Luận văn Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy tách cuống & hạt ớt (Phần 1)

Nội dung text: Luận văn Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy tách cuống & hạt ớt (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ TRẦN NGUYỄN SĨ TRUNG NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY TÁCH CUỐNG & HẠT ỚT NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ – 60520103 S K C0 0 4 6 8 3 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 04/2015
2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ TRẦN NGUYỄN SĨ TRUNG NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY TÁCH CUỐNG & HẠT ỚT NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ - 60520103 Hướng dẫn khoa học: PGS. TS. ĐẶNG THIỆN NGÔN Tp. Hồ Chí Minh, tháng 4 năm 2015 i
3. LÝ LỊCH KHOA HỌC I. LÝ LỊCH SƠ LƢỢC Họ & tên: TRẦN NGUYỄN SĨ TRUNG Giới tính: Nam. Ngày, tháng, năm sinh: 18/02/1984 Nơi sinh: Bình Định. Quê quán: Bồng Sơn - Hoài Nhơn - Bình Định. Dân tộc: Kinh. Chức vụ, đơn vị công tác trước khi học tập, nghiên cứu: Kỹ sư giám sát Bảo Trì – Công ty TNHH GODREJ VN. Chỗ ở riêng hoặc địa chỉ liên lạc: 11/62/27 Đường TX24,Khu Phố7,Phường Thạnh Xuân,Quận 12,TP.HCM. Điện thoại cơ quan: 84650743400 Di động: 0902807919 Fax: 84650743402 E-mail: trannguyensitrung83@gmail.com II. QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO 1. Đại học: Hệ đào tạo: Chính Quy Thời gian đào tạo từ 10/2003 đến 3/2010 Nơi học (trường, thành phố): Trường Đại học Công Nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh. Ngành học: Kỹ Thuật Công Nghiệp Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án hoặc thi tốt nghiệp: 03/2010, Trường Đại học Công Nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh. 2. Trình độ ngoại ngữ: Tiếng Anh B1 (Khung Châu Âu). ii
4. III. QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm 2006 - 2011 Công ty TNHH Việt Thăng Kỹ sư dịch vụ kỹ thuật 2011 - 2015 Công ty TNHH Godrej VN Kỹ sư giám sát bảo trì XÁC NHẬN CỦA CƠ QUAN Ngày 9 tháng 4 năm 2015 (Ký tên, đóng dấu) TRẦN NGUYỄN SĨ TRUNG iii
5. LỜI CAM ĐOAN Tên đề tài: Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy tách cuống & hạt ớt. - GVHD: PGS. TS. Đặng Thiện Ngôn - Họ tên học viên: Trần Nguyễn Sĩ Trung - MSSV: 132520103018. Lớp: CKM13A - Số điện thoại liên lạc: 0902807919 - Lời cam kết: “Tôi xin cam đoan luận văn tốt nghiệp này là công trình do chính tôi nghiên cứu và thực hiện. Tôi không sao chép từ bất kỳ một bài viết nào đã được công bố mà không trích dẫn nguồn gốc.Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác nếu có bất kỳ một sự vi phạm nào, tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm”. Tp. Hồ Chí Minh, ngày 9 tháng 4 năm 2015 Ký tên TRẦN NGUYỄN SĨ TRUNG iv
6. LỜI CẢM ƠN Trong thời gian thực hiện luận văn “Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy tách cuống & hạt ớt” tôi đã nhận được nhiều sự giúp đỡ của quý thầy cô, gia đình và bạn bè. Vậy nay tôi: - Xin gửi lời cám ơn chân thành đến thầy PGS.TS. Đặng Thiện Ngôn đã hết lòng giúp đỡ và hướng dẫn tận tình cho tôi những kiến thức thực tế quan trọng và dẫn hướng cho quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp của mình. Đồng thời đã cung cấp cho tôi những tài liệu rất cần thiết liên quan đến đề tài. Thầy đã dành nhiều thời gian quí báu của mình để hướng dẫn tôi. - Tôi cũng không quên cám ơn đến quí thầy cô trong Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP HCM đã tận tình dạy dỗ, truyền đạt cho tôi những kiến thức nền tảng và cơ bản. Từ đó, tôi có những kiến thức quan trọng, vững chắc cho những lập luận của mình trong đề tài luận văn tốt nghiệp này. Một lần nữa, Tôi xin chân thành cảm ơn ! Học Viên TRẦN NGUYỄN SĨ TRUNG v
7. TÓM TẮT Hiện nay trên thị trường có rất nhiều sản phẩm được chế biến từ ớt. Một trong những khó khăn là việc tách cuống và hạt ớt ra khỏi trái ớt. Ở nước ta, việc tách cuống và hạt ớt hầu như được thực hiện thủ công nên năng suất thấp và vệ sinh an toàn thực phẩm không được đảm bảo. Trong khi đó, các nước Châu Âu đã chế tạo thành công máy tách cuống ớt (ớt ngọt) đạt năng suất và hiệu quả kinh tế cao. Bên cạnh đó, ở Việt Nam vào mùa vụ thu hoạch thì các cơ sở sản xuất vừa và nhỏ cần số lượng lớn máy tách cuống và hạt ớt để phục vụ sản xuất. Các máy này giúp các cơ sở sản xuất chủ động trong việc sản xuất và chế biến sản phẩm ớt để đáp ứng nhu cầu tiêu dùng trên thị trường. Vì vậy, chế tạo máy tách cuống và hạt ớt cung cấp cho cơ sở sản xuất trở nên quan trọng và cấp thiết. Do đó đề tài nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy tách cuống và hạt ớt đáp ứng được nhu cầu xã hội là cấp bách và khả năng ứng dụng cao. SUMMARY In recent time, there are many kinds of products which are made of chili. However, one of the most serious technical problems is separating seeds and stems from the chili. In Viet Nam, workers almost separate the chili’s seeds and stems by their hands, with the result that, the productivity and the level of hygienic standard is quite low. Meanwhile, countries in Europe have manufactured the chili(Capsicum anmum L) separating machine which helps producers get high productivity and economic benefit. In addition, in Viet Nam, almost producers needs a large number of the chili separating machine in harvests so that they can take initiative in making the product to meet the need of the market. From all the reasons, manufacturing the chili separating machine for producers is necessary and important. vi
8. MỤC LỤC LÝ LỊCH KHOA HỌC ii LỜI CAM ĐOAN iv LỜI CẢM ƠN v TÓM TẮT vi SUMMARY viError! Bookmark not defined. DANH MỤC BẢNG BIỂU x Chƣơng 1 GIỚI THIỆU 1 1.1. Đặt vấn đề 1 1.2. Ý nghĩa khoa học và tính thực tiễn của đề tài. 2 1.3. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài 3 1.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3 1.4.1.Đối tượng nghiên cứu 3 1.4.2. Phạm vi nghiên cứu 3 1.5. Phương pháp nghiên cứu 4 1.5.1. Phương pháp phân tích lý thuyết 4 1.5.2. Phương pháp thực nghiệm 4 1.6. Kết cấu của luận văn tốt nghiệp 4 Chƣơng 2 TỔNG QUAN 5 2.1.1. Khái quát về cây ớt 5 2.1.2.Phân loại 6 2.1.3. Kỹ thuật trồng cây ớt cay 10 2.1.4.Đặc điểm thực vật của ớt: 15 2.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ trong nước và thế giới. 18 2.2.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ trong nước 18 2.2.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ trên thế giới 20 2.3. Giá trị dinh dưỡng và dược liệu 21 2.4. Sản phẩm từ ớt 24 2.6. Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 31 vii
9. Chƣơng 3 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 33 3.1. Khảo sát đặc tính của quả ớt 33 3.1.1. Mục đích 33 3.1.2. Xác định thông số của quả ớt 33 3.2. Thí nghiệm xác định lực tách cuống ớt 34 3.2.1. Mục đích thí nghiệm 34 3.2.2. Mẫu thí nghiệm 34 3.2.3. Số lần thí nghiệm 35 3.2.4. Thiết bị thí nghiệm 35 3.2.5. Tiến hành thí nghiệm 35 3.3. Thí nghiệm tách cuống ớt 37 3.3.1. Mục đích thí nghiệm 37 3.3.2. Mẫu thí nghiệm 37 3.3.3. Số lần thí nghiệm 37 3.3.4. Thiết bị thí nghiệm 37 3.3.5. Tiến hành thí nghiệm 38 3.4. Thí nghiệm góc máng dẫn ớt vào băng tải 39 3.4.1. Mục đích thí nghiệm 39 3.4.2. Mẫu thí nghiệm 39 3.4.3. Số lần thí nghiệm 39 3.4.4. Tiến hành thí nghiệm 39 3.5. Thí nghiệm đo vận tốc băng tải để ớt vào băng tải được 41 3.5.1. Mục đích thí nghiệm 41 3.5.2. Mẫu thí nghiệm 41 3.5.3. Số lần thí nghiệm 41 3.5.4. Thiết bị thí nghiệm 41 3.5.5. Tiến hành thí nghiệm 42 3.6. Các thông số hình học của dao cắt ớt tách hạt 43 Chƣơng 4 Ý TƢỞNG VÀ CÁC GIẢI PHÁP 49 4.1 Yêu cầu thiết kế 49 4.2. Phương hướng và giải pháp thực hiện 49 4.2.1. Cụm cấp liệu phân loại ớt. 49 viii
10. 4.2.2. Phương án 1 49 4.2.3. Phương án 2 51 4.2.4. Lựa chọn phương án hợp lý nhất 52 4.3. Phương án thiết kế máy tách cuống ớt 53 4.3.1. Phương án 1: 53 4.3.2. Phương án 2: 54 4.3.3. Lựa chọn phương án hợp lý nhất 55 4.3.4. Kết cấu của cơ cấu tách cuống 56 4.3.5. Kết cấu của máy tách cuống ớt. 56 4.4. Phương án thiết kế máy tách hạt ớt. 57 4.4.1. Phương án 1 57 4.4.2. Phương án 2 58 4.4.3 . Lựa chọn phương án hợp lý nhất 59 4.4.4. Kết cấu của bộ phận cắt ớt. 59 4.4.5. Kết cấu lọc tách hạt ớt. 60 Chƣơng 5 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY TÁCH CUỐNG VÀ HẠT ỚT 61 5.1. Các thông số thiết kế 61 5.2. Các công việc cần tính toán 62 5.3. Tính toán thiết kế 62 5.3.1. Tính chọn cụm sàng rung 62 5.3.2. Cơ cấu tách cuống ớt 66 Chƣơng 6 CHẾ TẠO VÀ KIỂM NGHIỆM 70 6.1. Chế tạo các bộ phận 70 6.1.1. Chế tạo cụm 1 - Cụm cơ cấu sàn rung phân loại ớt 70 6.1.2. Chế tạo cụm 2 - Cụm máy tách cuống ớt 71 6.1.3. Chế tạo cụm 3 - Cụm máy tách hạt ớt 72 6.1.4. Chế tạo cụm 4: 72 6.2. Thử nghiệm 78 6.2.1.Thử nghiệm lần 1 78 6.2.1.Thử nghiệm lần 2 79 6.2.3. Thực nghiệm xác định tốc độ vòng quay dao cắt ảnh hưởng đến độ tách hạt ớt. 88 Chƣơng 7 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 99 ix
11. DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1: Cây ớt 6 Hình 2.2: Giống ớt sừng trâu. 7 Hình 2.3: Giống ớt chỉ thiên. 7 Hình 2.4: Giống ớt hiểm. 8 Hình 2.5: Giống ớt sừng bò. 8 Hình 2.6: Giống ớt chìa vôi . 9 Hình 2.7: Giống ớt 01. 9 Hình 2.8: Ớt ngọt(ớt chuông). 10 Hình 2.9: Bệnh thán thư. 13 Hinh2.10: Bệnh đốm trắng lá 13 Hình 2.11: Bệnh sương mai. 14 Hình 2.12: Bệnh héo xanh. 14 Hình 2.13: Thân ớt. 15 Hình 2.14: Rễ ớt. 16 Hình 2.15: Lá ớt. 16 Hình 2.16: Hoa ớt. 17 Hình 2.17: Quả ớt. 17 Hình 2.18: Hạt ớt. 18 Hình 2.19: Ớt tươi. 24 Hình 2.20: Ớt sấy khô 25 Hình 2.21: Ớt Bột 25 Hình 2.22: Bột ớt nhão. 27 Hình 2.23: Ớt hun khói 27 Hình 2.24: Tương ớt. 29 Hình 2.25: Ớt ngâm giấm. 31 Hình 3.1: Đo các thông số của trái ớt. 33 Hình 3.2: Trái ớt. 34 Hình 3.3: Cân điện tử cầm tay. 35 Hình 3.4: Đo lực tách cuống. 36 Hình 3.5: Trái ớt. 37 x
12. Hình 3.6: Cơ cấu tách cuống ớt 38 Hình 3.7: Thực hiện tách cuống ớt bằng cơ cấu tách 38 Hình 3.8: Thí nghiệm góc máng dẫn ớt vào băng tải. 40 Hình 3.9: Trái ớt. 41 Hình 3.10: Đồng hồ đo tốc độ 42 Hình 3.11: Đo tốc độ quay băng tải 42 Hình 3.12: Các dạng mặt cắt ngang của dao cắt 43 Hình 3.13: Góc cắt 44 Hình 3.14: Vận tốc dao cắt 45 Hình 3.15: Phân tích vận tốc điểm M ở cạnh sắc lưỡi dao khi cắt 46 Hình 3.16: Phân tích các lực tác động giữa lưỡi dao và vật cắt 47 Hình 4.1: Cấu tạo phễu cấp phôi rung. 50 Hình 4.2: Cấu tạo phễu chính: 51 Hình 4.3: Sơ đồ kết cấu sàng rung. 52 Hình 4.4: Sơ đồ lồng quay tách cuống ớt 53 Hình 4.5: Nguyên lý kẹp kéo tách cuống ớt. 54 Hình 4.6: Sơ đồ cơ cấu tách cuống ớt. 56 Hình 4.7: Sơ đồ thiết kế 3D kết cấu máy tách cuống ớt. 56 Hình 4.8: Sơ đồ nguyên lý tách hạt ớt. 57 Hình 4.9: Nguyên lý tách hạt ớt 58 Hình 4.10: Sơ đồ thiết kế 3D kết cấu thiết bị cắt ớt. 59 Hình 4.11: Sơ đồ kết cấu thiết bị tách hạt ớt 60 Hình 5.1: Mô hình 3D phương án được lựa chọn. 61 Hình 5.2: Một số loại cam lệch tâm. 62 Hình 5.3: Các cơ cấu sàn rung. 63 Hình 5.4: Kích thước của băng tải dẫn ớt. 67 Hình 6.1: Cụm sàn rung 70 Hình 6.2: Cụm máy tách cuống ớt 71 Hình 6.3: Băng tải dẫn ớt 72 Hình 6.4: Cụm máy tách hạt ớt 72 Hình 6.5: Chế tạo khung máy 73 Hình 6.6: Chế tạo phễu 73 xi
13. Hình 6.7: Chế tạo khung sàng rung 73 Hình 6.8: Chế tạo sàng 1 74 Hình 6.9: Chế tạo sàng 2. 74 Hình 6.10: Chế tạo tấm đế sàn rung. 74 Hình 6.11: Chế tạo máng ra ớt. 75 Hình 6.12: Chế tạo khung trong sàn rung 75 Hình 6.13: Chế tạo tấm khung ngoài. 75 Hình 6.14: Chế tạo tang băng tải. 76 Hình 6.15: Chế tạo nắp chặn băng tải. 76 Hình 6.16: Chế tạo tấm đế dưới 76 Hình 6.17: Chế tạo Trục bậc và trục bánh răng bị động. 77 Hình 6.18: Chế tạo Ụ đỡ đầu. 77 Hình 6.19: Chế tạo Ụ đỡ giữa 77 Hình 6.20: Chế tạo Ụ đỡ sau. 78 Hình 6.21: Thử nghiệm đo tốc độ động cơ và khe hở máng. 78 Hình 6.22: Góc độ máng ớt ra và băng tải. 80 Hình 6.23: Mẫu thử nghiệm 200 trái ớt. 80 Hình 6.24: Mẫu thử cho 4 góc α. 80 Hình 6.25: thí nghiệm với góc α = 21o 81 Hình 6.26: thí nghiệm với góc α = 24o 81 Hình 6.27: thí nghiệm với góc α = 27o 81 Hình 6.28: thí nghiệm với góc α = 30o 81 Hình 6.29: Mẫu 100 trái ớt. 82 Hình 6.30: Mẫu thử cho α =24o 82 cho 2 khoảng cách 11 mm và 13 mm 82 Hình 6.31: Mẫu thử 240 trái cho góc α = 24o và khoảng cách 11 mm. 84 Hình 6.32: Thí nghiệm 1 84 Hình 6.33: Thí nghiệm 2 84 Hình 6.34: Thí nghiệm 3 85 Hình 6.35: Thí nghiệm 4 85 Hình 6.36: Thí nghiệm 5 85 Hình 6.37: Thí nghiệm 6 85 xii
14. Hình 6.38: Thí nghiệm 7 85 Hình 6.39: Thí nghiệm 8 85 Hình 6.40: Thí nghiệm 9 86 Hình 6.41: Thí nghiệm 10 86 Hình 6.42: Thí nghiệm 11 86 Hình 6.43: Thí nghiệm 12 86 Hình 6.44 Thiết bị thử nghiệm 88 Hình 6.45: Kết quả thử nghiệm 1 89 Hình. 6.46: Kết quả thử nghiệm 2 90 Hình 6.47: Kết quả thử nghiệm 3 90 Hình6.48: Kết quả thử nghiệm 4 91 Hình 6.49: Kết quả thử nghiệm 5 91 Hình 6.50: Kết quả thử nghiệm 6 92 Hình 6.51: Kết quả thử nghiệm 7 92 Hình 6.52: Kết quả thử nghiệm 8 93 Hình 6.53: Kết quả thử nghiệm 9 93 Hình 6.54: Thiết kế máy 3D hoàn chỉnh 97 Hình 6.55: Máy hoàn chỉnh 97 xiii
15. DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1: Tham khảo một số doanh nghiệp ớt 2007.[11] 19 Bảng 2.2: Sản lượng Ớt trên thế giới gồm ớt cay và ớt chuông (tấn) [10]. 20 Bảng 2.3: Thành phần dinh dưỡng trong ớt xanh.(trong 100g thành phần ăn được) 22 Bảng 2.5: Thành phần làm tương ớt. 29 Bảng 3.1: Bảng đo thông số lực tách cuống ớt. 36 Bảng 3.3: Bảng thí nghiệm đo ớt rơi vào băng tải 40 Bảng 4.1: Bảng so sánh các phương án máy tách cuống ớt 55 Bảng 4.2: Bảng so sánh các phương án máy tách hạt ớt 59 Bảng 6.1: Bảng kết quả thử nghiệm tốc độ quay của động cơ sàng rung 79 Bảng 6.3: thử nghiệm góc α = 24, khoảng cách giữa máng và băng tải 11 mm 87 Bảng 6.10: Bảng thông số máy 98 xiv
16. Chƣơng 1 GIỚI THIỆU 1.1. Đặt vấn đề Ngày nay, sự phát triển của khoa học kỹ thuật được ứng dụng sâu rộng trong nhiều lĩnh vực của cuộc sống như: Kỹ thuật hàng không-vũ trụ, kỹ thuật quân sự, công nghiệp và dân dụng.Trong đó, ứng dụng khoa học kỹ thuật vào lĩnh vực nông nghiệp là vô cùng quan trọng để đáp ứng nhu cầu lương thực ngày càng cấp thiết trên toàn thế giới. Do đó, các loại máy sử dụng trong chế biến nông sản được nhiều nước trên thế giới đã và đang quan tâm, đầu tư nghiên cứu thiết kế và chế tạo thành công. Hiện nay, các thiết bị máy móc nông nghiệp chế tạo trong nước hầu như chưa đáp ứng đầy đủ nhu cầu thực tế về năng suất, chất lượng, tính tự động hóa và an toàn thực phẩm dẫn tới phế phẩm nhiều, chi phí giá thành cao khó cạnh tranh được. Tuy nhiên, đã có một số công trình nghiên cứu về các loại máy nông nghiệp cho các loại hạt và củ quả đã chế tạo thành công như: máy gặt đập lúa liên hợp, máy tách hạt điều, hạt đậu, máy gọt vỏ khoai. Các loại máy này giúp tăng năng xuất, giải phóng sức lao động cho công nhân trong các xưởng chế biến, cải thiện đời sống góp phần xóa đói giảm nghèo và giải quyết một số vấn đề xã hội. Do vậy, việc áp dụng khoa học kỹ thuật vào lĩnh vực chế biến nông sản rất cần được quan tâm nghiên cứu. Nhưng vấn đề này, gặp nhiều khó khăn, hạn chế do chưa được đầu tư đúng mức, trong đó có lĩnh vực nghiên cứu, thiết kế và chế tạo các loại máy chế biến sau thu hoạch. Máy tách cuống và hạt nông sản là chủng loại máy chế biến quan trọng sau thu hoạch quyết định đến chất lượng, sản lượng và giá thành sản phẩm. Trong công nghiệp chế biến, khâu tách cuống và hạt là khâu tốn nhiều nhân lực vì công việc 1
17. phải thực hiện thủ công nên hiệu quả thấp, khó đáp ứng được qui mô sản xuất công nghiệp. Xuất phát từ những yêu cầu đó và qua khảo sát thực tế cho thấy nhiều sản phẩm được làm từ ớt có mặt trên thị trường trong nước và thế giới như : tương ớt, muối ớt, ớt giấm, ớt bột được nhiều người tiêu dùng sử dụng và ngày càng thiết yếu trong cuộc sống. Nhưng hiện nay, việc tách cuống và hạt ớt chủ yếu thực hiện thủ công dẫn đến năng suất thấp, mất an toàn vệ sinh, ảnh hưởng đến sức khỏe, đòi hỏi số lượng lao động nhiều, giá thành cao. Do đó, vấn đề tự động hóa trong khâu tách cuống và tách hạt ớt là vô cùng cần thiết để tiết kiệm sức lao động, làm tăng giá trị gia tăng của trái ớt cũng như tăng năng suất và hạ giá thành, góp phần nâng cao đời sống của người dân và thúc đẩy nghành công nghiệp chế tạo của đất nước. 1.2. Ý nghĩa khoa học và tính thực tiễn của đề tài. Việt Nam là nước có truyền thống và kinh nghiệm về sản xuất nông nghiệp. Nhiều địa phương trong nước trồng ớt với diện tích và sản lượng lớn nên cần được sản xuất qui mô công nghiệp để phát triển ngành thực phẩm chế biến sẵn và đẩy mạnh xuất khẩu.Tuy nhiên, trong quá trình chế biến ớt đa phần thực hiện thủ công với dụng cụ thô sơ nên hiệu quả thấp. Ngoài ra, trái ớt có vị cay nên người lao động dễ bị cay mắt, do đó công việc tách cuống và hạt ớt gây khó khăn cho người lao động. Đối với sản xuất công nghiệp thì việc thuê quá nhiều nhân công cho việc tách cuống và tách hạt ớt sẽ làm cho chi phí sản xuất tăng cao, giảm lợi nhuận. Vì lí do đó, tác giả đã chọn đề tài “Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy tách cuống & tách hạt ớt” nhằm giúp cho việc sản xuất các sản phẩm từ trái ớt đạt được năng suất cao, an toàn vệ sinh thực phẩm, hạ giá thành sản phẩm, chủ động được trong sản xuất và doanh nghiệp có thể mua được máy giá thành thấp. Về mặt khoa học đề tài đã đề xuất qui trình công nghệ, kết cấu máy, thông số thiết kế và thông số hoạch động của máy tách cuống & hạt ớt. Về mặt thực tiễn đề tài đã thử nghiệm chế tạo thành công máy tách cuống & hạt ớt giúp tăng năng suất, chất lượng và giúp tăng giá trị gia tăng của trái ớt. 2
18. Đề tài được thực hiện đầy đủ các bước của quy trình thiết kế chế tạo một sản phẩm mới. Đồng thời đề tài cũng đáp ứng được một số nhu cầu của các cơ sở sản xuất, doanh nghiệp vừa và nhỏ để chế biến các sản phẩm từ ớt Hạn chế được số lượng lao động, tăng năng suất, đảm bảo an toàn vệ sinh. Góp phần tạo điều kiện phát triển kinh tế-kỹ thuật trong nước. Máy tách cuống và hạt ớt có những ưu điểm sau: + Năng suất cao. + Giảm số lượng lao động. + Đảm bảo an toàn thực phẩm. + Nhanh gọn, vận hành đơn giản. 1.3. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài Đề tài khi thực hiện cho phép giải quyết : Đề xuất nguyên lý của cơ cấu phân loại, tách cuống và hạt ớt. Cơ khí hóa khâu phân loại trái ớt, tách cuống và hạt ớt . Thiết kế, chế tạo hoàn chỉnh máy tách cuống và hạt ớt công suất vừa và nhỏ đem lại hiệu quả kinh tế, rút ngắn thời gian tách cuống và hạt ớt. 1.4. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu 1.4.1. Đối tƣợng nghiên cứu Các giống ớt cần được tách cuống và tách hạt. Cách thức phân loại, tách cuống và tách hạt ớt. Máy tách cuống và tách hạt các loại. Phần cấp liệu, thu liệu và lồng quay li tâm không được nghiên cứu và được thực hiện chỉ định bằng tay để có thể phù hợp với các cơ sở chế biến ớt, các cơ sở chế biến thực phẩm qui mô nhỏ.Các thiết bị liên quan không thuộc phạm vi nghiên cứu của đề tài. 1.4.2. Phạm vi nghiên cứu Ớt chỉ thiên Cơ khí hóa phần phân loại ớt. 3
19. Thiết kế, chế tạo máy tách cuống và tách hạt ớt công xuất nhỏ, thí nghiệm xác định các thông số làm việc máy tách cuống và tách hạt ớt. Năng suất của máy là 200 kg/ngày. 1.5. Phƣơng pháp nghiên cứu 1.5.1. Phƣơng pháp phân tích lý thuyết Thu thập tài liệu từ các bài báo khoa học, tạp chí, video, sách giáo trình và nguồn từ internet trong và ngoài nước có liên quan đến nội dung nghiên cứu. Tiến hành thu thập dữ liệu trực tiếp từ người nông dân, các tiểu thương ở các chợ, các cơ sơ sản xuất ớt. Nghiên cứu các tài liệu và sử lý các số liệu có được trước đó. Từ đó tìm hiểu và phân tích các nguyên lý hoạt động của cơ cấu rồi đưa ra nguyên lý, qui trình tách cuống và hạt ớt. 1.5.2. Phƣơng pháp thực nghiệm Tiến hành chế tạo thử nghiệm máy tách cuống và hạt ớt, thử nghiệm hoạt động để lấy các thông số và hoàn chỉnh thiết kế. Đánh giá kết quả và rút kinh nghiệm. 1.6. Kết cấu của luận văn tốt nghiệp Chương 1: Giới thiệu. Chương 2: Tổng quan. Chương 3: Cơ sở lý thuyết. Chương 4: Ý tưởng và các giải pháp. Chương 5: Tính toán thiết kế và chế tạo thử nghiệm. Chương 6: Chế tạo và kiểm nghiệm máy tách cuống và hạt ớt. Chương 7: Kết luận và kiến nghị 4
20. Chƣơng 2 TỔNG QUAN 2.1. Giới thiệu về cây ớt và trái ớt 2.1.1. Khái quát về cây ớt Đặc điểm chung: Tên phổ thông: Ớt Tên khoa học: Capsium frutescens L, Capsicum annum L(Ớt ngọt) Họ cà Solanaceae Từ châu Mỹ, bắt nguồn từ một dạng cây ớt hoang dại, được thuần hóa và được trồng khắp nơi trên thế giới. Cây ớt có nguồn gốc từ châu Mỹ, bắt nguồn từ một dạng cây ớt hoang dại, có thân thảo, thân dưới hóa gỗ, có thể sống vài năm. Cây có nhiều cành. Lá mọc so le, hình thuôn dài, đầu nhọn. Hoa mọc đơn độc ở kẽ lá. Quả ớt có nhiều tên gọi khác nhau như Lạt Tiêu, Lạt Từ, Ngưu Giác Tiêu, Hải Tiêu Cây ớt được thuần hóa và phát triển ở châu Âu và được trồng ở châu Á vào thế kỉ thứ XVI. Ở nước ta diện tích trồng ớt cay tập trung chuyên canh chủ yếu ở khu vực miền Trung như: Quảng Bình, Quảng Trị, Bình Định, Thừa Thiên Huế và đặc biệt một số vùng ở miền Tây và miền Nam như: Đồng tháp, Tiền Giang, Củ Chi, Tây Ninh, Đồng Nai, cũng như nhiều tỉnh phía Bắc. Sản phẩm ớt bột hiện đang đứng vị trí thứ nhất trong mặt hàng rau – gia vị xuất khẩu. Ớt cay là một loài cây gia vị được ưu thích trên khắp thế giới nhờ màu sắc, mùi vị và có giá trị dinh dưỡng lẫn y học [1] 5
21. Hình 2.1: Cây ớt 2.1.2.Phân loại Giống lai F1: [2] Giống chili (Công ty Trang Nông phân phối): Trái to, dài 12-13 cm, đường kính trái 1.2-1.4cm, trọng lượng trung bình trái 15-16 gram, dạng trái chỉ địa, trái chín đỏ, cứng, cay trung bình, phù hợp thị hiếu người tiêu dùng. Cây cao trung bình 75-85 cm, sinh trưởng mạnh, chống chịu bệnh tốt và cho năng suất cao. Giống số 20 (Công ty Giống Miền Nam phân phối): Sinh trưởng mạnh, phân tán lớn, ra nhiều hoa, dễ đậu trái, bắt đầu cho thu hoạch 85-90 ngày sau khi cấy, cho thu hoạch dài ngày và chống chịu tốt bệnh virus. Trái ớt chỉ địa dài 14-16 cm, thẳng, ít cay, trái cứng nên giữ được lâu sau thu hoạch, năng suất 2-3 tấn/1.000m2. Giống TN 16 (Công ty Trang Nông phân phối): Cho thu hoạch 70-75 ngày sau khi gieo, trái chỉ thiên khi chín đỏ tươi, rất cay, dài 4-5 cm, đường kính 0,5-0,6cm, trọng lượng trung bình 3-4g/trái, đậu nhiều trái và chống chịu khá với bệnh thối trái, sinh trưởng tốt quanh năm. Giống hiểm lai 207 (Công ty Hai Mũi Tên Đỏ phân phối): Giống cho trái chỉ thiên, dài 2-3 cm, trái rất cay và thơm nồng, năng suất 2-3 kg trái/cây, chống chịu khá bệnh thán thư. 6
22. S K L 0 0 2 1 5 4