SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ TP.HCM
TRUNG TÂM NGHIÊN CỨU VÀ CHUYỂN GIAO CÔNG NGHỆ
  







BÁO CÁO NGHIỆM THU


ĐỀ TÀI:

NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO
MÁY GỌT VỎ NÂU CƠM DỪA










Chủ nhiệm đề tài:
- KS. LÊ NHỨT THỐNG

- ThS. TRẦN ĐỨC ĐẠT












THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
THÁNG 12/2013
ii

TÓM TẮT NỘI DUNG NGHIÊN CỨU


Việc tìm kiếm một giải pháp tách vỏ nâu dừa bằng một thiết bị cơ khí luôn là
một mong ước từ trước đến nay của những nhà sản xuất cũng như của những người
lao động nhằm giảm sức lao động và đảm bảo vệ sinh trong công nghiệp chế biến
dừa.
Để tìm ra phương pháp hợp lý giải quyết vấn đề đặt ra, chúng tôi đã khảo sát,
điều tra thực trạng và tìm hiểu kỷ lưỡng các phương pháp khác nhau đang ứng dụng
trên thế giới phối hợp với việc quan sát các thao tác thực tế của người lao động.
Việc này đã giúp ích cho chúng tôi trong sự chọn lựa được nguyên lý cắt thích hợp
cho việc nghiên cứu thiết kế một máy gọt vỏ nâu với chất lượng tốt nhất.
Việc nghiên cứu và chế tạo thành công một thiết bị gọt vỏ nâu cơm dừa đã mở

ra một hướng tích cực trong việc cơ khí hóa từng phần các công đoạn mà hiện nay
vẫn còn thực hiện bằng thủ công. Máy đã được chế tạo hoàn chỉnh và đáp ứng được
nhu cầu thực tế ngày càng cao của các thiết bị trong dây chuyền chế biến các sản
phẩm từ cơm dừa nhằm nâng cao năng suất, giảm nhẹ sức lao động và giảm hao hụt
so với việc cắt bằng tay.
Máy có năng suất trên 100 kg/ca, sử dụng 2 động cơ riêng biệt với tổng công
suất 3 mã lực và có thể điều chỉnh độc lập thông qua các bộ biến tần tạo điều kiện
tốt nhất cho việc gọt vỏ nâu của nhiều chủng loại cơm dừa khác nhau.
iii


SUMMARY OF RESEARCH CONTENT

The search for a solution to peel brown coconut shell with a mechanical
equipment is always a constant expectation of the producers as well as workers to
reduce labor and ensure hygiene in coconut processing industry.
In order to find a reasonable method which can solve the problem, we
surveyed the situation and thoroughly investigate diverse methods that were applied
worldwide in collaboration with the actual observation of the worker manipulation.
These works helped us to choose the proper cutting principle in the study of a
peeling machine with best quality.
The research and successfully fabricated a brown coconut meat peeling
machine has opened a positive direction in the partial mechanization of processes
that currently still done manually. Machine has been manufacturing complete and
meets the actual needs in machanization of the coconut processing line in order to
improve productivity, mitigate labor and reduce losses compared with cutting by
hand.
It has a capacity of 100 kg/shift, using two separate motors with a total
capacity of 3 Hp and can be adjusted independently via the inverter to create the
best conditions for many different types of coconut.













iv

BÁO CÁO NGHIỆM THU

Tên đề tài: Nghiên cứu thiết kế máy gọt vỏ nâu cơm dừa
Chủ nhiệm đề tài: KS. Lê Nhất Thống và ThS. Trần Đức Đạt
Cơ quan chủ trì: Trung tâm Nghiên cứu và Chuyển giao công nghệ
(Sở Khoa học và Công nghệ Tp. Hồ Chí Minh)
Thời gian thực hiện đề tài: tháng 12/2012 đến 12/2013
Kinh phí đƣợc duyệt: 420 triệu đồng
Kinh phí đã cấp: 380 triệu
- 230 triệu đồng theo TB số: 179/TB-SKHCN ngày 11/12/2012
- 150 triệu đồng theo TB số: 145/TB-SKHCN ngày 16/08/2013
Mục tiêu:
a. Mục tiêu cụ thể:
Thiết kế chế tạo máy gọt vỏ nâu cơm dừa công suất khoảng 60 70kg/giờ.
b. Mục tiêu tổng quát:
- Cơ giới hóa công đoạn gọt vỏ nâu cơm dừa nhằm để khắc phục khâu gọt vỏ

nâu bằng phương pháp thủ công đã tồn tại lâu đời, năng suất thấp
- Góp phần trong công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa ngành chế biến dừa
của Việt Nam
- Tăng năng suất, giảm tỷ lệ hao hụt, giảm chi phí giá thành sản xuất, tăng hiệu
quả kinh tế, an toàn vệ sinh thực phẩm và tăng tính cạnh tranh của sản phẩm.
- Giảm bớt lao động, sử dụng lao động không cần có kỹ năng tay nghề, chỉ sử
dụng công nhân lao động phổ thông nhất là trong giai đoạn hiện nay ở vùng nông
thôn rất khan hiếm nguồn lao động.
Nội dung:
Những nội dung thực hiện (đối chiếu với hợp đồng đã ký):
TT
Công việc dự kiến
Công việc đã thực hiện
1
Nội dung 1


Điều tra thực trạng sơ chế Cơm dừa tại
địa bàn tỉnh Bến tre
Hoàn thành việc điều tra thực tế
việc sơ chế cơm dừa tại Bến Tre
v

2
Nội dung 2

2.1
Công việc 1: Thực nghiệm để xác định
một số thông số cơ bản của cơm dừa
Đã đo lấy một số thông số cơ bản

của dừa
2.2
Công việc 2: Thực nghiệm một số
nguyên lý cắt gọt để xác định nguyên lý
làm việc của máy gọt vỏ nâu cơm dừa
Đã tiến hành nghiên cứu các mô
hình thử nghiệm để chọn nguyên lý
cắt cho máy gọt vỏ nâu
2.3
Công việc 3: Tính toán thiết kế máy gọt
vỏ nâu
Đã tính toán, thiết kế và hoàn chỉnh
bộ bản vẽ lắp và bản vẽ chi tiết
2.4
Công việc 4: Xây dựng quy trình công
nghệ chế tạo: bộ phận ép giữ cơm dừa/
dao gọt/ khung máy.
Đã xây dựng hoàn chỉnh bộ quy
trình công nghệ gia công các chi
tiết chính của máy
2.5
Công việc 5: Gia công chi tiết máy gọt
vỏ nâu
Đã gia công xong các chi tiết máy
của máy gọt vỏ nâu
2.6
Công việc 6: Xây dựng quy trình công
nghệ lắp ráp máy gọt vỏ nâu
Đã xây dựng hoàn chỉnh quy trình
công nghệ lắp ráp hoàn chỉnh máy

gọt vỏ nâu
2.7
Công việc 7: Chạy rà và thử nghiệm sơ
bộ
Đã chạy rà và hiệu chỉnh sơ bộ các
cơ cấu máy để xác định các chỉ tiêu
kinh tế kỹ thuật
2.8
Công việc 8: Thử nghiệm xác định các
chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật
Đã tiến hành thử nghiệm xác định
các chỉ tiêu kỹ thuật và so sánh với
các chỉ tiêu của đề tài
2.9
Công việc 9: Chế tạo hoàn chỉnh máy
Đã hoàn chỉnh lại máy sau khi đã
thử nghiệm hoàn tất
2.10
Công việc 10: Lắp đặt và chuyển giao
cho cơ sở sử dụng
Đã nghiệm thu, bàn giao cho cơ sở
sử dụng và tiếp tục theo dõi cải tiến
thêm cho phù hợp thực tế



vi

MỤC LỤC
Trang


Tóm tắt nội dung nghiên cứu
Báo cáo nghiệm thu
ii
iv

Mục lục
vi

Danh sách các chữ viết tắt
viii

Danh sách hình
ix

Danh sách bảng
x


CHƢƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1-4


CHƢƠNG II: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
5-47
2.1.
Nội dung 1: Điều tra thực trạng sơ chế Cơm dừa tại địa bàn
tỉnh Bến tre
6
2.2

2.2.1
Nội dung 2:
Công việc 1: Bằng phương pháp thực nghiệm ta xác định
được một số thông số cơ bản của cơm dừa
6-47
7-14

2.2.2
Công việc 2: Nghiên cứu một số nguyên lý cắt gọt để chọn
nguyên lý làm việc của máy gọt vỏ nâu cơm dừa.
14-19

2.2.3
2.2.4

2.2.5
2.2.6
2.2.7
2.2.8
2.2.9
2.2.10
Công việc 3: Thiết kế máy gọt vỏ nâu cơm dừa
Công việc 4: Xây dựng quy trình công nghệ chế tạo một số chi
tiết chính của máy
Công việc 5: Gia công chi tiết máy gọt vỏ nâu
Công việc 6: Xây dựng quy trình lắp ráp máy
Công việc 7: Chạy rà thử nghiệm sơ bộ
Công việc 8: Thử nghiệm xác định các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật
Công việc 9: Chế tạo hoàn chỉnh máy
Công việc 10: Lắp đặt và chuyển giao cho cơ sở sử dụng

19-34
34

35-36
36
39-40
40-45
46
47

vii


CHƢƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
48
3.1.
Nội dung 1:
48
3.2.
3.3.
Nội dung 2:
Nhận xét và đánh giá kết quả đạt đƣợc
48-55
55


4.1.
4.2.
CHƢƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
Kết luận

Kiến nghị
56
56-57
57


TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC
58

59



viii





DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT

VIẾT TẮT
THUẬT NGỮ TIẾNG VIẾT
TB
Thông báo
S.KHCN
Sở Khoa học và công nghệ Tp.HCM
HACCP

Phân tích mối nguy và điểm soát tới hạn trong hệ thống
quản lý an toàn thực phẩm (Hazard Analysis and Critical
Control Points)
KHCN
Khoa học và công nghệ
HS
Độ cứng theo thang đo Shore
Ø
max

Đường kính lớn nhất của quả dừa
H
Chiều cao của quả dừa
FAO
Tổ chức Nông Lương Liên hiệp quốc (Food and
Agriculture Organization)

ix

DANH SÁCH HÌNH
SỐ
TÊN HÌNH ẢNH
TRANG
1
Công nhân gọt vỏ nâu bằng dao bào 2 lưỡi
2
2
Vỏ nâu được gọt bằng dao bào 2 lưỡi
3
3

Đo độ cứng ở vị trí mặt ngoài vỏ nâu
8
4
Đo độ cứng ở lớp giữa vỏ nâu – cơm dừa
8
5
Đo độ cứng trên cơm dừa
8
6
Hình quả dừa (đã bóc vỏ)
9
7
Đo kích thước đường kính lớn nhất của quả dừa
10
8
Đo chiều cao quả dừa
10
9
Hình dạng trái dừa gần giống hình ellip
12
10
Hình dạng miếng cơm dừa gần giống hình ellip
12
11
Biên dạng miếng cơm dừa
13
12
Đo chiều dày của miếng cơm dừa
13
13

Mặt cắt miếng cơm dừa
14
14
Đo bề dày lớp vỏ nâu
14
15
Công nhân gọt vỏ nâu thủ công
15
16
Hình phương án 1
16
17
Hình phương án 2
17
18
Hình phương án 3
18
19
Sơ đồ động học
19
20
Kết cấu máy gọt vỏ nâu
20
21
Hình dáng dao cắt gọt vỏ nâu
32
22
Sơ đồ mạch điện
33
23

Hình chụp chi tiết chính và máy
35
24
Chạy rà thử nghiệm sơ bộ
40
25
Hình thử nghiệm máy
43
26
Hình thiết bị sau khi lắp đặt hoàn chỉnh
46
27
Thiết bị hoàn chỉnh
54

x


DANH SÁCH BẢNG

SỐ
TÊN BẢNG SỐ LIỆU
TRANG
1
Bảng số liệu độ cứng cơm dừa
7
2
Bảng số liệu kích thước quả dừa
10
3

Bảng thông số động cơ điện của nhà sản xuất
25
4
Thông số truyền từ động cơ I
25
5
Thông số truyền từ động cơ II
25
6
Bảng kê chi tiết
37
7
Bảng ghi chép số liệu
44
8
Bảng so sánh kết quả
45
9
Bảng kết quả
53




1

CHƢƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

Cây dừa phát triển tốt ở vùng xích đạo và chỉ có dừa ở nơi ấy cho giá trị
thương mại cao, nước ta nằm trong vùng khí hậu thích hợp cho việc trồng và phát

triển cây dừa. Theo thống kê năm 2010, cả nước ta có khoảng 200.000 ha dừa. Dừa
có mặt từ Bắc chí Nam, nhiều nhất là đồng bằng sông Cửu Long với trên 70% diện
tích, kế đến là các tỉnh Nam Trung bộ từ Đà Nẵng trở vào. Dừa không chỉ sống ở
đồng bằng, mà cả miền trung du, đồi núi chập chùng cũng có dáng đứng của dừa.
Dừa sống sung túc những vùng nước ngọt, phù sa quanh năm tươi mát, dừa vẫn
sống tốt cùng nước lợ, thậm chí còn tạo thêm nét duyên dáng cho bãi biển Quảng
Ninh, Quảng Bình, Bình Định, Phú Yên, Nha Trang, Bình Thuận, Vũng Tàu… Ở
đâu và bất kỳ hoàn cảnh nào, dừa cũng “đem lại mọi thứ cần thiết cho đời” bởi tất
cả các thành phần của nó như thân, lá, quả đều có thể sử dụng phục vụ đời sống
con người.
Bến Tre là một trong những tỉnh có diện tích trồng dừa cao nhất Việt Nam, tập
trung nhiều ở các huyện Giồng Trôm (14.109 hecta), Mỏ Cày Nam (13.200 hecta),
(14.109 hecta), Mỏ Cày Bắc (7.610 hecta), Châu Thành (5.000 hecta) với tổng
diện tích trồng hiện nay khoảng 50.000 hecta với sản lượng thu hoạch 420 triệu trái
và có xu hướng ngày càng phát triển ổn định như định hướng của tỉnh là đến năm
2015 diện tích trồng dừa đạt 53.500 hecta và tổng lượng 494 triệu trái [1]. Mặc dù
dừa mang tiếng là “Cây trồng nhà nghèo” nhưng đã từ lâu dừa cũng đã là nguồn
sống cho biết bao nông dân, trong đó khoảng 70% nhân dân Bến Tre luôn gắn bó
với cây dừa, cây dừa đã trở thành cây truyền thống, cây “đặc trưng” có vị trí quan
trọng trong đời sống kinh tế -xã hội của tỉnh.
Nhưng thời gian qua, phần lớn chỉ khai thác sản phẩm thô, bán trái nên phụ
thuộc nhiều vào những đơn vị thu mua như vừa qua đã xuất hiện hiện tượng rớt giá
gây khó khăn cho đời sống người trồng dừa. Nhằm nâng cao giá trị, ngành công
nghiệp chế biến các sản phẩm thực phẩm từ dừa như cơm dừa nạo sấy, bột sữa dừa,
nước cốt dừa ở Việt Nam đang bắt đầu phát triển mạnh ở các tỉnh đồng bằng sông
Cửu long và xuất khẩu. Nguyên liệu chủ yếu dùng để chế biến các sản phẩm xuất
khẩu trên là thịt quả dừa khô sau khi được gọt sạch vỏ nâu.
2

Những năm gần đây, ngành Công nghiệp chế biến sản phẩm từ dừa ở Việt

Nam đã phát triển mạnh, nhất là tại địa bàn tỉnh Bến Tre, công nghệ và máy móc
thiết bị phục vụ cho chế biến các sản phẩm dừa cũng không ngừng cải tiến nhằm để
thay thế các công đoạn chế biến thủ công. Công nghệ và máy móc thiết bị chế biến
một phần du nhập từ bên ngoài theo các dự án đầu tư hoặc liên doanh với nước
ngoài nhưng chủ yếu là các công nghệ, máy móc chính cho công đoạn thành phẩm
sau cùng như: nghiền, sấy cơm dừa, sấy phun bột sữa dừa… còn lại một phần thiết
bị phụ trợ do kết quả các đề tài, dự án khoa học mang lại. Phần còn lại rất lớn là các
máy móc thiết bị, công cụ phục vụ cho công đoạn sơ chế ban đầu như: máy tách vỏ
dừa, máy tước chỉ sơ dừa, máy ép mụn dừa, máy tách gáo dừa được thiết kế gia
công chế tạo bởi các cơ sở cơ khí trong tỉnh Bến Tre và Tp. HCM. Một số cơ sở sản
xuất chế biến đã mạnh dạn đặt hàng hoặc nhờ hỗ trợ từ các đơn vị cơ khí để cơ giới
hoá các công đoạn sản xuất của mình.
Hiện nay, riêng công đoạn gọt vỏ nâu cơm dừa sau khi được miếng cơm dừa
khô được tách ra khỏi gáo cứng để phục vụ cho ngành chế biến các sản phẩm từ dừa
hiện nay vẫn làm thủ công bằng một dụng cụ gọt là dao bào hai lưỡi, người công
nhân cầm dao bào 2 lưỡi gọt chung quanh miếng cơm dừa để bóc tách liên kết giữa
lớp vỏ nâu và thịt dừa. Phương pháp gọt vỏ này đòi hỏi người công nhân phải có sự
khéo tay và thuần thục, không phải ai cũng làm được. Tùy theo tay nghề công nhân,
mà tỷ lệ vỏ nâu được gọt bỏ còn bám dính cơm dừa khoảng 13%-15%, năng suất
gọt được trung bình khoảng 300kg cơm dừa trong thời gian khoảng 11 đến 12 tiếng,
tiền công khoảng 240 đồng/kg.

Hình 1: Công nhân gọt vỏ nâu bằng dao bào 2 lưỡi

3


Hình 2: Vỏ nâu được gọt bằng dao bào 2 lưỡi
Với cách làm thủ công như trên, qua khảo sát ta nhận thấy có một số nhược
điểm như sau:

- Năng suất thấp: với công nhân có tay nghề chỉ gọt được khoảng
30kg/giờ, tỷ lệ hao hụt khoảng 13%, nếu công nhân không có tay nghề tỷ lệ hao hụt
sẽ lớn hơn 15% do lớp vỏ nâu bị gọt quá dầy, lấn quá sâu vào phần thịt dừa, đưa
đến phần chi phí giá thành cao mang lại hiệu quả kinh tế thấp cho nhà sản xuất, rất
khó cạnh tranh trong thời điểm giá nguyên liệu tăng cao.
- Do các dụng cụ gá đặt miếng cơm dừa khi gọt không đạt vệ sinh và công
nhân luôn tiếp xúc bằng tay với nguyên liệu nên sản phẩm không đạt theo tiêu
chuẩn qui định về nguồn nguyên liệu đầu vào của hệ thống quản lý chất lượng
HACCP.
- Cần phải sử dụng công nhân có tay nghề trong khi điều kiện hiện nay
nguồn lao động có kỹ năng tay nghề cao ở vùng nông thôn rất khan hiếm.
Và cũng vì thế đã nhiều năm qua, do quá bị lệ thuộc vào tay nghề của công
nhân nên nhiều đơn vị sơ chế cơm dừa trắng để cung cấp cho các nhà máy chế biến
rất là bức xúc, đã nhiều lần đặt vấn đề với các cơ quan hữu trách về việc cơ giới hoá
khâu gọt vỏ nâu.
Việc nghiên cứu thiết kế chế tạo một máy gọt vỏ nâu cơm dừa được các cơ
quan chức năng tỉnh Bến Tre đặt ra rất lâu và cũng là mong muốn của những người
làm nghề sơ chế dừa ở Bến Tre và các tỉnh khác nhưng cho đến nay vẫn chưa có
một máy gọt vỏ nâu cơm dừa nào ra đời ở Bến Tre cũng như ở các nơi khác trong
nước.
4

Các cơ quan chức năng cũng đã gợi ý, đặt hàng các nhà khoa học, các đơn vị
nghiên cứu trong nước để nghiên cứu chế tạo một máy gọt vỏ nâu cơm dừa, nhưng
cho tới nay vẫn chưa thấy máy nào ra đời, hoặc thông tin chính thống về máy gọt vỏ
nâu này.
Do đó việc thiết kế chế tạo máy gọt vỏ nâu cơm dừa là cấp thiết nhằm những
lý do thực tiễn như sau:
- Cơ giới hóa công đoạn gọt vỏ nâu cơm dừa nhằm để khắc phục khâu gọt
vỏ nâu bằng phương pháp thủ công đã tồn tại lâu đời, năng suất thấp.

- Góp phần trong công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa ngành chế biến
dừa của Việt Nam.
- Phù hợp với điều kiện sản xuất nhỏ lẻ ở nông thôn Việt Nam.
- Tăng năng suất, giảm tỷ lệ hao hụt, giảm chi phí giá thành sản xuất, tăng
hiệu quả kinh tế, tăng tính cạnh tranh.
- Giảm bớt lao động, sử dụng lao động không cần có kỹ năng tay nghề, có
thể sử dụng công nhân lao động phổ thông nhất là trong giai đoạn hiện nay ở vùng
nông thôn rất khan hiếm nguồn lao động.
- Đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm phù hợp yêu cầu quy định về nguyên
liệu đầu vào của hệ thống quản lý chất lượng HACCP.













5

CHƢƠNG 2: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

Trên cơ sở quan sát những động tác của người công nhân dùng dao bào hai
lưỡi vừa gọt vừa xoay lưỡi dao chung quanh profile bên ngoài của miếng cơm dừa,
nhóm nghiên cứu đề tài đã nghiên cứu ứng dụng nguyên lý thiết kế máy gọt vỏ nâu

như sau: dao cắt quay tròn tại vị trí cố định trên bộ phận gá dao có profile gần giống
như profile của miếng cơm dừa, miếng cơm dừa được trục gá hình cầu quay tròn
(có tâm quay thẳng góc với tâm quay của dao cắt) đưa vào vùng cắt của dao, dao sẽ
cắt từng lát vỏ nâu trên suốt chiều dài bên profile có lớp vỏ nâu của miếng cơm dừa.
Có thể điều chỉnh độ dày lớp cắt cho phù hợp.
Đây là tính mới, độc đáo, sáng tạo của đề tài, vì hiện nay ở Việt Nam chưa có
nơi nào nghiên cứu và thiết kế máy gọt vỏ nâu cơm dừa, và cũng chưa có máy nào
của nước ngoài được nhập về, hoặc có những thông tin tài liệu kỹ thuật về máy gọt
vỏ nâu.
Phương pháp nghiên cứu và tiếp cận vấn đề:
- Đo đạc một số thông số cơ bản về quả dừa.
- Quan sát những động tác của người công nhân khi cầm dao bào hai lưỡi
vừa gọt vừa chuyển động lưỡi dao di chuyển theo hình dáng bên ngoài của miếng
cơm dừa để thiết kế nguyên lý làm việc của máy.
- Thực nghiệm một số nguyên lý cắt gọt đã có được do tự nghiên cứu thực
tế, qua thông tin, qua tài liệu chuyên môn để chọn nguyên lý khả thi nhất.
- Chọn phương án thiết kế máy phù hợp nhất (nguyên lý cắt gọt, năng suất
máy, khối lượng máy, công suất động cơ sử dụng, dạng sản phẩm, dạng vỏ nâu sau
khi được gọt …).
- Thiết kế, gia công chi tiết, lắp ráp máy.
- Thử nghiệm và hoàn chỉnh thiết kế.
Cách tiếp cận:
Để có cơ sở và số liệu cần thiết phục vụ cho thiết kế máy trước hết phải nắm
được:
- Các thông tin cơ bản về thực trạng hoạt động sơ chế dừa trên địa bàn tỉnh
Bến Tre.
6

- Sản lượng dừa tiêu thụ mỗi ngày cho ngành cơm dừa nạo sấy tại tỉnh Bến
Tre, sự phân bố các cơ sở sơ chế cơm dừa trên địa bàn tỉnh, các điều kiện hạ tầng

thực tế như giao thông, điện, mặt bằng ở các cơ sở sơ chế cơm dừa, các nhu cầu về
công suất hàng ngày của từng cơ sở, dạng vỏ nâu thu hồi và mục đích sử dụng vỏ
nâu phổ biến hiện nay và các yếu tố liên quan khác…
- Nghiên cứu một số thông số cơ bản thuộc về bản chất của quả dừa như:
sự đa dạng của kích thước và hình dáng miếng cơm dừa, độ dầy của cơm dừa, độ
tuổi già của quả dừa, bề dày và độ cứng của lớp vỏ nâu.
- Tham khảo một số thông tin về máy gọt vỏ nâu trên internet để tìm
những ưu và khuyết điểm bổ trợ cho công tác nghiên cứu, tìm nguyên lý phù hợp
với điều kiện sản xuất hiện nay của nước ta.
2.1. Nội dung 1: Điều tra thực trạng sơ chế Cơm dừa tại địa bàn tỉnh Bến Tre và
Xây dựng đề cương đề tài nghiên cứu khoa học để thông qua Hội đồng Khoa học
công nghệ và
Đã xây dựng đề cương nghiên cứu trong đó có phần tổng quan, điều tra thực
trạng sơ chế cơm dừa tại địa bàn tỉnh Bến Tre. Trong đó có sử dụng nhiều bài báo
cáo thực trạng tại địa phương của Trung tâm thông tin KHCN và các số liệu từ Sở
Công Thương, Sở Nông nghiệp-phát triển nông thôn của tỉnh Bến Tre.
Trong tháng 3 và tháng 4, đã tiến hành tham quan làm việc với các cơ sở sản
xuất cơm dừa nạo sấy: BTCO, Lương Quới, Phú Hưng tại Bến Tre. Trong thời gian
làm việc tại cơ sở đã tìm hiểu quy trình sản xuất cơm dừa sấy thủ công, tiến hành
chụp hình tại chổ các thao tác bóc vỏ nâu bằng tay, tiến hành khảo sát và đo thực tế
kích thước hình học của quả dừa để xác định một số thông số cơ bản của cơm dừa
đang sản xuất tại địa phương. Từ đó xây dựng được thuyết minh đề tài đầy đủ hơn
để làm cơ sở nghiên cứu chế tạo một máy gọt vỏ nâu cơm dừa phù hợp với phương
thức sản xuất tại địa phương.
2.2. Nội dung 2: Thực nghiệm để xác định một số thông số cơ bản của cơm dừa/
Nghiên cứu một số nguyên lý cắt gọt để chọn nguyên lý làm việc của máy/ Tính
toán, thiết kế kết cấu máy/ Lập quy trình gia công và quy trình lắp ráp máy.
Để xác định các thông số cơ bản của dừa, chúng tôi đã dùng các dụng cụ đo
thích hợp như: thước kẹp (đo kích thước, hình dạng, bề dày cơm dừa ), máy đo độ
7


cứng cầm tay (nhằm xác định độ mềm dẻo của cơm dừa ), cân (đo trọng lượng để
so sánh)
Sau đây là một số kết quả ghi nhận thông qua việc đo thực tế:
2.2.1. Công việc 1: Bằng phương pháp thực nghiệm ta xác định được một số thông
số cơ bản của cơm dừa như sau:
2.2.1.1. Đo độ cứng cơm dừa:
Đã tiến hành đo độ cứng cơm dừa và lớp vỏ nâu bằng dụng cụ đo độ cứng
cầm tay theo thang đo độ cứng Shore trên 10 miếng cơm dừa của một loạt trái dừa
đang được chế biến.
Kế quả độ cứng của cơm dừa khá thấp và phụ thuộc nhiều vào vị trí đo. Nếu
đo từ bên ngoài (cả vỏ nâu) thì độ cứng dao động trong khoảng 15-20 HS, còn độ
cứng của riêng thịt cơm dừa thì gần như không đáng kể (phụ thuộc vào thời gian
khai thác) chỉ từ 3 đến 6 HS.
Bảng 1
Stt
Miếng
Độ cứng (HS)
Ghi chú
Cả vỏ nâu
Cơm dừa
1
Trái thứ 1: miếng số 1
20
4

2
Trái thứ 1: miếng số 2
18
4


3
Trái thứ 1: miếng số 3
18
3

4
Trái thứ 2: miếng số 1
18
5

5
Trái thứ 2: miếng số 2
15
5

6
Trái thứ 2: miếng số 3
18
4

7
Trái thứ 3: miếng số 1
19
5

8
Trái thứ 3: miếng số 2
19
3


9
Trái thứ 3: miếng số 3
16
6

10
Trái thứ 3: miếng số 4
18
6

Với độ cứng không lớn như kết quả đo thì để cắt hoặc tách miếng cơm dừa,
lực cắt cần thiết không cần quá lớn. Bằng một thử nghiệm thủ công đơn giản bằng
cách dùng 1 dao và ấn vào miếng cơm dừa thì chỉ cần một lực không lớn hơn 60N
là đủ tách (cắt rời) miếng cơm dừa ra thành từng mảnh nhỏ.
8


Hình 3: Đo độ cứng ở vị trí mặt ngoài vỏ nâu
Lấy một miếng cơm dừa đã tách khỏi gáo cứng, dùng đồng hồ đo độ cứng
HS, ấn đầu kim nhọn của đồng hồ thẳng góc vào mặt ngoài vỏ nâu, chỉ số được thể
hiện trên đồng hồ là 20HS

Hình 4: Đo độ cứng vị trí giữa lớp vỏ nâu và cơm dừa
Tương tự ấn đầu kim nhọn của đồng hồ vào mặt cạnh miếng cơm dừa ở vị
trí gần sát lớp vỏ nâu, chỉ số thể hiện trên đồng hồ là 15HS


Hình 5: Đo độ cứng vị trí bên trong thịt cơm dừa
9


Ấn đầu kim nhọn của đồng hồ vào thẳng góc với mặt trong miếng cơm dừa,
chỉ số thể hiện trên đồng hồ là độ cứng của cơm dừa theo thang đo HS (độ cứng
Shore)
2.2.1.2. Đo kích thƣớc quả dừa:
Kích thước trái dừa không đều, nó có hình dáng của một quả hạch. Trọng
lượng trái dừa phân bố tương đối giữa các thành phần như sau:
- Vỏ # 35%
- Gáo # 12%
- Cơm dừa # 28%
- Nước # 25%
Sản phẩm từ dừa là các thực phẩm có hương vị thiên nhiên hấp dẫn. Thành
phần và chất lượng từ cơm dừa tươi được phân tích và nghiên cứu rất nhiều với các
công trình trong và ngoài nước, nằm trong khoảng giá trị như sau: Nước: 44– 52%,
Protein: 3-4,6%, Chất béo: 34-41%, Cacbohydrat: 9-13%, Xơ: 2,3-3,6%.
Hình dáng quả dừa rất đa dạng, quả lớn nhỏ tùy theo giống dừa, tùy theo
tháng tuổi được thu hoạch. Dùng thước kẹp đo đường kính và chiều cao của quả
dừa.



Hình 6: Quả dừa (đã bóc vỏ)

10


Hình 7: Đo kích thước đường kính lớn nhất của quả dừa


Hình 8: Đo chiều cao quả dừa

Khảo sát các loại dừa trồng tại huyện Giồng Trôm và huyện Mỏ Cày Bắc,
nơi có diện tích trồng dừa nhiều nhất tại Bến Tre ta nhận thấy kích thước quả dừa
(gáo dừa) thường dao động không nhiều.
Sau đây là bảng số liệu được ghi nhận khi đo một số mẫu quả dừa:
Bảng 2
Stt
Quả dừa
Kích thước (mm)
Ghi chú
Ø
max


H
1
Quả 1 (dừa tại Giồng Trôm)
130
120

2
Quả 2
132
118

3
Quả 3
130
118

4

Quả 4
136
122

5
Quả 5
132
125

11

6
Quả 6
129
119

7
Quả 7
125
122

8
Quả 8
127
120

9
Quả 9
131
118


10
Quả 10
134
122

11
Quả 1 (dừa tại Mỏ Cày Bắc)
129
120

12
Quả 2
132
116

13
Quả 3
133
117

14
Quả 4
130
122

15
Quả 5
128
122


16
Quả 6
129
120

17
Quả 7
132
124

18
Quả 8
128
120


Qua kết quả đo trên ta nhận thấy, kích thước quả dừa (gáo dừa) tại hai khu vực
này dao động không nhiều. Đường kính lớn nhất từ 125mm – 136mm và chiều cao
dao động từ 116mm-125mm.
Bằng một phép toán bình quân đơn giản, ta có thể xác định kích thước bình
quân của loạt trái dừa khảo sát với kết quả: đường kính lớn nhất là 130mm và chiều
cao bình quân là 120mm. Các số liệu trên có thể dùng làm cơ sở ban đầu trong quá
trình thiết kế.
2.2.1.3. Hình dạng và bề dày miếng cơm dừa:
Hình dáng cơm dừa gần như là hình dạng của gáo dừa do cơm dừa áp dính
chặt vào gáo dừa qua 1 lớp vỏ nâu (vỏ lụa) rất mỏng. Tùy thuộc vào vị trí mà bề dày
của miếng cơm dừa có thể khác nhau.
12



Hình 9: Hình dạng quả dừa gần giống hình ellip


Hình 10: Hình dáng miếng cơm dừa gần giống hình ellip
13


Hình 11: Biên dạng của miếng cơm dừa

Qua nghiên cứu thực tế thì lượng cơm dừa chiếm một tỷ lệ khoảng 28% và
gáo dừa chiếm 12% trọng lượng toàn thể của quả dừa vì vậy khi quả dừa lớn (hay
có trọng lượng lớn) thì gáo dừa cũng sẽ tăng kích thước theo và gần như bề dày của
miếng cơm dừa thay đổi không nhiều.
Thực tế đo đạc và ghi nhận tại Bến Tre thì đa số các miếng dừa được đo thì
chiều dày dao động từ 12mm – 13,5mm. Ta có thể dùng kích thước chiều dày bình
quân là 13mm dùng để thiết kế hệ thống cắt gọt vỏ nâu của máy.


Hình 12: Đo chiều dày của cơm dừa


14

2.2.1.4. Đo chiều dày lớp vỏ nâu:
Việc xác định chiều dày của lớp vỏ nâu rất khó khăn do chiều dày lớp vỏ
lụa này rất mỏng và mềm nên việc xác định cần thực hiện cẩn thận thông qua việc
phóng đại kích thước của nó và dùng thước đo có độ chính xác 1/20mm.
Cắt miếng cơm dừa ra từng lát mỏng, dùng thước kẹp 1/20 thông qua kính
lúp có độ phóng đại 10:1 ta đo được bề dày của lớp vỏ nâu dao động trong khoảng

từ 0,3mm đến 0,5 mm tùy theo độ chín già của dừa (thông thường khai thác tốt nhất
ở tháng 11-12) và tùy thuộc vào từng miền trồng dừa.


Hình 13: Mặt cắt của miếng cơm dừa


Hình 14: Đo bề dày lớp vỏ nâu
2.2.2. Công việc 2: Nghiên cứu một số nguyên lý cắt gọt để chọn nguyên lý làm
việc của máy gọt vỏ nâu cơm dừa.

15


Hình 15: Công nhân gọt vỏ nâu thủ công
Hiện nay tại tỉnh Bến tre công đoạn sơ chế gọt vỏ nâu cơm dừa để phục vụ
cho ngành chế biến cơm dừa nạo sấy, nước cốt dừa đóng lon, bột sữa dừa vẫn làm
thủ công bằng một công cụ là dao bào hai lưỡi. Sau khi miếng cơm dừa được tách ra
khỏi gáo, người công nhân cầm dao bào 2 lưỡi gọt chung quanh miếng cơm dừa để
bóc tách liên kết giữa lớp vỏ nâu và thịt dừa. Phương pháp gọt vỏ này đòi hỏi người
công nhân phải có sự khéo tay và thuần thục, không phải ai cũng làm được. Với một
công nhân tay nghề thuần thục thì sau khi gọt xong tỷ lệ vỏ nâu được gọt bỏ thấp
nhất khoảng 13%, và năng suất gọt được khoảng 300kg cơm dừa trong thời gian
khoảng 11 đến 12 tiếng
Một điều đáng quan tâm nhất trong khâu này là người công nhân phải khéo
tay, nếu không tỷ lệ hao hụt sẽ tăng cao. Do đó, nếu thiết kế chế tạo được máy gọt
vỏ nâu thì có thể giải quyết được những vấn đề sau:
- Có thể sẽ làm giảm được tỷ lệ hao hụt so với gọt thủ công
- Công nhân vận hành máy không cần phải có tay nghề, chỉ có động tác
đơn giản là nạp miếng cơm dừa vào máy và máy sẽ tự gọt.

- Tăng năng suất