BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM
KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY
BỘ MƠN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
----------

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
ĐỀ TÀI: CHẾ TẠO MÁY BÓC VỎ LỤA

ĐẬU PHỘNG
GVHD: ThS. Trần Thái Sơn
SVTH : Hoàng Minh Tiến

12143214

Nguyễn Kim Thạch

12143189

Trần Hồng Qn

12143161

NGÀNH: Cơng Nghệ Chế Tạo Máy

Tp. Hồ Chí Minh tháng 7 năm 2016

i

KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

BỘ MƠN CN CHẾ TẠO MÁY

********
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 18 tháng 6 năm 2016

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên:

( 3SV)

1. Hoàng Minh Tiến

MSSV: 12143214

2. Nguyễn Kim Thạch

MSSV: 12143189

3. Trần Hồng Quân

MSSV: 12143161

Ngành: Công nghệ chế tạo máy
Giảng viên hướng dẫn: ThS. Trần Thái Sơn

Ngày nhận đề tài: 29/2/2016

Ngày nộp đề tài: 15/07/2016

1.

Tên đề tài: Tính tốn và Chế tạo MÁY BÓC VỎ LỤA ĐẬU PHỘNG

2.

Các yêu cầu cho trước

3.

-

Hạt thành phẩm tách đôi

-

Tỷ lệ hạt vỡ vụn nhỏ

Nội dung thuyết minh và tính tốn
1.Tìm hiểu nhu cầu sử dụng máy
2.Thiết kế nguyên lý hoạt động
3.Thiết kế các chi tiết, bộ phận trong máy
4.Tính tốn gia cơng chi tiết điển hình.

4.


Các bản vẽ
-Bản vẽ sơ đồ nguyên lý:……………………………………….1 bản (A3).
-Bản vẽ lắp tổng thể:……………………………………………1 bản (A1).
-Bản vẽ lắp cơ cấu tách vỏ...........................................................1 bản (A1).
-Bản vẽ lắp khung sườn.............................................................2 bản (A3).

ii


-Bản vẽ thiết kế trục: .............................………………………1 bản (A3).
-Bản vẽ cụm quạt…………........................................................3 bản (A3).
-Bản vẽ sàn lắc ...…………........................................................2 bản (A3).
-Bản vẽ cơ cấu căng đai…………...............................................1 bản (A3).
-Bản vẽ phễu cấp đậu…………...................................................1 bản (A3).
(các bản vẽ A3 đóng thành một tập theo quy định của bộ môn)
5.

Sản phẩm
-2 bản vẽ A1, một tập thuyết minh và tập bản vẽ chi tiết.
-Máy bóc vỏ lụa đậu phộng

Ngày giao nhiệm vụ: 29/02/2016

Ngày hoàn thành: 15/07/2016

TRƯỞNG BỘ MÔN

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

Ths. Trần Thái Sơn


iii


KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

BỘ MÔN CN CHẾ TẠO MÁY

********
BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Họ tên sinh viên: ( 3SV)
1. Hoàng Minh Tiến

MSSV: 12143214

2. Nguyễn Kim Thạch

MSSV: 12143189

3. Trần Hồng Quân

MSSV: 12143161

Ngành: Công nghệ chế tạo máy
Giảng viên hướng dẫn: ThS. Trần Thái Sơn
Tên đề tài: Tính tốn và Chế tạo MÁY BĨC VỎ LỤA ĐẬU PHỘNG
NHẬN XÉT

1. Về nội dung đề tài và khối lượng thực hiện
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
2. Ưu điểm
…………………………………………………………………………………………
3. Khuyết điểm
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
4. Đề nghị cho bảo vệ hay không?
…………………………………………………………………………………………
5. Đánh giá loại…………………………………………………………………………..
6. Điểm…………………..(Bằng chữ…………………………………………………)
Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2016
Giáo viên hướng dẫn
(Ký và ghi rõ họ tên)

iv


KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

BỘ MÔN CN CHẾ TẠO MÁY

********
BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
Họ tên sinh viên: ( 3SV)

4. Hoàng Minh Tiến

MSSV: 12143214

5. Nguyễn Kim Thạch

MSSV: 12143189

6. Trần Hồng Quân

MSSV: 12143161

Ngành: Công nghệ chế tạo máy
Giáo viên phản biện: ………………………………………………
Tên đề tài: Tính tốn và Chế tạo MÁY BĨC VỎ LỤA ĐẬU PHỘNG
NHẬN XÉT
7. Về nội dung đề tài và khối lượng thực hiện
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
8. Ưu điểm
…………………………………………………………………………………………
9. Khuyết điểm
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
10. Câu hỏi phản biện (nếu có)
…………………………………………………………………………………………
11. Đánh giá loại…………………………………………………………………………..
12. Điểm…………………..(Bằng chữ…………………………………………………)
Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2016

Giáo viên phản biện
(Ký và ghi rõ họ tên)

v


LỜI NÓI ĐẦU


Hiện nay các ngành khoa học kĩ thuật ngày đang càng phát triển mạnh mẽ,
trong đó có ngành cơ khí chế tạo máy. Ngành có vai trị và nhiệm vụ hết sức quan
trọng trong việc: thiết kế và chế tạo ra các thiết bị máy móc để phục vụ cho ngành
công nghiệp cũng như các ngành sản xuất khác. Nhằm giảm nhẹ sức lao động cho
con người và tăng năng suất lao động, góp phần phát triển đất nước.
Nhằm đáp ứng một phần yêu cầu về đội ngũ cán bộ cơng nhân kĩ thuật có tay
nghề cao để phục vụ trong các ngành nghề: cơ khí chế tạo, ôtô, điện tử …
Trong nhiều năm qua trường đã đào tạo ra nhiều cán bộ cơng nhân kĩ thuật có
tay nghề cao nhằm đáp ứng một phần nhu cầu lao động của xã hội.
Để đánh giá đúng khả năng tiếp thu khiến thức của sinh viên trong suốt thời
gian học tại trường, vào cuối mỗi khoá học nhà trường và thầy cô tạo điều kiện cho
chúng em thực hiện một đề tài tốt nghiệp. Qua đồ án tốt nghiệp đã giúp chúng em
cũng cố lại những kiến thức đã học, đồng thời giúp chúng em tiếp xúc với thực tế và
học hỏi thêm những điều chưa biết.
Đề tài tốt nghiệp của nhóm em là MÁY BĨC VỎ LỤA ĐẬU PHỘNG. Bằng
những kiến thức đã học cùng với sự hướng dẫn tận tình của thầy đã giúp chúng em
hồn thành tốt đồ án này. Trong quá trình thiết kế đồ án có nhiều sai sót mong các
thầy cơ chỉ dẫn để đồ án chúng em hoàn thiện hơn.
Cuối cùng chúng em xin chân thành cám ơn các thầy cô trong khoa Cơ Khí và
thầy đã hướng dẫn nhóm em hồn thành tốt đồ án tốt nghiệp.


vi


LỜI CẢM ƠN
Trong cuộc sống, khơng có thành cơng nào mà không gắn liền với sự hỗ trợ,
giúp đỡ dù ít hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp của người khác. Là sinh viên
khoa Cơ khí chế tạo máy, trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật thành phố Hồ Chí
Minh, chúng em xin gửi lời chân thành cảm ơn đến toàn thể cán bộ nhà trường. Đặc
biệt là các thầy cơ trực tiếp giảng dạy, dìu dắt, truyền đạt những kiến thức quý báu
cả về chuyên môn, lẫn cách làm người trong suốt khoảng thời gian theo học tại
trường cũng như trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp.
Cùng với sự cố gắng, nỗ lực của nhóm, đồ án tốt nghiệp cũng đã được hồn
thành. Tuy nhiên, do cịn thiếu kinh nghiệm, kiến thức còn hạn hẹp cũng như những
khó khăn về kinh phí nên đồ án tốt nghiệp khó tránh khỏi những thiếu sót. Nhưng
nhờ sự giúp đỡ của các thầy cô, bạn bè trong lớp đã động viên, ủng hộ tinh thần
giúp nhóm có thể hồn thành đồ án tốt nghiệp đúng thời hạn. Để bày tỏ lịng kính
trọng và biết ơn, nhóm xin gửi lời cảm ơn đến:
Thầy Trần Thái Sơn, giáo viên hướng dẫn, đã tận tình giúp đỡ, truyền đạt
các kiến thức bổ ích cả về lý thuyết lẫn thực tiễn và cung cấp các tài liệu liên quan
cũng như động viên khích lệ tinh thần giúp nhóm hồn thành đồ án.
Các thầy cơ phòng đọc, thư viện trường đại học Sư Phạm Kỹ Thuật đã giúp
đỡ chúng em trong việc tìm kiếm và sao lưu tài liệu có liên quan.
Các bạn bè trong lớp, ln động viên, khích lệ tinh thần trong suốt quá trình
học cũng như làm đồ án tốt nghiệp.

GVHD :
SVTH :
MSSV :
SVTH :
MSSV :

SVTH :
MSSV :

vii

ThS. Trần Thái Sơn
Hoàng Minh Tiến
12143214
Trần Hồng Quân
12143161
Nguyễn Kim Thạch
12143189


TĨM TẮT ĐỒ ÁN
Trong q trình phát triển đất nước như hiện nay thì có rất nhiều ngành cơng
nghiệp đang phát triển lớn mạnh tập trung ở đa dạng các lĩnh vực, trong đó thì lĩnh
vực cơ khí được quan tâm đặc biệt, không chỉ là trong nước mà là toàn thế giới. Đối
với một số quốc gia phát triển như Nhật Bản, Đức, Mỹ…giàu mạnh đó là vì ngành
cơ khí của họ phát triển mạnh, nó hầu như có trong các tất cả các ngành như dệt
may, nông nghiệp, lâm nghiệp,… đều có sự can thiệp 1 phần của cơ khí để có được
năng suất cao.
Với vai trị là sinh viên khoa cơ khí chế tạo máy, nhóm chúng em đã tìm hiểu,
thiết kế và chế tạo về máy bóc vỏ lụa đậu phộng nhằm đáp ứng cho ngành chế biến
thực phẩm đạt năng suất được cao hơn.
Quá trình nghiên cứu và chế tạo gồm các bước sau:
- Tham khảo nghiên cứu các tài liệu có liên quan về cơ cấu bóc vỏ
- Tổng hợp kiến thức đi đến thiết kế.

- Nghiên cứu sản phẩm xác định phương pháp tách vỏ phù hợp

- Thiết lập cơ cấu tách vỏ
- Thiết kế các chi tiết và cụm chi tiết
-Thiết kế xong đi đến chế tạo máy.

viii


MỤC LỤC
TRANG PHỤ BÌA ....................................................................................................... i
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ........................................................................... ii
BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ........................................... iv
BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN ............................................... v
LỜI NÓI ĐẦU ........................................................................................................... vi
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................................... vii
TÓM TẮT ĐỒ ÁN................................................................................................... viii
MỤC LỤC .................................................................................................................. ix
DANH MỤC HÌNH ẢNH ......................................................................................... xi
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG ..........................................................................1
1.1 Giới thiệu và phân tích máy bóc vỏ lụa đậu phộng ................................................ 1
1.2 Một số ý tưởng để bóc vỏ lụa ra khỏi hạt đậu phộng ............................................. 1
1.3 Chọn lọc ý tưởng ............................................................................................................... 2
1.4 Nguyên lý làm việc của máy bóc vỏ lụa 4 trục cao su sau khi cải tiến. ............. 5
CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN CHI TIẾT MÁY .............................................................8
Tính tốn và giải thích ngun lý bóc vỏ hạt đậu. .......................................................... 8
CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN ĐỘNG CƠ VÀ CÁC BỘ TRUYỀN............................16
3.1 Tính tốn chọn động cơ và tỉ số truyền. ................................................................... 16
3.1.1

Chọn động cơ điện: ...............................................................................16


3.1.3

Tính tốn bộ truyền đai dẹt ...................................................................19

3.1.4

Tính tốn bộ truyền đai thang ...............................................................22

3.1.5

Tính tốn bộ truyền xích: ......................................................................24

3.1.6

Tính tốn bộ truyền xích .......................................................................26

3.2 Tính tốn thiết kế sàn lắc ...............................................................................28

ix


3.3 Tính tốn thiết kế trục ....................................................................................32
CHƯƠNG 4: GIA CƠNG CHI TIẾT ĐIỂN HÌNH ..................................................40
CHƯƠNG 5: TÍNH NĂNG, HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG VÀ BẢO DƯỠNG MÁY
...................................................................................................................................70
5.1 Tính năng của máy ......................................................................................................... 70
5.2 Hướng dẫn sử dụng máy.............................................................................................. 70
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...................................................................................72
TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................73


x


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1: Máy bóc vỏ bằng cách nén và ma sát. .......................................................1
Hình 1.2: Máy bóc vỏ bằng cách dịch trượt ..............................................................2
Hình 1.3: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của máy...........................................................3
Hình 1.4: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của máy sau cải tiến .......................................4
Hình 1.5: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của máy sau cải tiến .......................................5
Hình 1.6: Rulo cao su .................................................................................................6
Hình 2.1: Sơ đồ để xác định chiều dài đoạn nén Lnén ..............................................8
Hình 2.2 Sơ đồ để xác định đại lượng vượt sớm Ltrượt..............................................10
Hình 2.3:Sơ đồ xác định độ biến dạng tuyệt đối của bề mặt cao su của trục. .........11
Hình 2.4: Sơ đồ xác định lực nén hạt trong vùng làm việc giữa hai trục. ...............13
Hình 2.5: Sơ đồ xác định lực tác dụng trục nhanh lên hạt. .....................................14
Hình 3.1:Sơ đồ ngun lý máy bóc vỏ lụa đậu phộng 4 trục cao su. .......................18
Hình 3.2: Dây đai dẹt ...............................................................................................20
Hình 3.3: Sơ đồ cơ cấu thanh truyền truyền chuyển động cho sàn..........................28
Hình 3.4: Sự chuyển động của lưới sàn nằm nghiêng dao động theo phương ngang
...................................................................................................................................29
Hình 3.5: Biểu đồ nội lực tác dụng lên trục 1 ..........................................................32
Hình 3.6: Biểu đồ nội lực tác dụng lên trục 2 ..........................................................34
Hình 3.7: Biểu đồ nội lực tác dụng lên trục 3 ..........................................................36
Hình 3.8: Biểu đồ nội lực tác dụng lên trục 4 ..........................................................38

xi


xii



CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG
1.1.

GIỚI THIỆU VÀ PHÂN TÍCH MÁY BÓC VỎ LỤA ĐẬU PHỘNG

Đậu phộng là loại ngũ cốc phổ biến trên thế giới. So với các loại ngũ cốc
khác, đậu phộng có gía trị sử dụng lớn và đa dạng. Đậu phộng có thể xay ra để làm
bột dinh dưỡng, làm bánh kẹo..vv.
Nhưng trong quá trình chế biến đậu phộng thành những sản phẩm có chất
lượng cao, phải trải qua khâu bóc vỏ ngồi và bóc vỏ lụa (lớp vỏ mỏng bao bên
ngoài hạt đậu) để lấy hạt nhân đồng, loại bỏ hạt mầm đồng thời phải loại bỏ vỏ lụa.
Để bóc được lớp vỏ lụa thì u cầu hạt đậu phải được bóc vỏ ngồi và rang
khơ.
Việc bóc vỏ ngồi khi đậu đã được rang khơ rất dễ, nhưng trong sản xuất
cơng nghiệp việc bóc vỏ lụa với một số lượng lớn địi hỏi tốn nhiều cơng sức và
thời gian.
Để đáp ứng yêu cầu trên đòi hỏi phải tạo ra một thiết bị có thể bóc vỏ lụa với
một số lượng lớn, loại bỏ hạt mầm, loại bỏ vỏ lụa đã bóc và thu được hạt nhân.
1.2

MỘT SỐ Ý TƯỞNG ĐỂ BÓC VỎ LỤA RA KHỎI HẠT ĐẬU PHỘNG
1. Dùng tay bóc vỏ lụa theo cách thủ cơng.
2. Bóc vỏ bằng cách cho hạt đậu va đập nhiều lần.
3. Bóc vỏ bằng cách nén và ma sát.

Hình 1.1: Máy bóc vỏ bằng cách nén và ma sát.
1



4. Bóc vỏ bằng cách dịch trượt.

Hình 1.2: Máy bóc vỏ bằng cách dịch trượt
1.3 CHỌN LỌC Ý TƯỞNG
 Dùng tay để bóc vỏ lụa: đây là cách làm thủ cơng tốn nhiều cơng sức và
thời gian.
 Bóc vỏ bằng cách va đập nhiều lần làm cho vỏ bên ngoài bóc ra: phương
pháp này sẽ làm hạt đậu bị vỡ vụn ra nhiều phần, năng suất khơng cao.
 Bóc vỏ bằng cách nén và ma sát- đập vỡ và phá huỷ lớp vỏ bên ngoài: là
kết quả tác dụng làm việc của hai bề mặt lên hạt, trong đó một bề mặt cố
định và một bề mặt di động, bề mặt cố định đàn hồi hoặc nhám để tạo ma
sát. Phương pháp này thích hợp bóc những vỏ cứng khơng thích hợp để
bóc vỏ lụa, đồng thời để tạo ma sát thì vùng làm việc phải lớn.
 Bóc vỏ bằng cách dịch trượt: đậu được bóc nhờ được sự ma sát, bị nén và
bị xay nhờ lực dịch trượt. Quá trình dịch trượt xảy ra do có sự chênh lệch
vận tốc tại hai điểm tiếp xúc lên hạt đậu. Đây là phương pháp phổ biến
hiện nay vì năng suất cao và độ sót ít.

2


- Ta chọn ý tưởng bóc vỏ lụa đậu phộng bằng phương pháp dịch trượt.
Hiện nay trong sản xuất có nhiều loại máy bóc vỏ lụa đậu phộng nhưng phổ
biến nhất là máy bóc vỏ lụa bằng hai trục cao su.
 Sơ đồ nguyên lý máy tách vỏ lụa đậu phộng hai trục cao su:
III

II

IV


V
n

Ðc
I

Hình 1.3: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của máy
Nguyên lý hoạt động của máy:
Từ trục động cơ I (Nđc=1,5 Kw, n=950v/p) thông qua bộ truyền đai dẹt truyền
momen quay lên trục II vòng qua trục quạt IV qua trục sàn trở về động cơ.
Trục sàn V truyền momen quay lên trục III thông qua bộ truyền đai thang.
Trong đó trục số II và trục số III có lắp hai trục cao su ( D=150, L=200). Hai
trục cao su này quay ngược chiều và có tốc độ vịng khác nhau.
Nhờ hai trục cao su có tốc độ vịng khác nhau nên có lực dịch trượt để bóc đậu.
Đậu phộng sau khi đi qua hai trục cao su sẽ được bóc vỏ lụa và tách ra thành
hai hoặc ba mảnh.
Tuy nhiên trên thực tế có những khuyết điểm sau:
- Do chỉ dùng hai trục cao su bóc vỏ nên tỉ lệ đậu cịn sót lại nhiều, tốn
chi phí và thời gian để bóc lại lần hai.
- Khơng có cơ cấu căng đai.
- Khe hở giữa hai trụ cao su khơng điều chỉnh được do đó khơng thể bóc
được nhiều loại đậu có kích cỡ khác nhau.

3


Từ những khuyết điểm trên chúng em đã cải tiến để có được năng suất cao
hơn:
Hướng cải tiến:

-

-

Thiết kế thêm một cặp trục cao su để đậu được bóc hai lần nâng cao
năng suất.
Thêm vào cơ cấu điều chỉnh khe hở. Nhờ đó ta có thể điều chỉnh khe
hở giữa hai trục cao su từ đó có thể bóc được nhiều loại đậu có kích
thước khác nhau.
Thiết kế thêm cơ cấu căng đai tránh hiện tượng trượt khi đai giãn, đồng
thời tăng góc ơm tránh trường hợp trượt đai.
Năng suất sẽ tăng lên do đậu phộng được bóc hai lần.
V

IV

III

VI

VII

II

VIII
n

Ðc
C


I

Hình 1.4: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của máy sau cải tiến
Hai trục cao su IV,V được lắp thêm nằm trên hai trục cao su III, VI. Hai trục
cao su IV, V có tốc độ vịng chậm hơn hai trục III, VI; điều này đảm bảo khơng có
hiện tượng đậu bị tràn giữa hai cặp trục cao su.

4


1.4 NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY BÓC VỎ LỤA 4 TRỤC CAO SU
SAU KHI CẢI TIẾN.
- Sơ đồ nguyên lý máy tách vỏ lụa 4 trục cao su:
V

IV

VI

III

VII

II

VIII
n

ÐC
I


Hình 1.5: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của máy sau cải tiến
Sơ đồ nguyên lý hoạt động của máy tách vỏ lụa đậu phộng 4 trục cao su:
I: Trục động cơ.
V: Trục cao su 4.
II: Trục căng đai.
VI: Trục cao su 2.
III: Trục cao su 1.
VII: Trục quạt.
IV: Trục cao su 3.
VIII: Trục sàn lắc.
Nguyên lý hoạt động của máy:
-

Momen xoắn được truyền từ động cơ qua bộ truyền đai dẹt làm quay trục sàn,
đồng thời làm quay trục quạt và trục cao su số 1.
Vì đai dẹt làm việc cả hai bề mặt nên dựa vào sơ đồ nguyên lý trên trục sàn lắc
quay ngược chiều với chiều động cơ, trong khi đó trục quạt và trục cao su số
1 quay cùng chiều động cơ.
5


-

-

Mômen xoắn truyền từ trục sàn qua bộ truyền đai thang làm quay trục cao su
số 2. Trục cao su số 2 quay ngược chiều trục cao su số 1.
Từ trục cao su số1 truyền mômen xoắn cho trục cao su số 3 thơng qua bộ
truyền xích. Tương tự từ trục cao su số 2 truyền mômen xoắn cho trục cao su

số 4 thơng qua bộ truyền xích.
Trục căng đai II có nhiệm vụ căng đai định kì và tăng góc ơm cho bánh đai ở
trục động cơ tránh trường hợp trượt đai.
Máy có bốn trục cao su trong đó trục cao su số 2 và số 4 là hai trục cố định.
Trục cao su số 1 và số 3 là hai trục có thể điều chỉnh nhờ vào cơ cấu điều
chỉnh.

Nguyên lý tách vỏ lụa đậu hạt đậu phộng:
Lớp vỏ lụa của hạt đậu được tách ra nhờ:
1. Sự ma sát giữa hạt đậu và hai trục cao su quay ngược chiều nhau.
2. Tính chất của loại cao su dùng để bóc vỏ.
3. Khe hở giữa hai trục cao su tương ứng với từng loại đậu.
4. Sự chênh lệch vận tốc giữa hai trục cao su quay ngược chiều nhau, một trục
quay nhanh và một trục quay chậm .
Điều này đồng nghĩa với việc hạt đậu khi đi qua vùng làm việc giữa hai trục
cao su sẽ vừa bị nén ( do khe hở giữa hai trục nhỏ hơn đường kính hạt đậu), và hạt
đậu cũng bị xay do có sụ chênh lệch vận tốc giữa hai trục cao su.

Hình 1.6: Rulo cao su

6


Nếu khơng có sự chênh lệch vận tốc, mà hai trục cao su chỉ quay ngược chiều
nhau thì hạt đậu chỉ bị nén và tịnh tiến đi xuống.
Hạt đậu phộng sẽ được bóc vỏ hai lần khi đi qua hai cặp trục cao su. Cặp trục
cao su trên có tốc độ chậm hơn cặp trục cao dưới. Điều này đảm bảo tỉ lệ đậu sót rất
thấp.
Chọn bộ truyền đai dẹt để truyền mômen xoắn từ động cơ đến trục cao su số 1
đến trục quạt, vòng qua trụ sàn trở về động cơ, do đai dẹt làm việc được cả hai bề

mặt nên puly trục sàn được mắc bằng mặt ngoài của đai dẹt nhằm đảo chiều quay.
Từ trục sàn ta truyền mômen xoắn lên trục cao su số 2 nhờ vào bộ truyền đai
thang. Với sơ đồ nguyên lý trên đảm bảo được trục cao su số 1 và trục cao su số 2
quay ngược chiều và chênh lệch vận tốc với nhau.
Việc sủ dụng bộ truyền đai dẹt có kích thước lớn nhưng đơn giản hơn so với
những bộ truyền khác. Nếu dùng hợp giảm tốc sẽ làm chi phí tăng.

7


CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN CHI TIẾT MÁY
2.1 TÍNH TỐN VÀ GIẢI THÍCH NGUN LÝ BĨC VỎ HẠT ĐẬU.
Vận tốc trục cao su quay nhanh Vn= (2,5÷3) m/s.
Vận tốc trục cao su quay chậm Vc=(0,7÷1,2)m/s.
Trên thực tế thử nghiệm đối với hạt đậu có D ≈ (8÷10)mm ta dự đốn kết quả
vận tốc thích hợp cho từng cặp trục cao su:
2.1.1

Vận tốc trục cao su quay nhanh ( I )
Vận tốc trục cao su quay nhanh ( II)
Vận tốc trục cao su quay chậm (III)
Vận tốc trục cao su quay chậm ( IV)

Vntcs1 ≈ 2,9m/s.
Vntcs2 ≈ 1m/s.
Vctcs3 ≈2,5m/s.
Vctcs4 ≈ 0,9m/s.

Xác định chiều dài đoạn đường Lnén của vùng làm việc hai trục cao su:
( sách Cơ sở thiết kế máy sản xuất thực phẩm A.la.XOKOLOV trang 185).

- Trục sau khi được phủ cao su có: D=150mm. L=250mm.
- Đường kính trung bình của hạt đậu (8÷10)mm.
- Khe hở trung bình giũa hai trục cao su (3÷ 4)mm

Hình 2.1: Sơ đồ để xác định chiều dài đoạn nén Lnén
Nếu kí hiệu góc giữa đường tâm và bán kính (góc ơm) đi qua đường tiếp xúc
của hạt với bề mặt của trục ở chỗ hạt đi vào vùng làm việc là α. Và ở chỗ cửa ra của

8


các trục là α1. Đường kính của trục D= 150mm. Khoảng cách giữa hai trục δ= 4mm.
Kích thước hạt đậu d=8mm.
Xét tam giác vng OAC. Ta có:
Cosα=OC/OA. Theo sơ đồ ta có OC= D/2+δ/2.
OA= OB+BA= D/2+d/2= (D+d)/2.
Ta lấy hạt đậu có biên dạng cầu do đó:
D 
OC
D 
cos 
 2 
OA D  d D  d
2

Đối với góc ơm α1 ta cũng tính tương tự α. Trong đó ta xem chiều dài Lnén
hạt trong gó ơm α có tri số lý thuyết lớn hơn Lnén trong góc ơm α1. Nhưng vì hiệu
giữa kích thước hạt trước và sau khi được bóc là rất nhỏ (100-160 micromet) .
Chiều dài làm việc của đoạn nén Lnén trong vùng làm việc giữa hai trục:


  ar cos 

Từ đó:

Lnén  2

D 
Dd

D
D 
ar cos
(mm)
360
Dd

Thay các giá trị vào ta được:
Lnén  2

3,14 *150
150  4
ar cos
 33,8(mm)
360
150  8

Vậy Lnén= 33,8mm.
Ta thấy chiều dài làm việc của Lnén phụ thuộc vào đường kính trục D, kích
thước hạt d, khe hở giữa hai trục δ. Không phụ thuộc vào tốc độ của trục cao su.
Vì hai trục cao su quay với tốc độ khác nhau nên một trông hai trục sẽ sớm

hơn trục kia một đại lượng xá định nào đó ở đoạn Lnén. Ta xác định đại lượng vượt

9


sớm đó và gọi đó là chiều dài Ltrượt. Ký hiệu tốc độ vòng của trục nhanh Vn (m/s),
còn trục chậm Vc (m/s)và tỉ lệ tốc độ vòng của hai trục K=Vn/Vc.
2.1.2 Xác định đoạn đường Ltrượt

Vn

Vc
E

E1
Ln

Ltr

q
Q

q1
Q1

Hình 2.2 Sơ đồ để xác định đại lượng vượt sớm Ltrượt.
Khi trục nhanh chuyển động ổn định với vận tốc Vn sau một khoảng thời gian
nhất định thì nó đi được một qng đường từ khi kẹp hạt ( từ điểm E) cho đến khi
ra khỏi vùng làm việc (điểm Q). Cũng trong khoảng thời gian đó trục chậm với vận
tốc Vc cũng đi được một quãng đường E1q1.

Từ sơ đồ ta thấy trục quay nhanh vượt sớm hơn trục quay chậm một cung qQ
hay một đoạn Ltr.
Ta xác định L tr theo phương trình: (cơ sở thiết kế máy sản xuất thực phẩm
A.la.xokolov trang 186).

Từ đó:

Ln  ltr
Ln

Vc
Vn
Ln *Vc
Ltr  Ln 
Vn
33,8 *1
Ltr  33,8 
 22,1( mm)
2,9

Vậy Ltr=22,1mm.
Vậy Ltr là hàm số phụ thuộc vào Ln và tốc độ của 2 trục cao su.
 Ta có thơng số cặp trục cao su 1 và 2:
Lnén=33,8mm.

Vnhanh=2.9m/s.

Ltrượt=22,1mm.

Vc=1 m/s.


10


Dựa vào cơng thức tính hệ số bóc vỏ:
(cơ sở thiết kế máy sản xuất thực phẩm trang 187).

Kbv 

Kc.bv1  Kc.bv2
 Kc.bv2 
*100  1 
 *100 %
Kc.bv1
Kc.bv1 


Trong đó: Kc.bv1- số lượng hạt chưa bóc vỏ trước khi đưa vào máy.
Kc.bv2- số lượng hạt chưa bóc vỏ sau khi đưa ra khỏi máy.
Ta thấy: Hệ số bóc vỏ phụ thuộc vào Ltr. Nếu Ltr càng lớn thì Kbv càng
cao.
 Tính tốn tương tự như trên ta có thơng số của cặp cao su 3 và 4:
Lnén=33,8mm.
Ltrượt=21,8mm.
Vnhanh=2,5m/s.
Vc=0,9m/s.
2.1.3 Độ biến dạng của trục cao su khi tách vỏ hạt đậu
d

y


Vn

Vc
O3

E
C
O1

x

B

O2

δ
y'

Hình 2.3:Sơ đồ xác định độ biến dạng tuyệt đối của bề mặt cao su của trục.

11


Sau khi hạt tiếp xúc cới bề mặt cao su của trục thì nó được vào vùng làm việc,
như ta thấy ở sơ đồ trên dọc theo trục y-y. Nối tâm của trục O1 và tâm của trục O3
và xét tam giác vng O1O3B. Trong đó x là trị số hiện tại của góc xác định vị trí
của hạt tại thời điểm dang xét.
Ta có:


O1B D  

cos x 2 cos x
D 
O1B 
2

O1O3 

Trong đó:

Hạt biến dạng khi nó và bề mặt cao su của trục cũng biến dạng đồng thời. Đại
lượng biến dạng tuyệt đối của trục cao su đặc trưng bằng đoạn CE và xác định:
EO3= O1O3-O1E
trong đó
D 
O1O3 
2 cos x
O1E 

D
2

D  D

2 cos x 2
d D  D
CE  CO3  EO3  

2 2 cos x 2

EO3 

Ta có:

( Sách Cơ sở thiết kế máy sản xuất thực phẩm trang 188).
Phương trình này đặc trưng cho qui luật thay đổi độ biến dạng của bề mặt cao
su theo góc x. Góc này có thể thay đổi từ 0-α ( trong đó α là góc kẹp hạt).
Kí hiệu CE=∆h0.
Khi hạt nằm ngang đường tâm trục (x=0, ∆h0= d-δ/2) tức là tại đây có biến
dạng của trục cao su là lớn nhất.
2.1.4 Tính lực của trục cao su lên hạt đậu
Trục cao su có D=150mm. L=250mm. hạt đậu có đường kính trung bình 8mm.
Chiều dài vùng làm việc của hai trục cao su Lnén=33,8mm. Vậy lúc nào giữa
hai trục cao su khi xay cũng có khoảng 4 dãy đậu. Mỗi dãy có khoảng 30 hạt đậu.
Vậy tổng số hạt đậu trong vùng làm việc của hai trục cao su:

 hat  4 * 30  120(hat)
Giả thuyết hạt đậu đang khảo sát có dạng hình cầu và cứng tuyệt đối, ta xác
định đại lượng lực nén hạt trong vùng làm việc giữa hai trục cao su.

12


D
d
P
O1

O3
∆h0


Hình 2.4: Sơ đồ xác định lực nén hạt trong vùng làm việc giữa hai trục.
Do ta điều chỉnh khe hở giữa hai trục cao su ∆h0 phải nhỏ hơn kích thước hạt
đậu. Trong sơ đồ trên lực P là lực tác dụng của trục cao su thứ hai lên hạt.
Đại lượng biến dạng tuyệt đối ∆h0 của bề mặt cao su được xác định phụ thuộc
vào lực P bởi công thức (IX-9, cơ sở thiết kế máy sản xuất thực phẩm trang 188).

Trong đó:

h0  3

9 2 K12 R1  2 R 2 2
x
P
32
R1R2

K1  1 

2
E

Thông số K1 đặc trưng cho tính chất cơ học của cao su.
µ- hệ số Poison; µ=0,5.
E- mơdun đàn hồi của cao su khi độ rắn của nó là 85-90 đơn vỉ.
R1- bán kính hạt đậu; R1≈0,004m.
R2- bán kính trục cao su; R2≈0,075m.
Từ công thức IX- 9 ta suy ra được lực P:
P


h0 3 .R1.R 2
4
( Kg )
3K1  R1

  R2 
 2


(IX-10, cơ sở thiết kế máy sản xuất thực phẩm trang 188).
Trong đó:
K1 

P

1   2 1  0,5 2 0,75


 0,003
E
3,14 * 80 251

4
0,002 3 *0,004 * 0,075
 8.10 4 ( Kg )
3 * 3,14 * 0,003
 0,004

 0,075 


 2

13