ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết Kế Và Chế Tạo Máy Sản Xuất Tinh Dầu Dừa file CAD file 3D SOLIDWORKS

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU

 

1.1     Tính cấp thiết của đề tài

Cùng với sự phát triển của nền công nghiệp hóa việc tạo ra các sản phẩm và thực phẩm nhanh, an toàn để đáp ứng nhu cầu xã hội là yếu tố cần thiết. Ngoài ra, cây dừa nói chung và các bộ phận của nó đáp ứng hầu hết cho nền công, nông nghiệp nước ta và còn là một trong những sản phẩm cung cấp ra thị trường, đa phần là thị trường trong nước và gần 90 quốc gia trên thế giới. Hơn 200 loại sản phẩm từ dừa được sản xuất mỗi ngày như quả dừa khô, cơm dừa nạo sấy, chỉ sơ dừa, xà phòng, than hoạt tính, kẹo dừa, mặt nạ dừa, dầu dừa…cho các nước trên thế giới đặt biệt là những nước cần lượng chất béo lớn như Ấn Độ, Philippine, Indonesia…

Từ rễ, gốc, thân, lá, cọng, ngọn, hoa, quả…của cây dừa đều mang giá trị kinh tế cao nhưng nó không mang tính ổn định lâu dài bị biến đổi bởi khí hậu, mùa màng, tác động của nền kinh tế và một trong những yếu tố không thể kể đến đó là các sản phẩm đều được làm thủ công hoặc bán thủ công mất nhiều thời gian và giá trị sản phẩm khi sản xuất những lúc cần nguồn hàng lớn lại thiếu tính ổn định và lúc cần ít lại mang tính dư thừa. Như vậy, việc hỗ trợ từ máy móc để tạo ra nguồn hàng ổn định, nhanh chóng, an toàn và cạnh tranh lên thị trường trên thế giới mang thương hiệu dừa Việt Nam là vô cùng quan trọng.

Một trong những sản phẩm từ dừa mang giá trị về kinh tế, sức khỏe, làm đẹp… không thể không kể tên đó là dầu dừa. Dầu dừa được sản xuất từ rất lâu đời nhưng đều được làm hoàn toàn từ bàn tay khéo léo của của con người, gần đây máy móc đã được đưa vào để hỗ trợ cho sản xuất đáp ứng cho việc cần lượng dầu dừa lớn đa phần là ở thị trường trong nước. Lí do vì sao dầu dừa vẫn chưa được cạnh tranh mạnh trên thị trường khó tính trên thế giới? Theo thống kê về sản lượng xuất khẩu dầu dừa lớn nhất thế giới là Philippines ước lượng dầu xuất khẩu năm 2007 là 1.480 tấn.  Châu Âu (nhập hơn 60%) , Châu Mỹ (nhập 30,2%) là hai thị trường nhập khẩu chủ lực tiếp đến là thị trường Nhật Bản (nhập 4,3%) và Trung Quốc (nhập 2,7%).

Nguồn: btusta.vn (Liên Hiệp Các Hội Khoa Học Và Kỹ Thuật Bến Tre).

Theo đuổi khát vọng tự động hóa trong sản xuất công nghiệp mang thương hiệu dừa Việt Nam cạnh tranh ra thị trường thế giới nhóm chúng em quyết định thực hiện đề tài: “Nghiên cứu, Thiết Kế Và Chế Tạo Thử Nghiệm Máy Sản Xuất Tinh Dầu Dừa”.

1.2     Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Máy trải qua nhiều công đoạn trong quá trình sản xuất từ cơm dừa thô nguyên chất trải qua quá trình ép, nhiệt luyện, quay ly tâm  tách dầu. Với hàm lượng chất béo khá cao, hàm lượng chất béo tự do trong dầu từ 0,12-0,13%  trong  tuần đầu bảo quản. Đề tài: “Nghiên cứu, Thiết Kế Và Chế Tạo Thử Nghiệm Máy Sản Xuất Tinh Dầu Dừa” đáp ứng được:

-      Nhu cầu cần lượng dầu dừa đang rất đắt trên thị trường do chưa sản xuất  hàng loạt và còn chế tạo thủ công mất nhiều thời gian và công suất chế biến.

-      Sản phẩm đáp ứng được các chất lượng về tinh dầu mà không thua kém phương pháp truyền thống. Máy được thiết kế dựa trên quá trình làm dầu dừa cơ bản không sử dụng các chất hóa học tự động nhanh và an toàn cho người sử dụng và sản xuất với số lượng nhiều nhanh chống hơn gia công truyền thống đầy phức tạp.

-      Giải quyết vấn đề số lượng quả dừa dư nhiều khi đến mùa thu hoạch, thay vì xuất khẩu hàng loạt các cơm dừa thô thay vào đó là dầu nguyên chất.

-      Nâng cao vị thế của dừa và người trồng dừa ở Việt Nam nói chung và Bến Tre nói riêng nơi mà tiềm ẩn nguồn nguyên liệu phong phú cung cấp nguyên liệu cho quá trình tinh luyện tự động này.

-      Hạn chế số lượng lao động, tăng tính năng suất cho sản quá trình.

-      Tiện lợi dễ sử dụng cho hộ gia đình và cơ sở sản xuất dầu dừa.

-      Tạo điều kiện phát triển kinh tế nhà nước.

1.3     Mục tiêu nghiên cứu của đề tài

Mục tiêu đặt ra để nghiên cứa đề tài:

-      Tìm hiểu chức năng, nguyên lý, cơ cấu tạo tinh dầu dừa.

-      Thiết kế vận hành thử mô hình 3D bằng Solidwork.

-      Tính toán hoàn chỉnh và thiết kế máy.

-      Gia công lắp ráp thử nghiệm thực tế.

-      Giải quyết các công đoạn phức tạp khi gia công truyền thống.

-      Đáp ứng nhu cầu nhanh gọn an toàn.

1.4     Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

1.4.1   Đối tượng nghiên cứu:

          Với nguồn nguyên liệu dừa phong phú từ Bến Tre. Máy được chế tạo dựa trên nguyên lý trục vít để ép cơm dừa thành nước cốt dừa nguyên chất, bộ phận khoáy giúp tinh luyện nước cốt đã ép thành hỗn hợp dầu dừa, hộn hợp dầu dừa được đưa đến bộ phận quay ly tâm để tách dầu và bã dừa thu được sản phẩm cuối cùng.

1.4.2   Phạm vi nghiên cứu:

          Máy được nghiên cứu, chế tạo, thực nghiệm và được hướng dẫn bởi giảng viên trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Cao Thắng. Với thiết kế còn thô sơ do quá trình đầu lên ý tưởng thực hiện. Giúp các hộ gia đình vùng trồng dừa chế tạo ra dầu dừa dễ dàng hơn tiết kiệm thời gian chế biến.

1.5     Phương pháp nghiên cứu

1.5.1   Cơ sở phương pháp luận

          Nhằm hướng tới người nông dân vùng trồng dừa của Việt Nam cũng như ở Bến Tre và Phú Yên… là các tỉnh nhiều tìm năng có nguồn nguyên liệu cung ứng đáp ứng cho sản xuất đơn lẻ dùng tại hộ gia đình với kết cấu không quá phức tạp và sản xuất máy với số lượng lớn đối với các công ty sản xuất  các sản phẩm về dừa.

          Thấy được sự cực khổ của quá trình chế tạo tinh dầu dừa truyền thống phức tạp mất nhiều công sức và thời gian chế biện dựa vào các nguyên lý hoạt động của các cơ cấu máy móc, các phương pháp chế tạo các chi tiết điển hình, tính toán thiết kế lực phù hợp cho máy móc hoạt động bền chắc, tất cả đã được học và thực hành tại trường, làm thôi thúc đẩy mạnh tiến trình và quá trình hình thành đề tài: “Nghiên cứu, Thiết Kế Và Chế Tạo Thử Nghiệm Máy Sản Xuất Tinh Dầu Dừa”.

1.5.2   Các phương pháp nghiên cứu cựu thể

           Để thực hiện đề tài này, chúng em sử dụng một số phương pháp sau:

• Phương pháp nghiên cứu tài liệu: Tham khảo các nguồn tài liệu văn bản: sách, giáo trình, tài liệu kham khảo, các bài viết từ những nguồn tin cậy trên Internet, các công trình nghiên cứu… nhằm xác định được phương án điều khiển, gia công tối ưu cho máy.
• Phương pháp phân tích, tính toán: Sau khi đã tham khảo, nghiên cứu tài liệu và có được số liệu cần thiết thì việc phân tích các số liệu cũng như các tài liệu có liên quan tạo ý tượng và cách thực hiện cho đề tài. Tính toán các cơ cấu đưa ra các nguyên lý phù hợp.

• Phương pháp mô hình hóa: Là mục tiêu chính của đề tài, tạo cho chúng em có cơ hội để ôn lại kiến thức đã học và học hỏi được nhiều kinh nghiệm trong thực tiễn. Việc chế tạo mô hình giúp kiểm nghiệm đựợc lý thiết và sửa chữa những chỗ sai mà phương pháp lý thuyết không thể thấy được.
• Phương pháp thực nghiệm: Tiến hành thực nghiệm lực chế tạo chi tiết máy lắp ráp vận hành. Lấy đó làm cơ sở chính trong việc kiểm tra lại các tính toán, thiết kế và chế tạo các chi tiết của máy sao cho hoàn chỉnh.

1.6       Yêu cầu cơ bản đối với sản xuất thực phẩm :

-      Khả năng thực hiện quá trình công nghệ tiên tiến .

-      Hiệu quả kinh tế kỹ thuật cao.

-      Giá thành hạ, máy có kết cấu đơn giản, vật liệu chế tạo rẻ tiền, dễ kiếm, chi tiết tiêu chuẩn hóa .

-      Sữa chữa, bảo dưỡng, dễ dàng, thuận lợi.

-      Làm việc ổn định, tin cậy, đảm bảo môi trường làm việc an toàn, ít bụi, ít tiếng ồn.

-      Tuổi thọ làm việc cao.

-      Vốn đầu tư và chế tạo không lớn.

-      Vận hành đơn giản.

-       Ít tiêu hao năng lượng.

1.7     Kết cấu của ĐATN

          Đồ án tốt nghiệp bao gồm 6 chương, trong đó:

vChương 1: Giới thiệu về đề tài “Nghiên Cứu, Thiết Kế và Chế Tạo Thử Nghiệm Máy Sản Xuất Tinh Dầu Dừa”

vChương 2: Tổng quan nghiên cứu đế tài.

vChương 3: Cơ sở lý thuyết.

vChương 4: Phương hướng và các giải pháp thực hiện.

vChương 5: Đề xuất công nghệ và tính toán thiết kế máy chế tạo tinh dầu dừa.

vChương 6: Chế tạo thử nghiệm, thực hiện và đưa ra đánh giá.

 

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI

2.1      Giới thiệu về dừa và dầu dừa

Dừa có tên khoa học là Cocos nucifera là một loài cây trong họ Cau (Arecaceae). Nó cũng là thành viên duy nhất trong chi Cocos và là một loại cây lớn, thân đơn trục (nhiều khi gọi là nhóm thân cau dừa) có thể cao tới 30 m, với các lá đơn xẻ thùy lông chim 1 lần, cuống và gân chính dài 4–6 m các thùy với gân cấp 2 có thể dài 60–90 cm, lá kèm thường biến thành bẹ dạng lưới ôm lấy thân, các lá già khi rụng để lại vết sẹo trên thân.

2.1.1   Phân loại dừa (Nguồn: http://festivaldua.bentre.gov.vn/v-1/t-19/n/127)

          Hiện ở Việt Nam có nhiều giống dừa từng loại dừa phục vụ mục đích khác nhau chỉ có giống dừa cao và giống dừa lai có lượng cơm dày phục vụ cho việc lấy dầu. Sau đây là bảng thống kê hai loại dừa lấy dầu chủ yếu này:

Đặc tính	Giống dừa cao	Giống dừa lai
Mục đích sử dụng	Lấy dầu và chế biến các sản phẩm khác	Lấy dầu và chế biến các sản phẩm khác
Năng suất bình quân (trái/cây/năm)	40-60	80-120
Kích thước trái	Trung bình đến to	Trung bình
Cơm dừa	Dày (11-13) mm	Dày (11-13) mm
Hàm lượng dầu	Cao (63-65)%	Cao (65-67)%
Thời gian ra hoa	4-5 năm	2,5-3 năm
Kiểu thụ phấn	Chéo	Chéo
Chiều cao cây	15-20 m	10-15 m
Tán lá	Rộng	Rộng
Độ phình của gốc	Phình to	Trung bình
Khả năng chịu phèn, mặn	Tốt	Tốt
Chu kỳ khai thác	50-60 năm	50-60 năm

Bảng 2.1.1: So sánh giống dừa cao và giống dừa lai.

2.1.1a Giống dừa lai:

Có nhiều loại phổ biến là giống dừa dâu cao, là giống dừa cao phổ biến thứ nhì ở Việt Nam, trái tròn, có 3 màu (dâu xanh, dâu vàng và dâu đỏ). Ra hoa sau khoảng 4 – 4,5 năm trồng, năng suất trung bình 70-80 trái/cây/năm, kích thước trái trung bình, cơm dừa dày 10 - 12 mm, khối lượng cơm dừa tươi 300-400g, hàm lượng dầu cao (63%-65%).

Hình 2.1.1a: Giống dừa lai

2.1.1b: Giống dừa cao (dừa ta):

Đây là giống dừa cao phổ biến nhất ở Việt Nam, trái có 3 khía, có 3 màu (ta xanh, ta vàng, ta đỏ hay còn gọi là dừa lửa). Ra hoa sau khoảng 4,5 – 5 năm trồng, năng suất trung bình 60-70 trái/cây/năm, kích thước trái to, cơm dừa dày 11 – 13 mm, khối lượng cơm dừa tươi 400-500g, hàm lượng dầu cao (63%-65%).

Hình 2.1.1b: Giống dừa cao

2.2      Thông số của quả dừa

-      Độ ẩm của dừa: liên quan mật thiết tới chất lượng của quả dừa. Độ ẩm càng cao thì màu sắc và nước dừa càng mau hỏng, và cuống dừa dễ bị bong ra.

-      Thành phần của quả dừa :

• Vỏ chiếm 40% .
• Gáo dừa chiếm 30% .
• Nước dừa chiếm 20% .
• Cơm dừa chiếm 10%.

  Sau khi bốc sơ, gáo dừa và vỏ nâu cơm dừa thu được lượng cơm dừa trước khi đưa vào quá trình ép lấy cốt như hình:

Hình 2.2: Cơm dừa được làm nhuyễn

2.3     Tình hình sản xuất dừa trên thế giới

Cây dừa là một trong các cây lấy dầu quan trọng nhất thế giới phân bố rộng rãi từ vĩ độ 20 Bắc xuống tận vĩ độ 20 Nam của đường xích đạo với tổng diện tích 12,47 triệu ha được trồng tại 93 quốc gia, trong đó các quốc gia thuộc hiệp hội dừa Châu Á - Thái Bình Dương (APCC) chiếm tới 10.762 ha . Cây dừa cung cấp nguồn thực phẩm (chủ yếu là chất béo), nguyên liệu cho công nghiệp chế biến hàng tiêu dùng và xuất khẩu với sản lượng hằng năm đạt 12,22 triệu tấn cơm dừa khô .

2.4      Tình hình sản xuất dừa ở Việt Nam

Theo thống kê của Vocarimex [2], diện tích và sản lượng dừa của Việt Nam từ năm 2008 -2012 tăng dần theo từng năm, năm 2012 sản lượng cơm dừa đã đạt trên 250.000 tấn. Bảng số liệu như sau:

Năm	Diện tích (ha)	Sản lượng (tấn)
		Triệu quả	Quy ra cơm dừa
2008	140.520	760.080	168.907
2009	143.150	813.100	180.688
2010	147.200	818.200	181.822
2011	154.670	940.380	235.000
2012	157.000	1.226.328	253.785

Bảng 2.4: Diện tích và sản lượng dừa Việt Nam.

2.5     Diện tích, năng suất và sản lượng dừa tỉnh Bến Tre

Bến Tre là địa phương có vùng dừa lớn nhất và tập trung nhất so với cả nước. Chiếm 35% tổng diện tích dừa của cả nước, có điều kiện khí hậu, thủy văn, thổ nhưỡng phù hợp, cho năng suất trái và chất lượng dầu cao, và truyền thống canh tác, chế biến lâu đời, ước tính tạo ra doanh thu 6.250 tỷ đồng, tương đương 320 triệu USD (tính theo số liệu điều tra và giá năm 2010). Lượng giá trị gia tăng ngành dừa tạo ra là 4.732 tỷ đồng, tương đương 242,7 triệu USD. Bến Tre đóng vai trò như là hạt nhân của ngành công nghiệp chế biến dừa Việt Nam hiện nay, và kích thích sự phát triển của vùng dừa các tỉnh lân cận ở đồng bằng sông Cửu Long. Cây dừa Bến Tre phát triển hài hòa giữa trồng trọt và chế biến công nghiệp. Mặc dù công nghệ chế biến có thể còn thua kém nhiều quốc gia quan trọng trong ngành dừa thế giới, nhưng sự đa dạng hóa các sản phẩm chế biến, tận dụng hầu hết các sản phẩm có được từ cây dừa, ngành dừa Bến Tre đã tạo ra vị thế kinh tế - xã hội hết sức quan trọng đối với nền kinh tế địa phương, góp phần tích cực cho quá trình phát triển nông thôn bền vững. Hiểu rõ hơn qua bảng thống kê sau đây:

Năm	Diện tích (ha)			Sản lượng (Nghìn tấn/triệu quả)		Năng suất (Trái/ha/năm)
	Tổng số	Chỉ số phát triển	Thu hoạch	Tổng số	Chỉ số phát tiển
2008	47.569	107,08	37.821	353,20	118,76
2009	49.620	104,94	39.118	391,90	110,96	7.425
2010	51.560	103,29	41.535	420,20	107,21	7.854
2011	55.870	108,36	44.098	427,90	101,83	8.150
2012	58.441	104,60	48.889	470,37	109,93	7.659
2013	63.000	107,80	53.507	493,205	104,86	9.703

Bảng 2.5: Diện tích sản lượng dừa Bến Tre

2.6      Đặc tính của dừa:

Cây dừa có thể chịu đựng và tồn tại được trong những điều kiện khắc nghiệt của môi trường như khô hạn, ngập úng, đất cát nghèo dinh dưỡng, nước mặn xâm nhập, bão tố… Ở Việt Nam, trong điều kiện khắc nghiệt của khô hạn, bão tố, đất cát nghèo dinh dưỡng… của miền Trung và lũ lụt, mặn xâm nhập, nhiễm phèn… ở đồng bằng sông Cửu Long thì cây dừa vẫn tỏ ra thích nghi tốt. Cây dừa dễ trồng, không kén đất, không đòi hỏi đầu tư chăm sóc nhiều. Hầu như người trồng dừa rất ít khi bón phân cho cây dừa, hoặc có bón thì lượng phân cũng rất khiêm tốn nhưng cây dừa vẫn cho mỗi tháng một quày, mang lại nguồn thu đều đặn hằng tháng cho nông dân mà không tập trung vào một ít tháng trong năm như các loại cây ăn quả khác. Một ưu điểm khác của cây dừa là vấn đề sâu, bệnh gây hại không nghiêm trọng như các cây trồng khác. Thường cây dừa có thể dễ dàng vượt qua và phục hồi nhanh chóng, tiếp tục mang trái sau khi bị tấn công bởi những loài côn trùng, động vật gây hại không nghiêm trọng hoặc được phát hiện sớm mà không cần bất kỳ biện pháp xử lý tốn kém nào. Ưu điểm quan trọng nhất của cây dừa đó là tất cả các phần của cây dừa đều có thể tạo ra thu nhập. Thậm chí khi cây đã chết, thân dừa cũng có thể làm hàng thủ công mỹ nghệ và dụng cụ gia đình có thể dùng để trang trí và sử dụng. Tóm lại cây dừa mang lại lợi ích không chỉ về kinh tế mà còn cả về môi trường và xã hội.

2.7     Dầu dừa là gì?

          Dầu dừa (Tiếng Anh là Coconut Oil) là một loại dầu được chiết xuất từ cơm dừa. Tác dụng dầu dừa rất tốt cho sức khỏe và làm đẹp. Dầu dừa hay suất hiện ở vùng nhiệt đới cung cấp lượng chất béo quan trọng cho bữa ăn.

Hình 2.1.1: Dầu dừa nguyên chất

2.7.1   Thành phần dinh dưỡng

 Dầu dừa có nhiều thành phần có lợi cho cơ thể như:

-      Chất béo bão hòa: Làm da sáng đẹp, cung cấp độ ẩm, thu nhỏ chân lông, mờ sạm và chống khô môi.

-      Capic/Caprylic/axit lauric/caproic ( gọi tắt là MCFAs): một chuổi axit béo trung bình giúp cho việc kháng khuẩn, giúp hệ tiêu hóa hoạt động dễ dàng, không hình thành mỡ béo, cải thiện nếp nhăn và chống lão hóa.

-      Vitamin E: Lượng vitamin E có trong dầu dừa lớn gấp 50 lần vitamin E chứa trong các loại thực phẩm chức năng và mỹ phẩm. Trong 100g dầu dừa chứa khoảng 0,1mgz vitamin E. Chống quá trình lão hóa.

-      Protein: Làm lành các vết mô vết thương nhanh chóng hiệu quả trong việc điều trị vết bỏng.

Hình 2.7.1: Thành phần dinh dưỡng của dừa

Nguồn:https://fdc.nal.usda.gov/ (Cơ sở dữ liệu dinh dưỡng của USDA)

2.7.2   Phân loại dầu dừa

-      Dầu dừa hữu cơ không qua tinh chế: Chiết suất từ dầu tươi bao gồm quá trình lên men và xay ướt.

-      Dầu tinh luyện: Nguyên liệu từ cơm dừa trải qua quá trình lấy cốt và nhiệt luyện.

2.7.3   Tác dụng dầu dừa

-      Dùng cho người kiêng chất béo: Có chứa chất béo bão hòa.

-      Giảm nguy cơ mắc bệnh: Giảm lượng Cholesterol xấu (LDL) nguy cơ của các bệnh tiểu đường, tim mạch, béo phì, tăng huyết áp, gan và thận.

-      Giúp chăm sóc xương: Hàm lượng magie và canxi giúp tốt cho người bệnh xương khớp và người già.

-      Rất tốt cho quá trình mang thai: Tăng hệ miễn dịch cho bé, tăng lượng sữa và nguy cơ thiếu hụt canxi cho các bà mẹ.

-      Ngăn ngừa ung thư: Chứa axit béo bão hòa và kháng khuẩn hạn chế các ung thư về dạ dày, ruột và ung thư vú.

-      Hiệu quả cho quá trình làm đẹp: Tốt cho tóc, ngăn ngừa tàn nhang cho da, chống nắng, trị hôi miệng…

2.8      Các tồn tại của máy

Trên thế giới có rất nhiều loại sản xuất tinh dầu dừa với đủ các mẫu mã, kích thước khác nhau. Hầu hết, chúng đều được thiết kế tối ưu phục thuộc vào đặc điểm cơ, lý, hóa quả dừa của từng quốc gia và đem lại năng suất cao. Tuy nhiên, việc nhập khẩu các máy sản xuất ở nước ngoài về tiêu thụ ở thị trường nhỏ và lẻ ở Việt Nam thì còn tồn tại nhược điểm sau đây:

-      Chi phí cho một máy tạo tinh dầu dừa nhập khẩu từ nước ngoài về quá lớn.

-      Qui mô sản xuất ở Việt Nam chủ yếu là đơn lẻ và đầu tư thấp.

Từ những yêu cầu về kỹ thuật của máy và cách khắc phục các nhược điểm các máy nhập khẩu cho phù hợp với thị trường Việt Nam, chúng em đề xuất các phương án cải tiến máy như sau :

-      Thiết kế máy tạo tinh dầu dừa tự động.

-      Giảm giá thành máy cho phù hợp với nhu cầu sử dụng.

-      Thiết kế và chế tạo ở Việt Nam.

-      Thuận tiện, an toàn khi sử dụng.

-      Đạt năng suất cao.

2.9      Mục tiêu nghiên cứu :

-      Tìm hiểu nguyên lý tạo tinh dầu dừa truyền thống.

-      Phân loại được các phương pháp tạo tinh dầu dừa.

-      Thiết kế nguyên lý tạo tinh dầu dừa  theo phương pháp gia nhiệt.

2.10    Giới hạn đề tài :

 Do thời gian có hạn nên đề tài chỉ nghiên cứu:

-      Tìm hiểu đặc tính của dừa.

-      Nghiên cứu và thiết kế nguyên lý tạo tinh dầu dừa.

-       Thiết kế chi tiết máy và thực hiện xây dựng bản vẽ chi tiết và chế tạo.

-      Thời gian gia nhiệt còn lâu do bộ phận gia nhiệt có nhiệt độ thấp.

2.11 Phương pháp nghiên cứu

vPhương pháp phân tích tài liệu:

-      Tham khảo tài liệu từ nhiều nguồn khác nhau như sách, báo, tạp chí, các trang web trong và ngoài nước.

-      Tham khảo, tìm hiểu các loại máy tạo tinh dầu dừa đã có trên thực tế.

Phương pháp tổng hợp :

-      Trên cơ sở các thông tin có trên thực tế, tiến hành xây dựng nguyên lý tạo tinh dầu dừa.

-      Thiết kế và tính toán một số cụm bộ phận chính của máy.

vTóm tắt quy trình hoạt động qua sơ đồ sau:

Sơ đồ 1.5: Quy trình sản xuất tinh dầu dừa

CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

3.1     Động cơ điện

          Do mô hình máy nhỏ nên động cơ không quá lớn nhưng phải đảm bảo đủ an toàn về lực truyền đến các bộ truyền. Cho lực tiếp tuyến trên băng tải ta có các công thức sau:

-      Công suất của trục tải: 

Trong đó:

.         P: Lực tiếp tuyến trên băng tải

.         V: vận tốc băng tải

-      Công suất cần thiết :       

3.2     Bộ truyền đai

          Trên thị trường có nhiều cơ cấu truyền và bộ truyền cho chuyển động dựa vào các ưu nhược điểm chọn bộ truyền đai hệ răng cho cơ cấu truyền thông qua các công thức tính toán sau:

Môđun m xác định theo công thức thực nghiệm: 

Suy ra bước đai:  p= m.p

Trong đó:

.         P₁ : công suất truyền (kW).

.         n₁ : số vòng quây bánh dẫn (vòng/phút).

.         C_r: Hệ số tải trọng động.

Sau khi xác định chọn m hoặc p theo gía trị tiêu chuẩn tra ở bảng bên dưới.

Nguồn: PGS.TS Nguyễn Hữu Lộc “Cơ sở thiết kế máy” NSB Đ HQG TPHCM

Bảng 3.2: Các thông số bộ truyền đai răng gờ hình thang

3.3     Gia nhiệt tinh luyện dầu

          Cùng khảo sát trên 100ml nước cốt đã qua quá trình ép với nhiệt độ và thời gian tương thích cho ra lượng dầu dừa hoàn thành  như sau:

Như vậy ở nhiệt độ càng cao khi vừa cho cốt vào tinh luyện thì thời gian hoàn thành hỗn hợp dầu càng nhanh nhưng chất lượng về dinh dưỡng và thành phần hóa học của dầu sẽ bị thay đổi. Nhiệt độ sôi tương thích trung bình của dầu là 330^oC nên chọn khoảng nhiệt tốt cho dầu ưu tiên về mặt thời gian là 400^oC.

Màu dầu dừa sau tinh luyện  có màu vàng nhạt hay vàng đậm phụ thuộc rất nhiều vào thời gian gia nhiệt và nhiệt độ tương thích. Nếu thời gian gia nhiệt quá ngắn dầu sẽ có màu vàng rất nhạt bảo quản nhiệt độ thông thường chỉ trong 1 tuần dầu sẽ hỏng còn nếu màu dầu vàng quá đậm sẽ dẫn đến dầu bị khét và mất nhiều thành phần dinh dưỡng cũng như tạo thêm nhiều thành phần có hại. Dầu nguyên chất có màu màu vàng nhạt đặt trưng mùi thơm nhẹ giống mùi kẹo dừa  bảo quản nhiệt độ bình thường thừ 1-2 năm trong lọ thủy tinh hoặc lọ nhựa.

...

vNguyên lý hoạt động:

-        Khi ta đóng CB và bật công tắc chuyển mạch 2 vị trí (CT1) thì đèn đỏ (D1) sáng lên và báo hiệu mạch đã có điện.

+   Khi ta đóng công tắc (CT2), động cơ máy xay (M2) có điện, động cơ làm việc cho đến khi tắt công tắc (CT2) thì động cơ dừng hoạt động.

+   Khi ta đóng công tắc (CT3), động cơ lồng quay (M3) chưa hoạt động do công tắc hành trình thường đóng (CTHT NC) đang bị tác động bởi tay gạt van của lò nhiệt, khi ta gạt tay gạt van xuống thì công tắc hành trình thường đóng(CTHT NC) đóng lại và động cơ lồng quay hoạt động, động cơ làm việc cho đến khi gạt tay gạt van lên hoặc tắt công tắc (CT3) thì động cơ dừng hoạt động.

Khi ta nhấn nút nhấn thường mở (START), đèn xanh (X1) sáng lên báo hiệu mạch đã có điện đồng thời Rơ-le trung gian 1 (R1) có điện đi qua tiếp điểm thời gian thường đóng (T NC) và duy trì điện cho mạch theo tiếp điểm (R1 12,8). Lúc này bộ điều khiển nhiệt độ (REX) có điện và bắt đầu gia nhiệt cho điện trở đồng thời động cơ (M3) sẽ hoạt động. Khi điện trở gia nhiệt đến nhiệt độ đã cài đặt thì tiếp điểm (REX 6,7) đóng lại và cấp điện cho Rơ-le trung gian 2 (R2). Khi Rơ-le trung gian 2 (R2) có điện sẽ đóng tiếp điểm (R2 12,8) cung cấp điện cho Rơ-le thời gian (T). Khi Rơ-le thời gian (T) có điện thì bắt đầu đếm thời gian đã được cài đặt. Khi hết thời gian cài đặt thì tiếp điểm thời gian thường đóng (T NC) mở ra ngắt điện cho hệ thống gia nhiệt đồng thời tiếp điểm thời gian thường mở (T NO) đóng lại cấp điện cho Rơ-le trung gian 3 (R3). Khi Rơ-le trung gian 3 (R3) có điện sẽ đóng tiếp điểm (R3 12,8) cung cấp điện cho đèn còi (D2). Khi đèn còi (D2) có điện sẽ sáng lên và báo hiệu đã hết thời gian cài đặt. Muốn tắt báo hiệu, ta nhấn nút nhấn (STOP) hoặc gạt công tắc hành trình thường mở (CTHT NO).

-        Trong quá trình làm việc, nếu xảy ra sự cố ta nhấn nút nhấn khẩn cấp (ALARM) để dừng toàn bộ hệ thống.

-        Khi đã làm việc xong, ta tắt công tắc chuyển mạch 2 vị trí (CT1) và ngắt CB, toàn bộ hệ thống sẽ tắt.

6.2.2 Hướng dẫn nguyên lý hoạt động của máy

-        Với máy ép nước nước cốt:

+   Ta cho dừa đã xay nhiễn vào nắp hứng, cho từ từ tránh làm máy bị nghẹt.

+   Dừa được ép hết nước sẽ ra phần đầu và chạy vào thùng chứa bã.

+   Nước cốt được ép sẽ chảy ra máng hứng và chảy vào thùng chứa nước cốt.

-        Với phần lò nhiệt và nấu:

+   Ta đong nước cốt dừa theo bình chứa có vạch chia thể tích trước khi cho nước cốt vào trong lò nhiệt.

+   Sau đó ta điều chỉnh nhiệt độ và thời gian thích hợp để nấu nước cốt.

+   Khi nấu đã xong, ta gạt tay gạt của van xuống → dầu và bã dừa đã được nấu xong sẽ chảy ra theo ống dẫn đến phần máy quay ly tâm.

-        Với máy quay ly tâm:

+   Khi dầu và bã dừa được nấu chín và chảy theo ống dẫn vào máy quay → dầu và bã sẽ được quay ly tâm trong lồng quay. Dầu sẽ văng ra thân chứa của máy, còn bã sẽ được giữ lại bởi lồng quay.

+   Dầu sau khi được văng ra thân chứa của máy sẽ chảy theo đường dẫn và ra phần vòi.

+   Dầu dừa sẽ chảy từ vòi ra và ta thu được dầu dừa nguyên chất. 

CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

7.1     Kết luận:

Sau thời gian tìm hiểu, nghiên cứu, tính toán, thiết kế và chế tạo thử nghiệm hoàn thiện đến nay đồ án tốt nghiệp của chúng em đã đựợc hoàn thành đúng thời hạn với các kết quả của đề tài như sau:

-      Hoàn thành việc tìm hiểu về trái dừa ,xác định về thời gian gia công tinh dầu và thành phần dinh dưỡng.

-      Tìm hiểu cách tinh luyện dầu dừa và các máy hiện có trên thị trường.

-      Hoàn thành thực nghiệm tinh dầu dừa.

-      Lập bản vẽ chi tiết, bản vẽ lắp máy, tập thuyết minh.

-      Máy đã được chế tạo hoàn chỉnh.

-      Hoàn thành nhiệm vụ tính toán thiết kế kết cấu.

Trong quá trình nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thử nghiệm đề tài còn gặp một số hạn chế, khó khăn và nhược điểm sau:

-      Đề tài đựợc thực hiện trong lúc dịch bệnh nên thời gian gia công còn nhiều hạn chế.

-      Do thời gian và kinh nghiệm còn hạn chế, chắc chắn không thể tránh khỏi các thiếu sót trong quá trình gia công và tính toán, cũng như chi phí có hạn, nên máy làm ra mang tính chất mô hình.

-      Kiểm tra và cho máy chạy thử thấy máy hoạt động ổn định, do thời gian gấp rút việc thử nghiệm máy cũng không nhiều, chưa khắc phục một số hạn chế.

7.2 Kiến nghị:

Với đề tài “Nghiên cứu  thiết kế và chế tạo thử nghiệm máy sản xuất tinh dầu dừa” chúng em tin rằng đề tài có thể phát triển và đưa vào sản xuất một cách rộng rãi. Với thời gian có hạn chúng em chưa khắc phục được những hạn chế của máy,  nên chúng e đề nghị khóa sau nếu có ai theo đề tài chúng em sẽ bổ sung và hoàn thiện thêm, khắc phục những hạn chế đó.