MỤC LỤC THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÁY BÓC VỎ TRONG DÂY CHUYÊN CHẾ BIẾN LÚA GẠO
Trang bìa................................................................................................................................. i
Lời cảm ơn.............................................................................................................................. ii
Mục lục................................................................................................................................... iii
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ
ỨNG 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 ĐỒ ĐỘNG 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 NHỮNG YẾU 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 tiêu.
3.2.1 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 XUẤT CÁC 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 tiến
4.2.1 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 ỨNG DỤNG MÁY BÓC VỎ
1.1 Tình hình sản xuất, chế biến lúa gạo tại Việt Nam
Lúa là cây lương thực quan trọng, năng suất cao và dễ trồng. Các nước Đông Nam Á có diện tích trồng lúa lớn nhất thế giới do khí hậu nóng ẩm, mưa nhiều thích hợp 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 trung nhiều 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 2005
|
Năm
|
Lúa cả năm |
Lúa đông xuân |
Lúa hè thu
|
Lúa mùa
|
|
|
Năng suất (Tạ/ha) |
|||
|
1991 |
30,7 |
38,5 |
37,0 |
27,1 |
|
1992 |
29,9 |
35,9 |
38,8 |
25,6 |
|
1993 |
31,6 |
37,9 |
37,7 |
28,5 |
|
1994 |
33,4 |
40,0 |
40,9 |
29,1 |
|
1995 |
32,9 |
40,3 |
39,7 |
28,7 |
|
1996 |
32,5 |
40,4 |
36,2 |
29,2 |
|
1997 |
33,7 |
39,1 |
38,0 |
30,4 |
|
1998 |
33,6 |
38,3 |
38,2 |
30,0 |
|
1999 |
31,8 |
42,4 |
29,7 |
29,2 |
|
2000 |
34,5 |
38,8 |
39,2 |
29,4 |
|
2001 |
36,8 |
41,5 |
40,1 |
32,3 |
|
2002 |
38,1 |
42,1 |
37,6 |
36,4 |
|
2003 |
39,3 |
43,9 |
42,5 |
34,6 |
|
2004 |
39,3 |
45,2 |
45,9 |
31,5 |
|
2005 |
39,4 |
48,9 |
41,5 |
35,3 |
Từ năm 1992 đến năm 1997, mỗi năm nước ta xuất khẩu khoảng 2 triệu tấn gạo. Từ năm 1997 đến năm 2002, xuất khẩu gạo của nước ta đạt trên 3 triệu tấn/năm và đến năm 2007, 2008 thì lên đến 4,5 triệu tấn/năm. Hiện nay, lúa gạo là một trong những mặt hàng xuất khẩu chủ lực của Việt Nam. Chỉ tiêu xuất khẩu gạo 2009 của Việt Nam sẽ vào khoảng 4,5 – 5 triệu tấn, kim ngạch khoảng hai tỉ USD. Theo Hiệp hội Lương thực Việt Nam (VFA) số lượng hợp đồng xuất khẩu gạo đã ký đến thời điểm này lên đến 6,453 triệu tấn, lớn nhất từ trước đến nay. Hiện tại Việt Nam là nước xuất khẩu gạo thứ hai thế giới chỉ sau Thái Lan.
Tuy nhiên mặc dù năng suất cao nhưng về công nghệ sau thu hoạch của nước ta còn nhiều hạn chế nhiều so với Thái Lan, nên đã làm tổn thất lớn trong giai đoạn sau thu hoạch và có giá trị thấp trong thương mại quốc tế. Việc này xảy ra bởi hàng loạt các yếu tố 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 thấp so với các nước khác có công nghệ tiên tiến hơn. Vì vậy Thứ nhất, cần tăng sản lượng đối với các nông hộ nhỏ bằng cách đầu tư công nghệ, mở rộng quy mô sản xuất của nông hộ để có đủ hàng hoá. Thứ hai là hiện đại hoá thị trường gạo Việt Nam bằng cách khuyến khích thâm nhập vào thị trường nội địa và quốc tế, đặc biệt thông qua sự đa dạng về chủng loại và chất lượng chế biến và tồn trữ cao. Thứ ba, Chính phủ cần có những chính sách tốt hơn cho ngành chế biến gạo trong nước và quan tâm đầu tư mạnh hơn về công tác nghiên cứu khoa học. Những chính sách này cần phải cân bằng những lợi ích chính trị ngắn hạn của chính phủ và quyền lợi của nông dân và những người kinh doanh gạo để duy trì khả năng cung cấp cạnh tranh vào thị trường gạo thế giới. Phải quan tâm nhiều về việc nâng cao chất lượng gạo xuất khẩu, phải là nhà xuất khẩu gạo chất lượng cao và đáng tin cậy 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, gieo trồng, quy trình công nghệ và thiết bị chế biến lúa gạo và bảo quản sau chế biến để có được 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 quy trình công nghệ chế biến lúa gạo được ứng dụng phổ biến ở Việt Nam, đặc biệt là đồng bằng sông Cửu Long.
1.2. Tổng quan về quy trình công nghệ chế biến lúa gạo
Qui 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 ra là gạo đã được đóng bao. Sau đây là các công đoạn và các thiết bị tương ứng trong quy trình chế biến lúa gạo.
a) Công đoạn 1: Cân
Cân 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 chất trong lúa như: đá, sạn, dây bao, cát bụi, rơm, …có kích thước khác với kích thước hạt nguyên liệu được phân ly qua lỗ sàng. Đầu ra của công đoạn này là lúa đã được làm sạch thô.
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 đi lớp 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 đưa qua máy tách trấu nhằm loại bỏ trấu trong hỗn hợp. Hỗn hợp thu được ở ngõ ra của máy tách 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 lẫn sạn và một số tạp chất khác (giai đoạn làm sạch lúa nguyên liệu chỉ làm sạch thô) vì vậy cần 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 để thu được gạo và lúa riêng biệt. Gạo sẽ tiếp tục đi qua công đoạn xát trắng và lúa sẽ được đưa 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 của công đọan này là bóc đi lớp cám trên bề mặt hạt gạo và làm trắng gạo. Sản phẩm của công đoạn 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 của công 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 vậy gạo ở công đoạn đánh bóng có một lượng ẩm nhất định. Vì vậy cần phải qua quá trình sấy để làm cho gạo có một độ ẩm nhất định. Sau đó gạo sẽ được làm mát để giảm nhiệt độ gạo 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 gạo có 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 nhất định.
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 chuyền sản 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 thuật
|
Kiểu
|
Năng suất |
Công suất động cơ |
Vòng quay |
Trọng lượng |
Kích thước tổng thể (DxRxC) |
|
tấn/giờ |
kW |
r.p.m |
kg |
mm |
|
|
HR10PP-TA |
5,5 |
7,5 |
|
1170 |
1763x1462x2610 |
+ 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 thuật
|
Kiểu
|
Năng suất |
Công suất động cơ |
Vòng quay |
Trọng lượng |
Kích thước tổng thể (DxRxC) |
|
tấn/giờ |
kW |
r.p.m |
kg |
mm |
|
|
TH10B |
3÷5 |
5,5 |
|
700 |
1240x890x2370 |
+ 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.
Hình 1.4: Máy bóc vỏ MLGQ 25B.
+ Đặc tính kỹ thuật
|
Kiểu
|
Năng suất |
Công suất động cơ |
Vòng quay |
Trọng lượng |
Kích thước tổng thể (DxRxC) |
|
tấn/giờ |
kW |
r.p.m |
kg |
mm |
|
|
MLGQ 25B |
6 |
7,5 |
|
500 |
1600x660x2460 |
+ 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 thuật
|
Kiểu
|
Năng suất |
Công suất động cơ |
Vòng quay |
Trọng lượng |
Kích thước tổng thể (DxRxC) |
|
tấn/giờ |
kW |
r.p.m |
kg |
mm |
|
|
HSA40 |
3 – 4,5 |
5,5 |
960 |
430 |
1200x700x1380 |
+ 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 :
|
Kiểu
|
Năng suất |
Công suất động cơ |
Vòng quay |
Trọng lượng |
Kích thước tổng thể (DxRxC) |
|
tấn/giờ |
kW |
r.p.m |
kg |
mm |
|
|
CL-600A |
3 – 5,5 |
7,5 |
1350 |
- |
1200x755x1320 |
+ 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 thuật
|
Kiểu
|
Năng suất |
Công suất động cơ |
Vòng quay |
Trọng lượng |
Kích thước tổng thể (DxRxC) |
|
tấn/giờ |
kW |
r.p.m |
kg |
mm |
|
|
HT-PHE310 |
3 – 3,5 |
7,5 |
1200 |
450 |
1200x770x1200 |
+ 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 tay nghề người công nhân.
+ Người công nhân sẽ tiến hành chỉnh một vít điều chỉnh đặt tại phễu cấp liệu đầu vào của máy để điều chỉnh lưu lượng cấp vào, sau đó sẽ kiểm tra chất lượng đầu ra bằng cách bốc lên kiểm tra dựa vào kinh nghiệm, tùy theo chất lượng gạo đầu ra mà điều chỉnh các 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 vỡ chưa 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 văn
Nghiên cứu cải tiến máy bóc vỏ nhằm nâng cao năng suất, đạt tỷ lệ bóc vỏ và tỷ lệ gãy vỡ mong muốn.
|
Số TT |
Các chỉ tiêu chất lượng chủ yếu của máy bóc vỏ |
Đơn vị đo |
Mức chất lượng |
||
|
Cần đạt |
Mẫu tương tự |
||||
|
Trong nước |
Thế giới |
||||
|
1 |
Năng suất |
tấn/h |
4 ÷ 5 |
3 ÷ 4 |
|
|
2 |
Công suất động cơ |
kW |
5,5 |
5,5 |
|
|
3 |
Phương pháp điều chỉnh các thông số |
- |
Tự động |
Thủ công |
|
|
4 |
Tỷ lệ bóc vỏ |
% |
80÷90 |
70 ÷ 80 |
|
|
5 |
Tỷ lệ gãy vỡ |
% |
3÷4 |
5 ÷ 6 |
|
1.7 Những nội dung cần thực hiện
- Nghiên cứu đề xuất các sơ đồ nguyên lý, sơ đồ động và lựa chọn phương án hợp lý.
- 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 suất 4÷5 tấn/h.
- Thiết kế hệ thống điều khiển máy bóc vỏ.
1.8 Phạm vi nghiên cứu của luận văn
Luận 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 ĐỒ ĐỘNG 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 giữa vỏ và nhân, khả năng của nhân chống lại các lực tác dụng trong quá trình bóc vỏ. Ngoài ra trong quá trình bóc vỏ còn chịu ảnh hưởng của các thông số vật lý như: độ ẩm, hình dạng, kích thước, độ đồng nhất, trọng lượng 1000 hạt, trọng lượng riêng…. Dưới tác dụng của 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. Để thỏa mãn điều kiện trên cần khống chế độ làm việc của máy sao cho lực phá vỡ vỏ trấu là lớn 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.
.....................................................................
6.4 Các giải thuật điều khiển máy bóc vỏ:
6.4.1 Lưu đồ giải thuật điều khiển máy bóc vỏ:
6.4.2 Lưu đồ giải thuật khi vận hành bằng tay
6.4.3 Lưu đồ giải thuật khi vận hành tự động:
+ Các thông số đầu vào được nhập vào cơ sở dữ liệu trước khi vận hành bao gồm: kích thước thóc, giá trị độ ẩm, điều chỉnh các núm chỉnh năng suất, vận tốc dài trục cao su, áp suất khí nén ban đầu.
+ Trong quá trình vận hành kiểm tra giá trị tỷ lệ gãy vỡ và tỷ lệ bóc vỏ bằng thiết bị đo, nếu đạt yêu cầu ghi nhận các giá trị áp suất khí nén, vận tốc dài của trục cao su, vị trí máng nghiêng rãi liệu, tỷ lệ gãy vỡ, tỷ lệ bóc vỏ vào cơ sở dữ liệu.
+ Từ độ mòn đo được từ cảm biến laser, tiến hành điều chỉnh tốc độ động cơ để đảm bảo duy trì vận tốc dài, và điều chỉnh vị trí máng nghiêng rãi liệu.
+ Các bộ thông số được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu:
- Các thông số của vật liệu (kích thước thóc, độ ẩm thóc…) .
- Các thông số kỹ thuật và vận hành (áp suất khí nén, vận tốc dài, vị trí máng nghiêng rãi liệu).
- Các yếu tố mục tiêu (tỷ lệ bóc vỏ, tỷ lệ gãy vỡ).
+ Lần vận hành sau thì dựa vào yếu tố mục tiêu yêu cầu đạt và thông số ảnh hưởng đầu vào thì bộ điều khiển tự động lựa chọn thông số vận hành phù hợp với yêu cầu.
KẾT LUẬN Luận văn NGHIÊN CỨU,THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÁY BÓC VỎ TRONG DÂY CHUYÊN CHẾ BIẾN LÚA GẠO
- Luận văn đã đưa ra các giải pháp cải tiến để nâng cao năng suất, tỷ lệ bóc vỏ, giảm tỷ lệ gãy vỡ.
- Thiết kế hệ thống cấp liệu tự động, đảm bảo năng suất cấp liệu ổn định 5 tấn/h.
- Đề xuất giải pháp đo độ mòn trục cao su để từ đó điều chỉnh khe hở giữa hai trục cao su, điều chỉnh vận tốc trục cao su, và điều chỉnh vị trí máng nghiêng rãi liệu.
- Đề xuất giải pháp điều chỉnh vận tốc trục cao su.
- Đề xuất giải pháp điều chỉnh vị trí máng nghiêng rãi liệu.
- Kiến nghị những nghiên cứu tiếp theo:
Nâng cao mức độ tự động hoá của máy bóc vỏ bằng cách sử dụng các thiết bị đo tỷ lệ bóc vỏ, tỷ lệ gãy vỡ và phản hồi về bộ điều khiển trung tâm để tiến hành điều chỉnh các thông số vận hành của máy.
