NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÁY TUỐT TIÊU
NĂNG SUẤT 1 TẤN/GIỜ

Tác giả

VŨ THỊ SÁNG

Khóa luận được đề trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng Kỹ sư
Ngành Cơ khí chế biến bảo quản nông sản thực phẩm

Giáo viên hướng dẫn:
KS. Nguyễn Hải Đăng

Tháng 02 năm 2013
i


CẢM TẠ
Tôi xin chân thành cảm ơn:
Ban giám hiệu trường Đai Học Nông Lâm TP. HCM.
Ban chủ nhiệm Khoa Cơ Khí – Công Nghệ cùng quý thầy cô đã tận tình dạy dỗ
và truyền đạt cho chúng tôi những kiến thức quý báu trong suốt thời gian học
tập tại trường.
Đặc biệt thầy Nguyễn Hải Đăng, giảng viên Khoa Cơ Khí – Công Nghệ trường
Đại Học Nông Lâm TP.HCM, người đã tận tình hướng dẫn, quan tâm, giúp đỡ,
động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình thực hiện
và hoàn thành khóa luận này.
Tập thể sinh viên lớp DH09CC đã nhiệt tình giúp đỡ, động viên tôi trong suốt
quá trình học tập cũng như làm khóa luận.

ii

TÓM TẮT
Đề tài “Nghiên cứu thiết kế, chế tạo, khảo nghiệm máy tuốt tiêu năng suất 1
tấn/giờ” được tiến hành trong thời gian từ 22/11/2012 đến 20/2/2013.
Phương pháp thiết kế máy tuốt tiêu năng suất 1 tấn/giờ theo phương pháp thiết
kế máy chế biến và lý thuyết tính toán máy tuốt lúa, tuốt ngô.
Các chi tiết và các bộ phận của máy tuốt tiêu năng suất 1 tấn/giờ có công nghệ
chế tạo theo họ công nghệ chế tạo các chi tiết máy điển hình.
Kết quả thu được:
- Chế tạo thành công máy tuốt tiêu trục vít năng suất 1 tấn/giờ với các thông số
kỹ thuật cụ thể như sau:
 Công suất động cơ: 2,2kW, số vòng quay động cơ nđc = 1420
vòng/phút.
 Đường kính ngoài của trục vít: 90mm, đường kính trong của trục vít
thay đổi từ 45 ÷ 54 mm.
 Đạt năng suất, đáp ứng được yêu cầu phục vụ cho quy mô nông hộ và
dây chuyền sản xuất.
 Độ tuốt sạch đạt yêu cầu: 95%.

Giáo viên hướng dẫn

Sinh viên thực hiện

KS. Nguyễn Hải Đăng

Vũ Thị Sáng

iii



MỤC LỤC
Trang

CHƯƠNG 1 MỞĐẦU ......................................................................... 1 
1.1 TÍNH CấP THIếT CủA Đề TÀI ......................................................................................1
1.2 MụC ĐÍCH CủA Đề TÀI ..............................................................................................2

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN ............................................................... 3 
2.1 ĐốI TƯợNG GIA CÔNG ..............................................................................................3
2.1.1 Giới thiệu chung ..............................................................................................3
2.1.2 Thành phần và tính chất của hạt tiêu..............................................................3
2.2 PHÂN LOạI VÀ QUY TRÌNH SảN XUấT TIÊU ...............................................................5
2.2.1 Phân loại hạt tiêu ............................................................................................5
2.2.2 Quy trình sản xuất tiêu ....................................................................................5
2.2.3 Yêu cầu sản phẩm sau khi tuốt ........................................................................5
2.3 LÝ THUYếT TÍNH TOÁN MÁY TUốT TIÊU ..................................................................6
2.3.1 Các phương pháp tuốt tiêu sử dụng ở quy mô nông hộ ..................................6
2.3.2 Lý thuyết tính toán máy tuốt tiêu .....................................................................7
2.3.2.1 Tính toán các thông số của vít tải xoắn .......................................................7
2.3.2.2 Tính toán tiêu tốn năng lượng trong quá trình tuốt .....................................8
2.3.2.3 Xác định momen xoắn trên vít tải ..............................................................10
2.3.2.4 Xác định lực dọc trục trên trục vít tải ........................................................11
2.4 KếT QUả NGHIÊN CứU ............................................................................................11
2.4.1 Các kết quả nghiên cứu ngoài nước .............................................................11
2.4.2 Các kết quả nghiên cứu trong nước ..............................................................12
2.5 Ý KIếN THảO LUậN VÀ Đề XUấT NHIệM Vụ CủA Đề TÀI.............................................17
2.5.1 Ý kiến thảo luận.............................................................................................17
2.5.2 Đề xuất nhiệm vụ của đề tài ..........................................................................18


CHƯƠNG 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. 19 
3.1 NộI DUNG NGHIÊN CứU ..........................................................................................19
3.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CứU ..................................................................................19
vi


3.2.1 Phương pháp tính toán thiết kế .....................................................................19
3.2.2 Phương pháp chế tạo ....................................................................................20
3.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CứU THựC NGHIệM ............................................................20
3.3.1 Các thông số trong nghiên cứu thực nghiệm ................................................20
3.3.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm .....................................................................21
3.3.3 Dụng cụ và phương pháp đo đạc ..................................................................21

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................... 23 
4.1 XÁC ĐịNH Dữ LIệU THIếT Kế ...................................................................................23
4.1.1 Các dữ liệu thiết kế .......................................................................................23
4.1.2 Lựa chọn mô hình máy tuốt tiêu thiết kế .......................................................24
4.2 TÍNH TOÁN THIếT Kế Bộ PHậN TUốT TIÊU ...............................................................25
4.2.1 Tính toán các thông số hình học cho vít tải xoắn (/TL1/; /TL5/; /TL8/) .......25
4.2.2 Tính toán tiêu tốn năng lượng trong quá trình tuốt ......................................26
4.2.3 Tính toán thiết kế ống bao.............................................................................29
4.3 TÍNH TOÁN Bộ PHậN TRUYềN ĐộNG........................................................................29
4.3.1 Chọn động cơ điện ........................................................................................29
4.3.2 Tính bộ truyền động đai ................................................................................30
4.4 CHế TạO .................................................................................................................34
4.4.1 Các chi tiết tiêu chuẩn hóa ...........................................................................34
4.4.2 Công nghệ chế tạo máng cấp liệu .................................................................34
4.4.3 Công nghệ chế tạo trục vít ............................................................................37
4.4.4 Bản vẽ chế tạo máy tuốt tiêu .........................................................................40
4.5 KHảO NGHIệM ĐÁNH GIÁ MÁY .............................................................................40

4.5.1 Mục đích khảo nghiệm ..................................................................................40
4.5.2 Khảo nghiệm chạy rà máy. ...........................................................................41
4.5.3 Khảo nghiệm đánh giá máy xưởng khoa Cơ Khí – Công Nghệ ....................41
4.5.4 Khảo nghiệm đánh giá máy tại cơ sở lắp đặt ...............................................43

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀĐỀ NGHỊ .......................................... 46 
5.1 KếT LUậN...............................................................................................................46
v


5.2 Đề NGHị .................................................................................................................46

TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................... 47 
PHỤ LỤC ......................................................................................... 49 

vii


DANH SÁCH CÁC HÌNH
Trang
Hình 2. 1 Các loại tiêu ...................................................................................................5
Hình 2. 2 Quy trình sản xuất tiêu.................................................................................5
Hình 2. 3 Các sản phẩm sau khi tuốt ...........................................................................6
Hình 2. 4 Một số mẫu máy tuốt tiêu ở nước ngoài ...................................................12
Hình 2. 5 Máy tuốt tiêu (kiểu 1) .................................................................................12
Hình 2. 6 Máy tuốt tiêu (kiểu 2) .................................................................................13
Hình 2. 7 Máy tuốt tiêu (kiểu 3) .................................................................................14
Hình 2. 8 Máy tuốt tiêu ...............................................................................................15
Hình 2. 9 Một số mẫu máy tuốt tiêu mới. ..................................................................16
Hình 3. 1 Các dụng cụ đo. ...........................................................................................21

Hình 4. 1 Mô hình máy thiết kế. .................................................................................24
Hình 4. 2 Các thông số của trục vít. ...........................................................................25
Hình 4. 3 Cấu tạo của máng cấp liệu .........................................................................35
Hình 4. 4 Cấu tạo của trục vít. ...................................................................................37
Hình 4. 5 Máy tuốt tiêu được thiết kế, chế tạo theo bản vẽ .....................................40
Hình 4. 6 Tiến hành khảo nghiệm. .............................................................................42
Hình 4. 7 Sản phẩm sau khi tuốt. ...............................................................................42
Hình 4. 8 Tiến hành khảo nghiệm. .............................................................................44 

vii


DANH SÁCH CÁC BẢNG
Trang
Bảng 2.1: Tóm tắt một số thành phần hóa học của hạt tiêu ............................................. 4
Bảng 4.1: Các thông số tiết diện đai thang A. .................................................................. 30
Bảng 4.2: Bảng số liệu khảo nghiệm tại cơ sở lắp đặt .................................................... 44 

viii


Chương 1 MỞĐẦU
1.1 Tính cấp thiết của đề tài
Tiêu là cây công nghiệp chủ lực của một số vùng miền. Theo Bộ Nông Nghiệp
và Phát Triển Nông Thôn trong hai tháng đầu năm 2013, khối lượng xuất khẩu tiêu
ước tính đạt 25 nghìn tấn, kim ngạch ước tính đạt 169 triệu USD.
Chỉ riêng tháng hai, xuất khẩu hạt tiêu ước tính đạt 13 nghìn tấn, đạt giá trị 90
triệu USD. Trong đó các thị trường nhập khẩu chính của Việt Nam vẫn là Mỹ chiếm
19,5%, tiếp đó là Đức, chiếm 10,28%, Singapore chiếm 8,5%, Ấn Độ và Ai Cập củng
chiếm tỉ trọng nhập khẩu Hồ tiêu phần lớn từ Việt Nam. Về tiêu trắng, Đức là thị

trường nhập khẩu chiếm nhiều nhất với 3.371 tấn tiếp theo là Hà Lan 2.040 tấn và Mỹ
1.517 tấn (Nguồn: Viện Khoa Học Kỹ Thuật Nông Nghiệp Miền Nam). Một số nhà
máy chế biến tiêu quy mô công nghiệp như: Harris, Vina Hamis, Trường lộc, Tấn
Hưng … đã đầu tư dây chuyền hiện đại chế biến tiêu sạch bằng phương pháp sấy bằng
hơi nước, xử lý vi sinh. Sản phẩm đạt tiêu chuẩn cao về an toàn vệ sinh thực phẩm.
Công nghệ chế biến tiêu quy mô lớn ngày càng vững mạnh, có thể đáp ứng mọi yêu
cầu của khách hàng. Tuy nhiên, chế biến tiêu đen ở quy mô nông hộ còn bỏ ngỏ.
Người nông dân sau khi thu hoạch tiêu phải dùng tay, chân hoặc cho tiêu vào bao tải
dùng cây đập để tuốt tiêu ra khỏi cuống. Công việc đó mất nhiều thời gian và công
sức, chất lượng sản phẩm không tốt hiệu quả mang lại thì rất thấp.
Nhằm giải quyết những khó khăn trong sản xuất tiêu ở nông hộ, góp phần giảm
bớt sức lao động, tiết kiệm thời gian, tăng năng suất của việc tuốt tiêu cho người nông
dân. Hơn nữa tình hình lao động ngày càng khan hiếm, và quy mô sản xuất ngày càng

1


tăng. Do đó phải có một thiết bị thay thế cho việc tuốt tiêu thủ công là điều rất cần
thiết.
Để giải quyết vấn đề trên, và được sự đồng ý của Ban chủ nhiệm khoa Cơ Khí –
Công Nghệ, trường Đại Học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh, với sự hướng dẫn của
thầy KS. Nguyễn Hải Đăng, tôi tiến hành thực hiện đề tài:
“Nghiên cứu thiết kế, chế tạo máy tuốt tiêu năng suất 1 tấn/giờ”.
1.2 Mục đích của đề tài
a. Mục đích nghiên cứu
Mục đích của đề tài là nghiên cứu thiết kế_chế tạo máy tuốt tiêu năng
suất 1 tấn/giờ phục vụ quy mô sản xuất nông hộ và dây chuyền sản xuất tiêu.
b. Tính khoa học
Lựa chọn nguyên lý tuốt tiêu thích hợp cho việc tuốt tiêu ra khỏi cuống
phục vụ cho quy mô sản xuất ở nông hộ.

c. Ý nghĩa thực tiễn
Kết quả nghiên cứu sẽ được ứng dụng trực tiếp vào sản xuất, là cơ sở tạo
ra một số mẫu máy tuốt tiêu mới góp phần phát triển sản xuất tiêu ở quy mô
nông hộ. Giảm được công lao động, hạ được giá thành sản xuất, mang lại kinh
tế cho người nông dân.

2


Chương 2 TỔNG QUAN
2.1 Đối tượng gia công
2.1.1 Giới thiệu chung
Cây tiêu thuộc họ hồ tiêu, có tên khoa học là Piper nigrumL. Tiêu là loại dây
leo, thân dài, nhẵn và không mang lông, bám vào các cây khác bằng rễ. Khi còn non ở
dạng thảo mộc, khi già hóa gỗ. Thân tiêu có cấu tạo bởi nhiều dây xếp lộn xộn, có
nhiều đốt và đốt cây rất giòn, là cây một lá mầm hình quả tim. Lá cây tiêu như lá cây
trầu không nhưng dài và thuôn hơn. Hoa tiêu mọc thành chùm, lưỡng tính. Có hai loại
nhánh, một nhánh mang quả và một nhánh dinh dưỡng và cả hai lọai nhánh đều xuất
phát từ kẽ lá, khi chín rụng cả chum. Quả mọng, hình cầu nhỏ, không cuống mà gắn
xung quanh một đoạn cành mọc lìa ra. Quả tiêu lúc còn non màu xanh lục, sau có màu
vàng khi chín có màu đỏ, sau khi phơi khô quả có màu đen và nhăn nheo. Thu hoạch
một năm hai lần.
Tiêu thường được đặt tên theo tên địa phương trồng tiêu như: tiêu Phú Quốc,
tiêu Lộc Ninh, tiêu Đất Đỏ.
2.1.2 Thành phần và tính chất của hạt tiêu
2.1.2.1 Thành phần của hạt tiêu
Hồ tiêu chứa chất hóa học có lợi cho cơ thể. Trong quả tiêu chứa 95,5% chất hữu cơ;
4,5% chất khoáng; 1,5 - 2,2% tinh dầu gồm các hydrocacbua, cadinen, cariophilen và
một số ít hợp chất có oxy, tập trung ở vỏ quả giữa. Ngoài ra còn có cellulose, muối
khoáng. Alkaloid là piperin và có 2,2 - 6% chavixin, piperin (C17H19O3N) có trong hạt


3


tiêu từ 5 - 9%, tinh thể không màu, không mùi, không tan trong nước sôi, rất tan trong
rượu nóng, tính kiềm nhẹ, đồng phân với morphin.
Bảng 2.1: Tóm tắt một số thành phần hóa học của hạt tiêu
Thành phần (%)
Tiêu trắng (tiêu sọ)
Tiêu đen
Chất đạm

11,7

11,67

Chất khoáng

1,62

4,51

Chất béo

9,21

8,1

Chất đường bột


62,3

42,45

Tinh dầu

1,86

1,56

Cellulose

6,35

16,49

Piperin

8,59

9,2

Nhựa

1,19

1,58

2.1.2.2 Các tính chất cơ lý của tiêu
Các tính chất cơ lý của hạt tiêu ảnh hưởng tới quá trình tuốt bao gồm:

+ Khối lượng thể tích của hạt tiêu γ (kg/m3) là khối lượng của một đơn vị thể tích của
hạt tiêu. Khối lượng thể tích γ là đại lượng ảnh hưởng kích thước các bộ phận chứa, bộ
phận gia công, năng suất vận chuyển và được xác định theo công thức:
γ = G/V.
Trong đó: G là khối lượng nguyên liệu đổ đầy một hộp có thể tích V.
+ Khối lượng riêng hay mật độ của hạt tiêu ρ (kg/m3) là đại lượng ảnh đến vận tốc và
ứng suất tuốt.
+ Góc ma sát δ và hệ số ma sát f của hạt và sản phẩm tuốt với vật liệu chế tạo máy.
Đây là đại lượng vật lý ảnh hưởng tới quá trình chuyển động và khả năng vận chuyển
hạt của vít. Góc ma sát δ được xác định bằng các dụng cụ đo đạc như tấm nghiêng hay
các dụng cụ chuyên dùng.
+ Áp suất tuốt pe (kG/cm2) là đại lượng vật lý đặc trưng cho quá trình tuốt.

4


2.2 Phân loại và quy trình sản xuất tiêu
2.2.1 Phân loại hạt tiêu
- Hạt tiêu gồm vỏ quả và nhân hạt. Là một gia vị phổ biến và là một vị thuốc
nam quí.
- Các sản phẩm chế biến từ hạt tiêu gồm có: Tiêu đỏ, tiêu đen, tiêu trắng (tiêu
sọ), tiêu chua ngọt hay muối chua.

a

b

c

a.Tiêu đỏ; b.Tiêu đen; c.Tiêu trắng.

Hình 2. 1 Các lo i tiêu

2.2.2 Quy trình sản xuất tiêu
Tiêu thu hoạch ở vườn

Máy tuốt tiêu
Phơi nắng hoặc sấy
Máy tách tạp chất
Sàng phân loại
Đống bao, cân, tiêu thụ hoặc lưu kho

Hình 2. 2 Quy trình sản xuất tiêu
2.2.3 Yêu cầu sản phẩm sau khi tuốt
Tiêu phải được tuốt sạch ra khỏi cuống, mỗi loại sản phẩm ra mỗi cửa khác
nhau
5


a

b

c

a. Tiêu chắc; b. Tiêu lẫn tạp chất; c. Cuống và lá tiêu.
Hình 2. 3 Các sản phẩm sau khi tuốt

2.3 Lý thuyết tính toán máy tuốt tiêu
2.3.1 Các phương pháp tuốt tiêu sử dụng ở quy mô nông hộ
Quá trình tuốt tiêu là quá trình phá vỡ sự liên kết giữa hạt tiêu và cuống tiêu

nhờ nguyên lý va đập và ma sát. Là công đoạn quan trọng trong quá trình sản xuất. Ta
có thể tuốt tiêu bằng các phương pháp như: Thủ công, tự động …
- Phương pháp tuốt tiêu thủ công: Tiêu sau khi thu hoạch về, được phơi từ nữa
buổi đến một ngày nắng sau đó người ta cho vào bao đập nhẹ hoặc vò tiêu chủ
yếu bằng tay. Phương pháp này tốn nhiều thời gian, nhân công nhưng năng suất
lại không cao.
- Phương pháp tuốt tiêu tự động qua hai công đoạn: Tiêu sau khi thu hoạch về
thì được phơi từ nữa đến một nắng rồi cho vào cối tuốt tiêu (cối xới, vò tiêu).
Sản phẩm thu được là tiêu hạt to chắc, tiêu nhỏ lép cùng tạp chất ra một cửa,
cuống tiêu cùng ít tạp chất ra một cửa. Sau đó người ta tiến hành phơi hoặc sấy.
Phương pháp này tiết kiệm thời gian, nhân công và năng suất khá cao. Nhược
điểm là làm việc gián đoạn, tuốt sạch chưa triệt để.
- Phương pháp tuốt tiêu tự động qua một công đoạn: Tiêu sau khi thu hoạch về
được cho trực tiếp vào máy tuốt tiêu. Sản phẩm thu được là tiêu hạt to chắc; tiêu
6


nhỏ lép cùng tạp chất; cuống cùng cọng và ít tạp chất ra ba cửa riêng biệt. Sau
đó người ta tiến hành phơi hoặc sấy. Phương pháp này tiết kiệm thời gian, nhân
công và năng suất rất cao. Nhược điểm là nếu nguồn điện không ổn định sẽ làm
giảm năng suất máy.
2.3.2 Lý thuyết tính toán máy tuốt tiêu
2.3.2.1 Tính toán các thông số của vít tải xoắn /TL5/
Ta có năng suất vít tải Q (tấn/h; kg/h) được xác định theo công thức:
15. .

. . . . . .

(2.1).


Vậy từ công thức (2.1) ta tính được đường kính ngoài DV (m) của vít tải như sau:

. .

.

(2.2).

. . . . .

Trong đó:
Q – Năng suất máy tuốt, kg/h.
DV – Đường kính ngoài của vít, m.
dV – Đường kính trong của vít, m, dV = k1.DV = (0,5 ÷ 0,6).DV.
S – Bước vít, m, S = k2.DV = (0,6 ÷ 1,2).DV.
n – Số vòng quay của trục vít, Vòng/phút.
γ – Khối lượng riêng của vật liệu, kg/m3.
φ – Hệ số chứa, φ = (0,3 ÷ 0,4).
η – Hệ số nạp đầy.
K – Hệ số hình học của trục vít, K = [1- (dV/DV)2 ].(1- ev/S).
eV – Bề dày của cánh vít, m, eV = (0,12 ÷ 0,25).DV.

7


2.3.2.2 Tính toán tiêu tốn năng lượng trong quá trình tuốt (/TL1/; /TL5/; /TL8/)
Cơ cấu trục vít đẩy trong quá trình tuốt có thể coi là cặp vòng vít có ren chữ
nhật, trong đó vít đẩy là vật thể rắn, còn khối nguyên liệu vận chuyển trong nó là “đai
ốc dẽo”.
Nếu như về phía trục vít đặt một lực tác dụng Q, theo quy ước nó tác dụng tiếp

tuyến với vòng tròn có đường kính trung bình (dtb) của cặp vòng vít trục vít – “đai ốc
dẽo”, thì công của lực đó sẽ được dùng cho công có ích để: cấp nguyên liệu, tuốt
nguyên liệu và cho công ma sát.
Để xác định công suất tuôt yêu cầu, người ta sử dụng sự phụ thuộc đối với
những cơ cấu vít giữa lực áp suất toàn phần P (N) và lực động Q (N).
 

.

(2.3).

.

Trong đó:
P: Áp lực toàn phần, N.
α: Góc nâng vít, độ.
 

.

 

. , .

ρ: Góc ma sát giữa nguyên liệu với cánh vít, độ.
Áp lực toàn phần P (N) được phân bố như tổng tải trọng do áp suất ép trên diện tích
tiết diện ngang của trục vít.
P = pe.π.D2/4

(2.4).


Trong đó:
P: Áp lực toàn phần, N.
Pe: Áp suất tuốt, N/m2 hoặc kG/cm2.
D: Đường kính ngoài của trục vít, m.
8


Công của lực động sau một vòng quay của trục vít:
W0 = W1 + W2 + W3

Nm/vòng

(2.5).

Trong đó:
-

W1: Công dùng cho vận chuyển vật liệu ở bên trong guồng trục vít, Nm/vòng.
W1 = P1.S

Nm/vòng

(2.6).

Với:
+ S: Bước vít, m.
+ P1: Tổng tải trọng của áp suất tuốt trên tiết diện ngang trục vít, N.
(2.7).


  
D: Đường kính ngoài của trục vít, m.
d: Đường kính trong của trục vít, m.
-

W2: Công của lực ma sát trên những vòng vít của trục vít, Nm/vòng.
W2 = f.(P1 + Q.tanα).π.dtb Nm/vòng

(2.8).

Với:
+ f: Hệ số ma sát giữa nguyên liệu với trục vít.
+ P1: Tổng tải trọng của áp suất tuốt trên tiết diện ngang trục vít, N.
+ Q: Lực động, N.
+ α: Góc nâng vít, độ.
+ dtb: Đường kính trung bình của trục vít, m.
dtb = (D + d)/2
-

m.

W3: Công của lực ma sát ở bề mặt bên trong của buồng vít xoắn, Nm/vòng.
9


W3 = π.D.pe.S.f.S/2 Nm/vòng

(2.9).

Với:

+ D: Đường kính ngoài của trục vít, m.
+ pe: Áp suất tuốt, N/m2 hoặc kG/cm2.
+ S: Bước vít, m.
+ f: Hệ số ma sát giữa nguyên liệu với trục vít.
Thay các giá trị W1, W2, W3 vào công thức 4.4 ta được công của lực động sau
một vòng quay của trục vít ta tính được W0.
Vậy công suất yêu cầu trên trục động cơ điện được xác định như sau:
.
.

(2.10).

.

Trong đó:
W0: Công của lực động sau một vòng quay của trục vít, Nm/vòng.
n: Số vòng quay của trục vít, vòng/phút.
η: Hiệu suất của bộ truyền động, η = 0,95.
2.3.2.3 Xác định momen xoắn trên vít tải
9,55

.

Nmm

(2.11).

Trong đó:
p1: Công suất cần truyền, kW.
n1: Số vòng quay của trục dẫn, vòng/phút.

[T]: Momen giới hạn tra trong bảng tiêu chuẩn Liên Xô (TCLX 2037 – 65 hoặc
TCLX 2037 – 75), Nmm.

10


Thỏa mãn điều kiện: T1 ≤ [T].
2.3.2.4 Xác định lực dọc trục trên trục vít tải
Trong quá trình tuốt tạo nên áp suất của khối nguyên liệu tác dụng về hướng
khuôn cối và phản lực về hướng nạp liệu. áp suất ấy quyết định độ lớn công suất và
lực dọc trục trên trục.
Nghiên cứu quá trình vận chuyển khối nguyên liệu trong buồng xoắn ta được
biểu thức đối với thành phần của lực dọc trục.
Lực dọc trục F (N) của vít tải được xác định theo công thức:
.

(2.12).

   

Trong đó:
T1: Momen xoắn trên vít tải, Nmm.
R: Khoảng cách điểm đặt lực ma sát của vật liệu với cánh vít đến trục của vít
tải, mm, R = (0,3 ÷ 0,4).DV.
α: Góc nâng vít, độ.
δ: Góc ma sát của vật liệu vận chuyển với cánh vít, độ, tanδ = f.
2.4 Kết quả nghiên cứu
2.4.1 Các kết quả nghiên cứu ngoài nước

11



Hình 2. 4 Một số mẫu máy tuốt tiêu ở nước ngoài
(Nguồn: />
2.4.2 Các kết quả nghiên cứu trong nước
Máy tuốt tiêu còn có tên gọi khác như: Máy suốt tiêu, cối vò tiêu, cối tuốt tiêu.

1

4
2
5
3

a

b

6

a.Máy tuốt tiêu; b.Bộ phận làm việc
1.Bộ phận cấp liệu; 2.Buồng làm việc;
3.Cửa ra tiêu đã tuốt; 4.Các răng tuốt tiêu;
5.Buồng chứa cuống tiêu (Buồng làm việc); 6.Ống bao.
Hình 2. 5 Máy tuốt tiêu (kiểu 1)
Đặc điểm:
- Đường kính trống: 160mm
12



- Răng vòm, góc nghiêng răng 150, chiều cao răng là 5mm.
- Gồm có 8 hàng răng (36 răng) được hàn quanh trống xếp so le nhau có:
+ 4 hàng (mỗi hàng có 5 răng) có chiều nghiêng từ trái sang phải.
+ 4 hàng (mỗi hàng có 4 răng) có chiều nghiêng từ phải sang trái.
- Ưu điểm:
+ Máy nhỏ, gọn, phù hợp với sản xuất hộ gia đình.
+ Tiết kiệm sức lao động và thời gian.
+ Dùng điện hoặc động cơ máy nổ để hoạt động máy.
- Nhược điểm:
+ Tiêu sau khi thu hoạch tuốt liền thì năng suất không cao, cần phơi 0,5
hoặc 1 nắng mới mang đi tuốt.
+ Tiêu chắc lẫn tiêu còn dính ở cuống và ít tạp chất ra chung một cửa.
+ Cuống tiêu nằm ở buồng làm việc, phải dừng máy để lấy cuống ra làm
giảm năng suất.

5

4
1

2
3

6

a

7

b

a.Máy tuốt tiêu; b.Bộ phận làm việc

1.Bộ phận cấp liệu; 2.Buồng làm việc; 3.Cửa ra tiêu đã tuốt;
4.Trống quay; 5.Răng tuốt tiêu; 6.Ống bao có kích thước lỗ lớn
hơn hạt tiêu; 7.Buồng chứa cuống tiêu (Buồng làm việc)
Hình 2. 6 Máy tuốt tiêu (kiểu 2)
Đặc điểm:
- Đường kính trống: 160mm
13


- Răng vòm, góc nghiêng răng 150, chiều cao răng 5mm
- Gồm có 8 hàng (có 36 răng) được hàn chặt vào trống xếp so le nhau có:
+ 4 hàng (mỗi hàng có 5 răng), 3 răng đầu có chiều nghiêng từ phải sang
trái, 2 răng sau có chiều nghiêng ngược lại.
+ 4 hàng (mỗi hàng có 4 răng) có chiều nghiêng từ trái sang phải.
- Ưu điểm:
+ Máy nhỏ gọn, phù hợp với sản xuất hộ gia đình.
+ Tiết kiệm thời gian và sức lao động.
+ Máy hoạt động bằng điện hoặc động cơ máy nổ.
- Nhược điểm:
+Tiêu sau khi thu hoạch tuốt liền thì năng suất không cao, cần phơi 0,5
hoặc 1 nắng mới mang đi tuốt.
+ Tiêu chắc lẫn tiêu còn dính ở cuống và ít tạp chất ra chung một cửa
+ Cuống tiêu nằm ở buồng làm việc, phải dừng máy để lấy cuống ra làm
giảm năng suất.
4
1
2
3


5

6
7

a

b
a.Máy tuốt tiêu; b.Bộ phận làm việc

1.Bộ phận cấp liệu; 2.Buồng làm việc; 3.Cửa ra tiêu đã tuốt; 4.Trống
quay; 5.Rằng tuốt tiêu; 6.Ống bao có kích thước lỗ lớn hơn hạt tiêu;
7.Buồng chứa cuống tiêu (Buồng làm việc)
Hình 2. 7 Máy tuốt tiêu (kiểu 3)
14


Đặc điểm:
- Đường kính trống quay: 160mm
- Răng thẳng, gồm có 6 hàng (có 30 răng) xếp so le nhau, chiều cao răng 5mm
có:
+ 3 hàng (mỗi hàng 6 răng).
+ 3 hàng (mỗi hàng 5 răng).
- Ưu điểm:
+ Máy nhỏ, gọn, phù hợp với sản xuất hộ gia đình.
+ Tiết kiệm thời gian, sức lao động.
+ máy hoạt động bằng điện hoặc động cơ máy nổ.
- Nhược điểm:
+Tiêu sau khi thu hoạch tuốt liền thì năng suất không cao, cần phơi 0,5

hoặc 1 nắng mới mang đi tuốt.
+ Tiêu chắc lẫn tiêu còn dính ở cuống và ít tạp chất ra chung một cửa
+ Cuống tiêu nằm ở buồng làm việc, phải dừng máy để lấy cuống ra làm
giảm năng suất.
Cấu tạo:
1.Bộ phận cấp liệu;
2.Buồng làm việc;
1

3.Cửa ra tiêu đã tuốt;
4.Cửa ra cuống tiêu

2

4
3

Hình 2. 8 Máy tuốt tiêu
Đặc điểm:
- Ưu điểm:
15


+ Máy nhỏ, gọn, phù hợp với sản xuất vừa và nhỏ.
+ Máy tuốt bằng vít, tiết kiệm thời gian và sức lao động.
+ Có cửa ra cuống tiêu riêng biệt (cuống tiêu không nằm trong buồng
làm việc) nên năng suất khá cao.
+ Máy chạy chủ yếu bằng điện (có thể chạy bằng máy nổ).
+ Có thể tuốt tiêu tươi.
- Nhược điểm:

+ Tiêu chắc, tiêu lẫn tạp chất ra một cửa.

Cấu tạo:
1

1.Bộ phận cấp liệu;
2.Buồng làm việc;

2

3.Cửa ra cuống tiêu;
4.Giá đỡ máy;

6
3

5
4

5.Cửa ra tiêu lẫn tạp chất;
6.Cửa ra tiêu chắc.

Hình 2. 9 Một số mẫu máy tuốt tiêu mới.
Đặc điểm:
- Ưu điểm:
+ Máy nhỏ, gọn, phù hợp với sản xuất vừa và nhỏ.
16


+ Máy tuốt bằng vít, tiết kiệm thời gian và sức lao động.

+ Có cửa ra cuống tiêu riêng biệt (cuống tiêu không nằm trong buồng
làm việc) nên năng suất cao.
+ Máy chạy chủ yếu bằng điện (có thể chạy bằng máy nổ).
+ Tuốt tiêu tươi.
- Nhược điểm:
+ Tiêu chắc, tiêu lẫn tạp chất ra một cửa.
2.5 Ý kiến thảo luận và đề xuất nhiệm vụ của đề tài
2.5.1 Ý kiến thảo luận
Từ các phương pháp tuốt tiêu trên ta thấy:
a. Phương pháp tuốt tiêu thủ công tốn thời gian, nhân công, năng suất không
cao, chỉ áp dụng cho hộ gia đình có ít tiêu.
b. Phương pháp tuốt tiêu hai công đoạn: Phương pháp này tiết kiệm thời gian,
nhân công và năng suất cao hơn phương pháp tuốt thủ công nhiều, máy nhỏ
gọn, nhẹ, dễ vận chuyển, có thể chạy bằng điện hoặc động cơ diezel. Tuy
nhiên, phương pháp tuốt này chưa sạch triệt để, phải phơi tiêu từ nữa đến
một nắng rồi mới tuốt, cuống, cọng và tạp chất còn nằm trong buồng làm
việc, phải tốn thời gian lấy ra, làm từng mẻ nhỏ, lúc điện yếu thì bộ truyền
có thể hoạt động không hết công suất, làm giảm năng suất.
c. Phương pháp tuốt tiêu một công đoạn: Phương pháp này tiết kiệm thời gian,
nhân công, năng suất máy rất cao, máy kết cấu nhỏ gọn, nhẹ, dễ vận chuyển,
tuốt sạch triệt để, làm việc liên tục có thể chạy bằng điện hoặc động cơ
diezel, nhưng chủ yếu chạy bằng điện, phù hợp cho sãn xuất quy mô nông
hộ và phục vụ dây chuyền sản xuất tiêu. Tuy nhiên, phương pháp tuốt này
nếu điện yếu thì bộ truyền có thể hoạt động không hết công suất, làm giảm
năng suất.

17