- Ứng suất nhỏ nhất của trục pulley to theo Von-Mises là 0 MPa.
Vậy trục đã đảm bảo bền khi quá tải.
3.4.5.2. Phân tích kết cấu đỡ máy
Việc phân tích kết cấu được thực hiện bằng phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) nhờ phần mềm NX Nastran.
Trong tab Application chọn Advanced, sau đó ta chọn New Assembly FEM để chuyển sang môi trường FEM lắp ráp. Các chi tiết của khung đỡ được thể hiện trong mục Simulation Navigator. Để hiển thị chi tiết ta click chuột phải vào tên chi tiết, chọn Map Existing…(để chọn lưới đã chia sẵn), chọn Map New…(nếu muốn chia lưới mới).
Trong hình minh họa việc xây dựng mô hình FEM lắp ráp của hệ thống. Do việc tính toán kết cấu tập trung vào các thanh thép trong khung đỡ nên các bulong cố định được mô hình hóa bằng phần tử một chiều (phần tử 1D BEAM).
* Nhận xét:
- Chuyển vị lớn nhất trên khung đỡ là 0,148 mm.
- Chuyển vị nhỏ nhất trên khung đỡ là 0,00 mm.
- Ứng suất lớn nhất trên khung đỡ theo Von-Mises là 102 MPa.
- Ứng suất nhỏ nhất trên khung đỡ theo Von-Mises là 0 MPa.
- Dựa theo tổng thế cấu trúc máy và sự linh động trong việc tháo lắp máy thì có thể chấp nhận độ võng f = 0,148 (mm)
3.5. Kết luận chương III
Ở chương này đã giải quyết được bài toán động lực, tính toán được bộ truyền gồm tốc độ, công suất, momen trên các trục, đã giải quyết được kỹ thuật sử dụng hộp giảm tốc trục vít-bánh vít trong giảm tốc. Ứng dụng các môn Nguyên lý máy để chế tạo cụm nhận bánh sử dụng cơ cấu trượt.
Chọn động cơ một chiều là phù hợp với bài toán và đồng thời giảm chi phí cho máy.
CHƯƠNG IV: QUY TRÌNH CHẾ TẠO VÀ LẮP RÁP
4.1. Các vật liệu và chi tiết máy được sử dụng
4.1.1. Thép Inõ 304
4.1.1.1. Inox 304 là gì?
Innox 304 là loại inox tiêu chuẩn “18/8”, nó là thép không gỉ linh hoạt nhất và được sử dụng rộng rãi nhất, có sẵn trong một phạm vi rộng lớn hơn các loại Inox khác, hình thức và kết thúc hơn bất kỳ khác. Nó đã xuất sắc hình thành và tính hàn. Cấu trúc Austenit cân bằng của 304 cho phép nó để được nghiêm trọng sâu được mà không cần ủ trung gian, mà đã làm cho lớp này chiếm ưu thế trong sản xuất của các bộ phận không gỉ vẽ như bồn rửa, rỗng-ware và chảo. Đối với các ứng dụng này người ta thường sử dụng đặc biệt “304DDQ” (Deep chất lượng Vẽ) biến thể. 304 là dễ dàng phanh hoặc cuộn hình thành vào một loạt các thành phần cho các ứng dụng trong, các lĩnh vực kiến trúc, giao thông vận tải và công nghiệp. 304 cũng có tính hàn xuất sắc. Post-hàn ủ là không cần thiết khi hàn phần mỏng.
4.1.1.2. Thành phần hóa học của inox 304
Hiện nay, chúng ta có thể dễ dàng nhìn thấy các ứng dụng thép không gỉ 304 (inox) trong đời sống hàng ngày cũng như trong các lình vực sản xuất, xây dựng, dầu khí, thực phẩm, dược phẩm…và chắc chắn nhu cầu sử dụng inox 304 sẽ ngày càng tăng cao hơn nữa. Sau đây là bảng thành phần hóa học của mác thép 304 mà người mua inox nên tham khảo.
4.1.2. Thép hộp vuông inox 304
Thép hộp vuông 30×30 là loại thép hộp thông dụng được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp và xây dựng ngày nay, các sản phẩm thép hộp 30×30 trên thị trường hiện nay.
Thép hộp vuông 30×30 được sản xuất theo tiêu chuẩn: JIS G3101 , STK 400, ASTM A500… theo tiêu chuẩn của Nhật Bản và châu Âu, chiều dài tiêu chuẩn 6m đến 12m, độ dày thông thường: 0.8mm, 0.9mm, 1.0mm, 1.1mm, 1.2mm, 1.4mm, 1.8mm, 2.0mm
4.1.2.1. Thành phần hóa học thép hộp inox 304
Thép hộp inox là sản phẩm được ứng dụng nhiều trong sản xuất công nghiệp, trang trí nội ngoại thất,....và ứng dụng trọng nhiều ngành khác nhau. Inox 304 đem lại những ưu điểm vượt trội trong quá trình sử dụng, chúng được những chuyên gia đánh giá cao bởi sự nổi bật và những tác dụng sử dụng với nhiều mục đích khác nhau.
4.1.3. Hợp kim nhôm Aluminum 6061(UNS A96061)
Hợp kim của nhôm là sự pha trộn, đồng hóa của nhôm và một số nguyên tố khác như đồng, thiếc, mangan, silic, magiê... nhằm mục đích tăng cường các tính chất vật lý tùy thuộc vào tính ứng dụng của vật liệu.
Nhôm hợp kim là dòng sản phẩm quan trọng trong các sản phẩm được sản xuất từ nhôm. Nhôm và hợp kim của nhôm đứng thứ hai (sau thép) về sản xuất và ứng dụng. Điều này do hợp kim nhôm có các tính chất phù hợp với nhiều công dụng khác nhau, trong một số trường hợp ứng dụng của Hợp kim nhôm không thể thay thế được như trong công nghệ chế tạo máy bay và các thiết bị ngành hàng không khác.
4.2. Thiết kế máy bánh phở trên phần mềm
4.2.1. Hình ảnh tổng quát của máy
Dựa trên máy bánh phở có trên thị trường, chúng em đã chế tạo thiết kế máy nâng cấp máy theo tiêu chuẩn và mục đích sử dụng linh động của thị trường. Về phần cấu tạo của máy sản xuất bánh phở vẫn dựa trên nguyên lý hoạt động của máy cũ nhưng chúng em đã cải tiến một số bộ phận nhằm mục đích thu gọn kích thước của máy và làm tính tự động của máy tối ưu.
4.2.2. Các cụm kết cấu quan trọng trong thiết kế 3D
4.2.2.1. Cụm trộn bột
Cụm trộn bột được thiết kế nhỏ gọn, được đậy kín hoàn toàn nhằm mục đích vệ sinh thực phẩm, tránh trường hợp các dị vật hoặc côn trùng bay vào trong lúc máy chạy. được gắn động cơ 10W điều khiểu vận tốc khoảng 15-20 vòng/phút độc lập để khuấy bột. Thùng trộng bột cao 252mm, đường kính 121mm giúp thùng bột có thể tích đủ lớn để sản xuất bánh phở theo ý muốn trong một khoảng thời gian nhất định.
4.2.2.2. Cụm tráng bánh
Để bánh có độ dầy vừa đủ để chính bánh cụm tráng bánh có vai trò rất quan trọng. Nó có tác dụng tráng bánh có độ dầy từ 1-3mm. Cụm tráng bánh được làm bởi vật liệu nhựa PVC cao cấp.
4.2.2.3. Cụm hấp bánh
Sau khi bánh được tráng ở cụm tráng bánh. Bột bánh được dẫn vào cụm hấp bánh. Cụm hấp bánh bằng lò hơi nhiệt độ lớn để bánh chín.
4.2.2.4. Cụm truyền động
Hệ thống truyền động giúp băng tải và cụm nhận bánh hoạt động. Được sử dụng động cơ 30W tốc độ quay 1800 vòng/phút và được điều chỉnh qua hộp giảm tốc trục vít bánh vít MRRV thì sau khi giảm tốc vận tốc đầu ra còn 9 vòng/phút giúp băng tải chạy khoảng 5cm/s đi qua buồng hơi làm chín bánh.
4.2.2.5. Cụm ra bánh
Nếu như các máy trên thị trường có cụm ra bánh rất thô sơ, không thẩm mĩ và không có bộ phận che chắn thì ở đây chúng em đã thiết kế thêm phần che chắn để đàm bảo an toàn vệ sinh.
4.2.2.8. Cụm xếp bánh
Sau khi bánh được cắt và sẽ rơi xuống bộ phận hứng và xếp bánh, rổ đựng bánh sẽ chuyện động tiến - lùi để nhận bánh đồng thời xếp bánh gọn gàng phù hợp.
4.2.2.10. Hộp điều khiển
Để điều khiển bật tắt thiết bị, điều hiển tốc độ động cơ, điều khiển dừng thì tủ điều khiển cũng khá quan trọng. đặt hộp điều khiển thiết kế gọn gàng.
4.2.2.11. Khung máy
Để máy có hình dáng kích thước, độ chắc chắn cả khi hoạt động lẫn không làm việc thì khung máy có vai trò rất quan trọng. Khung máy được thiết kế bởi các thép hộp inox 304 có độ bền độ thẩm mĩ cao và làm giảm trọng lượng máy do dùng thép hộp.
4.3. Đặc điểm, tính chất, ưu nhược điểm của máy bánh phở thiết kế
4.3.1. Đặc điểm, tính chất
Với kích thước 1195x510x972 , khối lượng 83 kg thì hiện tại nó là máy có kích thước nhỏ gọn và nhẹ nhất thị trường hiện nay ( nếu được chế tạo). Được chế tạo bởi hầu hết bằng Inox 304, sử dụng thiết bị lò đốt bằng điện, sử dụng hộp giảm tốc TV- BV để giảm tốc độ quay của động cơ đến các trục. Vấn đề tháo nắp vệ sinh máy được giải quyết dễ dàng, chỉ cần nới lỏng thanh làm căng là có thể tháo lắp băng tải dễ dàng, tháo lắp máy chỉ khoảng 7-10 phút.
4.3.2. Ưu nhược điểm
* Ưu điểm:
- Tháo lắp băng tải dễ dàng, vệ sinh máy nhanh gọn.
- Tháo lắp máy chỉ khoảng 7-10 phút.
- Xung quanh máy đều có tấm chắn bảo vệ an toàn cho người sử dụng.
- Đặt phía trên ngang tầm tay của người dùng.
4.5. Hiệu chỉnh và thử nghiệm
4.5.1. Hiệu chỉnh
Là quá trình kiểm tra máy móc, thiết bị đo lường nhằm đảm bảo chắc chắn về chức năng hoạt động của máy móc, thiết bị đáp ứng đầy đủ tiêu chuẩn của xí nghiệp sản xuất. Kết quả của quá trình hiệu chuẩn thiết bị đo lường là xác định giá trị của đại lượng được đo theo số chỉ, thậm chí hiệu chuẩn có thể đo lường và điều chỉnh được cả những tính chất đo lường khác.
4.5.3. Các phương pháp hiệu chỉnh và thử nghiệm máy bánh phở
- Thay đổi đường đặc tính của bản thân động cơ bằng cách giảm số vòng quay hoặc tăng số vòng quay.
- Thay đổi độ dày của bánh trên băng tải.
4.5.4. Bảo quản
- Do đặc thù của sản phẩm bánh phở cần hợp vệ sinh nên máy bánh phở cần hạn chế đặt nơi có độ ẩm cao gây nấm mốc.
- Đặt máy ở vị trí khô ráo, thoáng đãng.
- Phải vệ sinh máy sau khi sử dụng vì máy đã tiếp xúc với bột gạo. Nếu để lâu gây nấm mốc, ngộ độc và rất nguy hiểm.
4.6. Kết luận chương IV
Vì những lý do vừa nêu trên, nên chúng em quyết định sử dụng loại inox 304 và thép hộp inox 304, thép tấm inox 304 cho sản phẩm thiết kế máy bánh phở.
- Thiết kế, mô phỏng hoàn thiện trên phần mềm máy tính
- So sánh được ưu nhược điểm máy thiết kế chế tạo và máy trên thị trường
KẾT LUẬN, ĐỀ XUẤT, KIẾN NGHỊ
Trên cơ sở lý thuyết và các yêu cầu “Thiết kế máy làm bánh phở tự động” với vận tốc băng tải 0,05 m/s, bánh phở có tiết diện chữ nhật, dày khoảng 1,5 mm, rộng 3-4 mm, vuông cạnh, dài hơn 20 cm, thiết kế máy phải gọn nhẹ, vệ sinh máy phải nhanh chóng và yêu cầu thẩm mĩ cao:
- Sử dụng động cơ một chiều có dải tốc độ 0-1800 vòng/phút, có điều khiển tốc độ
- Dử dụng hộp giảm tốc trục vít-bánh vít có tỉ số truyền 80 để giảm tốc độ xuống 9 vòng/phút.
- Sử dụng thép inox 304 cho sản phẩm máy bánh phở gồm thép tấm, thép hộp vuông,…
- Sử dụng vải Kaki Nhật làm băng tải
- Sử dụng nồi hơi
Đồ án hoàn thành nhiệm vụ “Thiết kế và chế tạo máy bánh phở tự động” đạt mức A theo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia, điều kiện đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm.
Chúng em xin đề xuất, kiến nghị Tổng cục Hậu Cần, Quân đội nhân dân Việt Nam nghiên cứu xem xét đưa máy bánh phở vào sử dụng trong bếp ăn quân đội.
LỜI CẢM ƠN
Được sự hướng dẫn tận tình của các thầy hướng dẫn là: Thiếu tá, TS. …………. và Thiếu tá, TS. …………., đến nay chúng em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình. Mặc dù được trang bị các kiến thức cơ bản, nhưng do khả năng cùng với hiểu biết thực tế còn hạn chế, nên đồ án tốt nghiệp không tránh khỏi những thiếu sót về mặt kỹ thuật cũng như nội dung. Vì vậy chúng em rất mong nhận được những ý kiến của các thầy, cô để đồ án của chúng em được hoàn thiện hơn, và quan trọng hơn là chúng em sẽ biết thêm được những kiến thức để hoàn thiện mình, đáp ứng yêu cầu của một kỹ sư cơ khí.
Chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy hướng dẫn, cùng tập thể thầy cô giáo trong Khoa Hàng Không Vũ Trụ , bộ môn CNTB&HKVT và Trung tâm cơ khí đã giúp đỡ chúng em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Thượng tá, TS Trần, Văn Bình. Hướng dẫn Đồ Án Chi Tiết Máy. Hà Nội : Nhà xuất bản quân đội nhân dân, 2016.
2. TS. Lê, Uyển Văn. Tính toán thiết kế Hệ dẫn động cơ khí- Tập II. Hà Nội : NXB Giáo Dục, 2007.
3. Tính toán thiết kế Hệ dẫn động cơ khí- Tập I. Hà Nội : NXB Giáo Dục, 2007.
4. Trịnh , Chất. Cơ Sở Thiết kế máy & Chi Tiết Máy. Hà Nội : NXB khoa học và kỹ thuật, 2010.
5. GS, TS Trần Văn Địch. Thiết kế quy trình công nghệ chế tạo máy. Hà Nội : NXB Khoa học và kỹ thuật, 2006.
6. GS, TS Nguyễn Đắc Lộc. Sổ tay công nghệ chế tạo máy - Tập I. Hà Nội : NXB Khoa học và Kỹ thuật, 2006.
7. Đỗ, Thắng Quyết. Chi Tiết Máy. Hà Nội : Học Viện Kỹ thuật Quân Sự, 2008.
8. Bùi, Khánh Quốc. Truyền Động Điện. Hà Nội : NXB Khoa Học và kỹ thuật, 2010.
9. Bùi, Hùng Đức. Máy Điện. Hà Nội : NXB Giáo Dục, 2009.
10. Sổ tay vẽ kỹ thuật cơ khí. Hà Nội : NXB Quân Đội Nhân Dân, 2001.
11. GS, TS Nguyễn Đắc Lộc. Sổ tay công nghệ chế tạo máy - Tập II. Hà Nội : NXB Khoa học và Kỹ thuật, 2006.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"