MỤC LỤC
Trang tựa

Trang

Quyết định giao đề tài
Lý lịch khoa học ........................................................................................................... i
Lời cam đoan ..............................................................................................................ii
Lời cảm ơn ............................................................................................................... iii
Tóm tắt ...................................................................................................................... iv
Mục lục ........................................................................................................................ v
Danh sách các bảng ................................................................................................... vi
Danh sách các hình ...................................................................................................vii
Chƣơng 1GIỚI THIỆU............................................................................................. 1
1.1.

Tính cấp thiết của đề tài ........................................................................ 1

1.2.

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài .............................................. 2

1.3.

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài ............................................................. 2

1.4.

Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu ......................................................... 2

1.4.1.

Đối tƣợng nghiên cứu ............................................................................ 2

1.4.2.

Phạm vi nghiên cứu ............................................................................... 3

1.5.

Phƣơng pháp nghiên cứu ....................................................................... 3

1.5.1.

Cơ sở phƣơng pháp luận ....................................................................... 3

1.5.2.

Các phƣơng pháp nghiên cứu cụ thể ..................................................... 3

1.6.

Kết cấu luận văn .................................................................................... 3

Chƣơng 2

TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI .......................................... 4

2.1.

Tổng quan về cây dừa ........................................................................... 4


2.1.1.

Giới thiệu về cây dừa ............................................................................ 4

2.1.2.

Phân loại các giống dừa......................................................................... 5

2.1.3.

Giá trị dinh dƣỡng và giá trị kinh tế của dừa ........................................ 6

2.1.3.1. Giá trị dinh dƣỡng ................................................................................. 6
2.1.3.2. Giá trị kinh tế......................................................................................... 7

v


2.2.

Tình hình nghiên cứu .......................................................................... 10

2.2.1.

Tình hình nghiên cứu nƣớc ngoài ....................................................... 10

2.2.2.

Tình hình nghiên cứu trong nƣớc ........................................................ 14


2.3.

Nhận xét .............................................................................................. 16

Chƣơng 3

Ý TƢỞNG THIẾT KẾ VÀ PHƢƠNG ÁN ..................................... 17

3.1.

Phân tích đối tƣợng thiết kế ................................................................ 17

3.1.1.

Dừa nguyên liệu .................................................................................. 17

3.1.2.

Cấu tạo thô đại và hiển vi xơ dừa ........................................................ 19

3.1.3.

Tính chất hóa học của xơ dừa ............................................................. 20

3.1.4.

Tính chất hóa học của xơ dừa ............................................................. 20

3.1.5.


Dừa sau khi cắt gọt .............................................................................. 22

3.1.6.

Dao cắt và chế độ cắt gọt dừa ............................................................. 23

3.2.

Phân tích và đề xuất quy trình công nghệ gọt .................................... 25

3.2.1.

Phân tích .............................................................................................. 25

3.2.1.1. Phƣơng pháp gọt dừa thủ công ............................................................ 25
3.2.1.2. Phƣơng pháp gọt vỏ dừa bằng máy ..................................................... 26
3.2.1.3. Các yêu cầu về máy thiết kế ................................................................ 28
3.2.2.

Đề xuất quy trình công nghệ gọt vỏ dừa tự động ................................ 29

3.3.

Phƣơng án thiết kế máy gọt dừa tƣơi tự động ..................................... 30

3.3.1.

Phƣơng án thiết kế cụm định vị dừa .................................................... 31


3.3.2.

Phƣơng án thiết kế cụm gọt thân ......................................................... 33

3.3.3.

Phƣơng án thiết kế cụm gọt chóp ........................................................ 35

3.3.4.

Phƣơng án thiết kế cụm cắt đáy .......................................................... 37

3.4.

Lựa chọn phƣơng án thiết kế máy gọt dừa tự động ............................ 40

Chƣơng 4

XÂY DỰNG, CHẾ TẠO THIẾT BỊ THỰC NGHIỆM VÀ THỰC

NGHIỆM

............................................................................................................. 41

4.1.

Xây dựng và chế tạo thiết bị thực nghiệm .......................................... 41

4.1.1.


Xây dựng thiết bị thực nghiệm ............................................................ 41

4.1.2.

Chế tạo thiết bị thực nghiệm ............................................................... 43

v


4.2.

Thực nghiệm........................................................................................ 44

4.2.1.

Thực nghiệm khả năng gọt vỏ và cắt đáy dừa ..................................... 44

4.2.2.

Xử lý kết quả thực nghiệm quá trình gọt và cắt vỏ dừa ...................... 47

Chƣơng 5

THIẾT KẾ MÁY GỌT DỪA TỰ ĐỘNG ĐỂ PHỤC VỤ

XUẤTKHẨU ...............................................................................................................
5.1.

Nguyên lý hoạt động ........................................................................... 52


5.2.

Các công việc tính toán và thiết kế ..................................................... 53

5.3.

Tính toán và thiết kế ............................................................................ 54

5.3.1.

Cụm định vị ......................................................................................... 54

5.3.2.

Cụm cắt đáy ......................................................................................... 58

5.3.3.

Cụm gọt vỏ thân ................................................................................. 62

5.3.4.

Cụm gọt vỏ chóp ................................................................................. 63

5.4.

Mô hình thiết kế hoàn chỉnh ................................................................ 64

Chƣơng 6


KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................... 65

6.1.

Kết luận ............................................................................................... 65

6.2.

Nhận xét .............................................................................................. 65

6.3.

Kiến nghị ............................................................................................. 66

TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 67
PHỤ LỤC

............................................................................................................. 69

v

52


DANH SÁCH CÁC BẢNG
Trang
Bảng 2.1

Các nhóm giống dừa.............................................................................. 5


Bảng 3.1

Trình bày các thông số tổng hợp của trái dừa nguyên liệu ................. 19

Bảng 3.2

Trình bày các kích thƣớc tổng hợp về dừa thành phẩm ...................... 23

Bảng 3.3

So sánh phƣơng án thiết kế cụm định vị dừa nguyên liệu .................. 33

Bảng 3.4

So sánh phƣơng án thiết kế cụm dao gọt thân ..................................... 35

Bảng 3.5

So sánh sánh phƣơng án thiết kế cụm dao gọt chóp ........................... 37

Bảng 3.6

So sánh phƣơng án thiết kế cụm dao cắt đáy ...................................... 40

Bảng 3.7

Lựa chọn phƣơng án thiết kế ............................................................... 40

Bảng 4.1


Số liệu thực nghiệm tốc độ vòng quay và góc cắt của dao ................. 46

Bảng 4.2

Các mức thực nghiệm.......................................................................... 47

Bảng 4.3

Ma trận quy hoạch thực nghiệm .......................................................... 48

Bảng 4.4

Kết quả của 3 thí nghiệm trung tâm .................................................... 49

Bảng 4.5

Các số liệu dùng để tính phƣơng sai tƣơng thích ................................ 50

Bảng 4.6

Các số liệu để tính hệ số xác định ....................................................... 51

v


DANH SÁCH CÁC HÌNH
Trang
Hình 2.1

Cây dừa.................................................................................................. 4


Hình 2.2

Trái dừa ................................................................................................. 4

Hình 2.3

Sảnphẩmlàmtừgỗdừa ............................................................................. 7

Hình 2.4

Sảnphẩmlàm từ cọng dừa ...................................................................... 7

Hình 2.5

Sảnphẩmlàmtừgáodừa ........................................................................... 7

Hình 2.6

Sản phẩm làm từ lá dừa ......................................................................... 7

Hình 2 .7

Sảnphẩmlàmtừxơdừa ............................................................................. 8

Hình 2.8

Sảnphẩmlàmtừchàdừa ........................................................................... 8

Hình 2.9


Mặt nạ nƣớc dừa .................................................................................... 8

Hình 2.10

Dầu dừa tinh khiết ................................................................................. 8

Hình 2.11

Sữa dừa và bột sữa dừa ......................................................................... 9

Hình 2.12

Kẹo dừa ................................................................................................. 9

Hình 2.13

Nƣớc dừa tƣơi đóng hộp ....................................................................... 9

Hình 2.14

Thạch dừa .............................................................................................. 9

Hình 2.15

Kem dừa ................................................................................................ 9

Hình 2.16

Yaourt dừa ............................................................................................. 9


Hình 2.17

Máy gọt dừa Malaysia ......................................................................... 10

Hình 2.18

Máy gọt dừa của Ấn Độ ...................................................................... 11

Hình 2.19

Máy gọt dừa bán tự động của Thái Lan .............................................. 12

Hình 2.20

Máy gọt dừa tự động của Thái Lan ..................................................... 13

Hình 2.21

Máy gọt dừa của anh Lê Tân Kỳ ở Bến Tre ........................................ 14

Hình 2.22

Máy gọt dừa của ĐHSPKT TPHCM................................................... 15

Hình 3.1

Dừa xiêm xanh .................................................................................... 17

Hình 3.2


Dừa xiêm đỏ ........................................................................................ 18

Hình 3.3

Kích thƣớc trái dừa nhiên liệu ............................................................. 18

Hình 3.4

Mặt cắt ngang của mạch đƣờng kính nhỏ ........................................... 19

Hình 3.5

Mặt cắt ngang của mạch đƣờng kính lớn ............................................ 19

vii


Hình 3.6

Mặt cắt ngang của mạch đƣờng kính trung bình ................................. 20

Hình 3.7

Mặt cắt dọc của mạch .......................................................................... 20

Hình 3.8

Biểu đồ lực phá vỡ của vỏ dừa sau khi thụ phấn ................................ 21


Hình 3.9

Biểu đồ độ cứng của vỏ dừa sau khi thụ phấn .................................... 22

Hình 3.10

Kích thƣớc trái dừa sản phẩm ............................................................. 22

Hình 3.11

Các thông số của dao gọt..................................................................... 23

Hình 3.12

Tiết diện ngang của lƣỡi cƣa ............................................................... 24

Hình 3.13

Quy trình gọt dừa thủ công ................................................................. 25

Hình 3.14

Sơ đồ gọt dừa theo nguyên lý quay tròn ............................................. 26

Hình 3.15

Sơ đồ gọt dừa theo phƣơng pháp dao định hình kết hợp cắt đáy ........ 27

Hình 3.16


Sơ đồ nguyên lý gọt dừa theo nguyên lý mài vô tâm .......................... 28

Hình 3.17

Quy trình công nghệ gọt dừa tự động ................................................. 29

Hình 3.18

Sơ đồ khối máy gọt và cắt vỏ dừa tự động .......................................... 30

Hình 3.19

Sơ đồ nguyên lý định vị trái dừa nguyên liệu theo phƣơng án 1 ........ 31

Hình 3.20

Sơ đồ nguyên lý định vị trái dừa nguyên liệu theo phƣơng án 2 ........ 32

Hình 3.21

Sơ đồ nguyên lý gọt thân trái dừa theo phƣơng án 1 .......................... 33

Hình 3.22

Sơ đồ nguyên lý gọt thân trái dừa theo phƣơng án 2 .......................... 34

Hình 3.23

Sơ đồ nguyên lý gọt chóp trái dừa theo phƣơng án 1 ......................... 36


Hình 3.24

Sơ đồ nguyên lý gọt chóp trái dừa theo phƣơng án 2 ......................... 37

Hình 3.25

Sơ đồ nguyên lý cắt đáy dừa theo phƣơng án 1 .................................. 38

Hình 3.26

Sơ đồ nguyên lý cắt đáy dừa theo phƣơng án 2 .................................. 39

Hình 4.1

Sơđồnguyênlýthiếtbịgọtdừathực nghiệm ............................................ 41

Hình 4.2

Sơđồkhốithiếtbịthực nghiệm ............................................................... 42

Hình 4.3

Mô hình thiết bị thực nghiệm .............................................................. 43

Hình 4.4

Môhìnhchếtạothiếtbịthực nghiệm ....................................................... 44

Hình 4.5


Máygọtdừa thực nghiệm ..................................................................... 44

Hình 4.6

Kích thƣớc trái dừa thực nghiệm......................................................... 45

Hình 4.7

Quá trình thực nghiệm gọt và cắt vỏ dừa ............................................ 45

Hình 5.1

Sơ đồ nguyên lý máy gọt dừa tự động theo phƣơng án 1 ................... 52

vii


Hình 5.2

Cụm định vi tại vị trí làm việc số 1 .................................................... 54

Hình 5.3

Biểu đồ nội lực các thành phần tác dụng lên trục ............................... 56

Hình 5.4

Biểu đồ lực cắt của trục ....................................................................... 56

Hình 5.5


Cụm dao cắt đáy .................................................................................. 58

Hình 5.6

Biểu đồ nội các lực thành phần tác dụng ............................................ 60

Hình 5.7

Cơ cấu tay kẹp cắt đáy ........................................................................ 61

Hình 5.8

Cụm dao gọt vỏ thân ........................................................................... 62

Hình 5.9

Cơ cấu dao gọt chóp ............................................................................ 63

Hình 5.10

Mô hình thiết kế máy gọt dừa tự động ................................................ 64

vii


Chƣơng 1
GIỚI THIỆU
Kỹ thuật cơ khí hay công nghệ cơ khí là ngành học ứng dụng các nguyên lý
vật lý để tạo ra các loại máy móc và thiết bịphục vụ cho mọi ngành kinh tế trong

xã hội. Đối với một ngành công nghiệp vẫn còn non trẻ nhƣ nƣớc ta hiện nay, xu
hƣớng công nghiệp hóa –hiện đại hóa đất nƣớc thì ngoài sự ra đời của các loại
máy móc phục vụ cho các ngành công nghiệp thì các loại máy phục vụ cho nông
nghiệp, máy chế biến lƣơng thực và thực phẩm xuất hiện ngày càng nhiều trên thị
trƣờng với các kiểu dáng và mẫu mã đa dạng đáp ứng đƣợc mong muốn cho ngƣời
tiêu dùng.
Nhằm khai thác hết tiềm năng lớn mạnh của cây dừa ở tỉnh Bến Tre và các
tỉnh đồng bằng sông Cửu Long, các doanh nghiệp trong nƣớc không ngừng xúc tiến
thƣơng mại với các đối tác ở nƣớc ngoài. Ngoài các sản phẩm xuất khẩu đƣợc chế
biến từ cây dừa nhƣ đồ thủ công mỹ nghệ, mỹ phẩm, thực phẩm thì sản phẩm nƣớc
dừa cũng góp phần không nhỏ làm tăng giá trị của dừa.
Do đó, để đa dạng hóa các sản phẩm nƣớc dừa từ trái dừa, trên thế giới và
trong nƣớc đã cố gắng nghiên cứu chế tạo ra các máy gọt vỏ dừa nhằm mục đích
đáp ứng đƣợc yêu cầu sản phẩm dừa xuất khẩu.
1.1.Tính cấp thiết của đề tài
Dừa là loại cây công nghiệp lâu năm đƣợc trồng với diện tích lớn thứ tƣ đạt
150 ngàn ha [22] sau cao su, cà phê và điều.
Nhu cầu sử dụng nƣớc dừa làm nƣớc giải khát kháphổ biến trong nƣớc và trên
thếgiới.
Bên cạnh những mong muốn bức thiết của ngƣời dân các tỉnh đồng bằng sông
Cửu Long trong vấn đề giải quyết nạn dừa tƣơi bị ép giá, trong khi nguồn cung cấp
cho nhu cầu trong nƣớc và xuất khẩu dừa vốn là thế mạnh.

1


Đồng thời việc tạo hình dừa cho các loại dừa uống nƣớc cho đến nay vẫn còn
sử dụng các công cụ thô sơ mà chủ yếu dựa trên sức ngƣời là chính. Điều này phần
nào làm cho quá trình xuất khẩu dừa tƣơi uống nƣớc trở nên khó khăn.
Trên cơ sở đó, việc nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu và phát triển máy gọt dừa

tự động để phục vụ xuất khẩu” là vấn đề cấp thiết nhất hiện nay. Mục đích nhằm
tăng năng suất và đảm bảo chất lƣợng gọt vỏ để đáp ứng cho nhu cầu trong nƣớc và
xuất khẩu góp phần vào sự phát triển kinh tế của đất nƣớc.
1.2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Ý nghĩa khoa học
-

Đề xuất quy trình công nghệ gọtvỏ dừa.

-

Đề xuất nguyên lý động học, kết cấu của máy gọt dừa tự động.

Ý nghĩa thực tiễn
-

Tạo tiền đề nghiên cứu phát triển ngành công nghiệp chế tạo máy phục
vụ nhu cầu trong nƣớc và xuất khẩu.

-

Góp phần tạo ra sản phẩm trái dừa phục vụ xuất khẩu.

-

Làm tăng giá trị kinh tế cho dừa.

-

Tạo công ăn việc làm cho ngƣời dân.


1.3. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
Nghiên cứu, xác định các thông số hoạt động, các thông số hình học của dao
cắt và kết cấu máy gọt dừa tự động.
1.4. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
1.4.1. Đối tƣợng nghiên cứu
Dừa xiêm có khối lƣợng 1,6-1,8 kg.
Các cơ cấu,máy cắt gọt, bóc vỏ.

2


1.4.2.Phạm vi nghiên cứu
Do thời gian có hạn và khối lƣợng nghiên cứu lớn nên đề tài chỉ tiến hành
nghiên cứu, xác định các thông số cần thiết để thiết kế máy gọt dừa tự động cho loại
dừa xiêm có khối lƣợng 1,6-1,8 kg.
1.5.Phƣơng pháp nghiên cứu
1.5.1. Cơ sở phƣơng pháp luận
Các phƣơng pháp gọt dừa thủ công truyền thống phụ thuộc vào tay nghề của
ngƣời thợ, sản phẩm dừa sau khi gọt không đạt yêu cầu tạo ra nhiều phế phẩm.
1.5.2.Các phƣơng pháp nghiên cứu cụ thể
Phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết: tham khảo các tài liệu có liên quan để phục
vụ cho đề tài nhƣ: báo, tạp chí và các nguồn thông tin trên internet.
Phƣơng pháp điều tra và khảo sát thực tế tại các cơ sở gọt dừa xiêm xuất khẩu.
Qua đó đề xuất công nghệ và kết cấu động học của máy gọt dừa tự động.
Phƣơng pháp xử lý số liệu thực nghiệm để xác định các thông số về chế độ
hoạt động của máy, thông số hình học của dao cắt nhằm phục vụ cho công tác thiết
kế máy.
1.6. Kết cấuluận văn
Kết cấu luận văn tốt nghiệp gồm 6 chương

Chương 1: giới thiệu tính cấp thiết và lý do hình thành đề tài, ý nghĩa khoa
học và thực tiễn, mục tiêu nghiên cứu, đối tƣợng, phạm vi và giới hạn của đề tài,
phƣơng pháp nghiên cứu, kết cấu của luận văn tốt nghiệp.
Chương 2: trình bày tổng quan về các vấn đề liên quan đến đề tài nghiên cứu.
Chương 3: nêu ý tƣởng thiết kế và các phƣơng án.
Chương 4: đề cập đến việc xây dựng và chế tạo thiết bị thực nghiệm và thực
nghiệm.
Chương 5: trình bày thiết kế máy gọt dừa tự động để phục vụ xuất khẩu.
Chương 6: đƣa ra kết luận và kiến nghị.

3


Chƣơng 2
TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI
2.1.

Tổng quan về cây dừa

2.1.1. Giới thiệu về cây dừa
Cây dừa –tên khoa học Cocos nucifera, tên tiếng anh là Palm – là một loài cây
thuộc họ Arecaceae, chi Cocos với 300 loại khác nhau, đƣợc trồng rộng rãi trên
khắp thế giới [12].
Dừa là loại cây lớn, thân trơn trục, lá đơn xẻ thùy lông chim một lần. Cuống
và gân chính dài 4-6 mét các thùy với gân cấp 2 có thể dài 80-90 cm. Lá kèm
thƣờng biến thành bẹ dạng lƣới ôm lấy thân, các lá già khi rụng để lại các vết sẹo
trên thân [12].

Hình 2.1: Cây dừa [12]
Trái dừa thuộc loại quả hạch nhân cứng gồm ba phần chính: ngoại quả bì

(phần vỏ ngoài đƣợc phủ cutin), trung quả bì (phần xơ) và nội quả bì (gáo, cơm và
nƣớc) [12].

Hình 2.2: Trái dừa [12]
4


Cây dừa có nguồn gốc chƣa đƣợc xác định. Một số học giả cho rằng dừa có
nguồn gốc ở khu vực Đông Nam Châu Á, một số khác lại cho rằng cây dừa có
nguồn gốc ởmiền Tây Bắc Nam Mỹ[13].
Cây dừa đƣợc trồng phổ biến ở các vùng nhiệt đới ẩm với độ cao trung bình
dƣới 500 mét so với mặt nƣớc biển. Nhiệt độ thích hợp cho cây dừa ở 270C và
dao động ở 20-34oC, lƣợng mƣa lý tƣởng 1500-2300 mm/năm, độ ẩm thích hợp
80-90% [13].
Cây dừa có thể sinh trƣởng trên nhiều loại đất khác nhau, nhƣng phát triển tốt
nhất trên đất thịt pha cát và thoát thủy tốt. Độ pH thích hợp ở 5,5 – 7 [13].
Ở Việt Nam, dừa đƣợc trồng nhiều ở Nam Trung Bộ và Nam Bộ. Đặc biệt là
ởcác tỉnh: Bến Tre, Tiền Giang, Trà Vinh, Hậu Giang, …Năm 2008, dừa Việt Nam
đƣợc chọn làm 1 trong 8 biểu tƣợng cho chƣơng trình "xóa đói giảm nghèo" của
Quỹ phát triển Nông Nghiệp Quốc Tế (IFAD) [15]. Diện tích dừa ở Việt Nam ƣớc
tính đạt khoảng 200.000 ha [15].
2.1.2. Phân loại các giống dừa
Dựa vào đặc điểm hình thái, kiểu thụ phấn và mục đích sử dụng có thể phân
loại dừa thành 2 nhóm giống chính: nhóm giống dừa cao và nhóm giống dừa lùn.
Ngoài ra, để có đƣợc các giống dừa mới có năng suất và chất lƣợng cao, cung cấp
nguyên liệu cho công nghiệp chế biến, ngƣời ta còn lai tạo ra một nhóm giống dừa
mới gọi là dừa lai [14].
Bảng 2.1: Các nhóm giống dừa [14]
Đặctính


Giốngdừalùn

Giốngdừacao
Lấydầuvàchếbi

Giảikhát

ếncácsảnphẩmk

Mụcđíchsửdụn
g
Khốilượng (kg)
Năng

hác
1.5-2.2
80-150

2.8-3.5
40-60

5

Giốngdừalai
Lấydầuvàchếbiếncácsảnphẩ
mkhác
2.5-3kg
80-120



suất bình quân
(trái/cây/năm)
Kíchthướctrái
Cơmdừa

Nhỏ
Mỏng (6-10 mm)

Trung bìnhvà
to
Dày (11-23
mm)

Trung bình
Dày (11-13 mm)

Thờigianchora
hoa
Kiểuthụphấn
Chu
kỳkhaithác

2-3 năm

4-5 năm

2.5 đến 3 năm

Tựthụ


Chéo

Chéo

30-35 năm

50-60 năm

50-60 năm

Dừa xiêm xanh,
dừa xiêm lửa, dừa
xiêm núm, dừa
Cácloạidừa

xiêm đỏ, dừa
xiêm lục, dừa ẻo

Dừa lai JVA1
Dừa Ta,
dừaDâu,
dừaSáp.

Dừa lai JVA2
Dừa lai PB 121

nâu, dừa ẻo xanh,
dừa dứa.

2.1.3. Giá trị dinh dƣỡng vàgiátrịkinhtếcủadừa

2.1.3.1. Giá trị dinh dƣỡng
“kỳdiệu”

Tráidừađƣợcxemlàloạiquả

cógầnnhƣtoànbộchấtdinhdƣỡngcầnthiếtcungcấpchocơthể. Trong cơm có 80g dừa
gồm 238 cal; 23,3g chất béo bão hòa; 1,1 chất béo đơn không bão hòa; 16mg natri;
7,2g chất xơ ăn riêng; 5.0g đƣờng; 2.7g prôtêin; 1% canxi. Dừa đƣợc dùng làm
nguyên liệu để chế biến các món ăn tƣơng tự nhƣ các loại rau quả khác. Đặc biệt
nƣớc dừa có thể xem là loại nƣớc giải khát lý tƣởng bổ sung nhiều khoáng chất có
lợi cho cơ thểvà là bài thuốc chữa bệnh tuyệt vời: làm đẹp da, cung cấp nƣớc và
khoáng chất cho cơ thể, điều hòa huyết áp,giảm nguy cơ mất nƣớc, giảm cân, tăng
cƣờng hệ miễn dịch, tiêu diệt các vi khuẩn đƣờng ruột…[16].

6


2.1.3.2. Giá trị kinh tế
Cây dừa đƣợc sử dụng đa dạng, rất hữu dụng với đời sống con ngƣời, là
nguyên liệu cho sự phát triển của nhiều ngành công nghiệp [17].
a) Nguyên liệu để sản xuất hàng thủ công mỹ nghệ
Với bàn tay khéo léo, tài hoa cộng với óc thẩm mỹ, ngƣời dân xứ dừa đã tạo
nên một làng nghề thủ công mỹ nghệ với những sản phẩm độc đáo có mặt trên thị
trƣờng trong, ngoài tỉnh và xuất khẩu ra nƣớc ngoài: sản phẩm làm từ gỗ dừa (hình
2.3), sản phẩm làm từ cọng dừa (hình 2.4), sản phẩm làm từ gáo dừa (hình 2.5), sản
phẩm làm từ lá dừa (hình 2.6), sản phẩm làm từ xơ dừa (hình 2.7), sản phẩm làm từ
chà dừa (hình 2.8),…

Hình 2.4: Sảnphẩmlàm từ
Hình2.3: Sảnphẩmlàmtừgỗdừa [17]


cọng dừa [17]
từcọngdừa [17]

Hình2.5: Sảnphẩmlàmtừgáodừa [17]
Hình 2.6: Sảnphẩmlàm
từládừa [17]

7
Hình2.7: Sảnphẩmlàmtừxơdừa

Hình2.8: Sảnphẩmlàmtừchàdừa [17]


a) Nguyên liệu để sản xuất mỹ phẩm
Bêncạnhnhữngtácdụngtuyệtvờitừtráidừa

(mục

2.1.3.1)

thìdừacũngđƣợcdùnglàmnguyênliệuđểsảnxuấtmỹphẩm: mặtnạnƣớcdừatƣơi (hình
2.9), dầudừatinhkhiết (hình 2.10),…

Hình 2.9: Mặt nạ nước dừa [18]

Hình 2.10: Dầu dừa tinh khiết [18]
[14]
a) Nguyên liệu để sản xuất thực phẩm
Tráidừađƣợcxemlàmộtnguyênliệucầnthiếtchoviệcsảnxuấtcácthựcphẩmphụcv


ụchonhucầucủa con ngƣời. Các loại thực phẩm sản xuất từ dừa: sữa dừa và bột dừa
(hình 2.11), kẹo dừa (hình 2.12), nƣớc dừa tƣơi đóng hộp (hình 2.13), thạch dừa
(hình 2.14), kem dừa (hình 2.15), Yaourt dừa (hình 2.16),…

8


Hình 2.11: Sữa dừa và bột sữa

Hình 2.12: Kẹo dừa [19]

dừa [19]
[18]

Hình 2.13: Nước dừa tươi đóng

Hình 2.14: Thạch dừa [19]

hộp [19]
[18]

Hình 2.15: Kem dừa [19]

Hình 2.16 : Yaourtdừa [19]

2.2. Tình hình nghiên cứu

9



2.2.1. Tình hình nghiên cứu nƣớc ngoài
Các quốc gia thuộc Hiệp hội dừa Châu Á - Thái bình dƣơng (APCC) cũng
nhận thấy cơ giới hóa trong khâu gọt vỏ dừa tƣơi là cần thiết nhằm để tăng thêm lợi
nhuận và bảo vệ sức khỏe của ngƣời lao động. Đây là hình ảnh một số máy gọt dừa:
a) Thiết kế của Malaysia
Tên máy:OM 90YD. Công suất cắt 250-300 trái/giờ. Máy đã đƣợc đƣa vào sử
dụngnhƣng ở mức độ phục vụ nhu cầu sản phẩm dừa tiêu thụ trong nƣớc [20].

Hình 2.17: Máy gọt dừa Malaysia [20]
Nguyên lý: trái dừa đƣợc định vị trên bàn chông, tịnh tiến dao theo phƣơng
ngang đểgọt thân và tịnh tiến dao theo phƣơng thẳng đứng đểgọt chóp dừa. Cuối
cùng trái dừa đƣợc lấy ra và chuyển sang nguyên công cắt đáy bằng tay.
Ƣu điểm
 Máy có kết cấu đơn giản, dễ vận hành.
 Máy có giá thành thấp, dễ chế tạo.
Nhƣợc điểm
 Máy chƣa tự động hóa đƣợc quá trình cấp dừa nguyên liệu.
 Chƣa tự động hóa đƣợc khâu cắt đáy dừa.
 Năng suất cắt gọt phụ thuộc vào tay nghề của ngƣời thợ.
b) Thiết kế của Ấn Độ

10


Công suất cắt 200-250 trái/giờ, phù hợp cho các cơ sở cung cấp dừa nhỏ.
Máy đã đƣợc đƣa vào sử dụng thực tế nhƣng ở mức độ phục vụ nhu cầu sản phẩm
dừa tiêuthụ trong nƣớc [20].

Hình 2.18: Máy gọt dừa của Ấn Độ [20]

Nguyên lý: trái dừa đƣợc định vị theo nguyên lý tiện, điều khiển dao cắt
bằng tay để cắt vỏ dừa sau đóchuyển sang nguyên công cắt dừa bằng tay.
Ƣu điểm
 Máy có kết cấu đơn giản, dễ vận hành và dễ chế tạo.
 Máy có giá thành thấp.
Nhƣợc điểm
 Chƣa tự động hóa đƣợc quá trình cấp dừa nguyên liệu.
 Chƣa tự động hóa quá trình cắt gọt vỏ dừa.
 Biên dạng ngoài của trái dừa phụ thuộc nhiều vào tay nghề ngƣời thợ.
 Hình dáng sản phẩm không đạt yêu cầu do tồn tại lỗ chống tâm.
 Không đảm bảo an toàn lao động.

c) Thiết kế của Thái Lan

11


Máy gọt dừa bán tự động: Công suất cắt 172 trái/giờ, máy phù hợp cho các
cơ sở cung cấp dừa nhỏ. Máy thiết kế và chế tạo nhƣng chƣa đƣa vào sử dụng, đang
trong giai đoạn thử nghiệm [10].

Hình 2.19: Máy gọt dừa bán tự động của Thái Lan [10]
Nguyên lý: trái dừa đƣợc định vị theo nguyên lý tiện, tịnh tiến dao cắt thân
để cắt thân, tịnh tiến dao cắt chóp để cắt chóp dừa và cuối cùngdùng dao thẳng đứng
để cắt đáy dừa.
Ƣu điểm
 Máy có kết cấu đơn giản, dễ vận hành và dễ chế tạo.
 Máy có giá thành thấp.
Nhƣợc điểm
 Chƣa tự động hóa đƣợc quá trình cấp dừa nguyên liệu và lấy sản phẩm.

 Hình dáng sản phẩm không đạt yêu cầu theo tiêu chuẩn dừa xuất khẩu.

12


Máy gọt dừa tự động: Công suất cắt 86 trái/h phù hợp cho các cơ sở cung
cấp dừa tƣơi nhỏ. Máy thiết kế và chế tạo nhƣng chƣa đƣa vào sử dụng, đang trong
giai đoạn thử nghiệm [10].

1. Khung chính 2. Trạm cắt thân dừa 3. Trạm cắt chóp dừa
4. Trạm định vị dừa 5. Bàn quay trục chính 6. Khối đỡ sản phẩm
7. Khối ép sản phẩm 8. Lò xo 9. Motor 10. Mạch điều khiển
Hình 2.20: Máy gọt dừa tự động của Thái Lan [11]
Nguyên lý: tại vị trí ban đầu trái dừa nguyên liệu số 1 đƣợc định vị tại chấu
định vị số 1, mở máy động cơ truyền moment xoay chấu số một1200 sang vị trí dao
cắt thân. Sau khi hoàn thành quá trình cắt thân dừa, tắt máy và tiếp tục cấp dừa
nguyên liệu số 2 vào chấu định vị số hai, mở máy động cơ truyền moment làm cho
trái dừa số 1 quay 1200 sang vị trí cắt chóp và trái dừa số 2 sang vị trí cắt thân. Sau
khi hoàn thành quá trình cắt thân và cắt chóp, tắt máy và tiếp tục cấp trái dừa
nguyên liệu số 3 vào chấu định vị số ba. Mở máy, động cơ truyền moment xoay bàn
xoay 1200 trái dừa số 1 quay về vị trí ban đầu để cắt đáy. Sau khi hoàn thành quá
trình cắt đáy, tắt máy và lấy dừa sản phẩm theo yêu cầu thiết kế. Máy hoạt động
theo một chu trình kép kín cứ sau 41 giây ta tắt máy để thu đƣợc dừa sản phẩm theo
yêu cầu xuất khẩu.

13


Ƣu điểm
 Máy tự động hóa hoàn toàn quá trình cắt gọt.

 Hình dạng sản phẩm dừa tƣơng đối ổn định.
 Máy cắt gọt vỏ dừa hoạt động theo một quy trình khép kín.
Nhƣợc điểm
 Máy chƣa tự động hóa quy trình cấp dừa nguyên liệu và lấy sản phẩm
dừa.
 Máy có kết cấu cồng kềnh, khó chế tạo.
 Giá thành máy cao.
 Máy chƣa tự động hóa đƣợc khâu lấy đế dừa sau khi cắt đáy.
2.2.2. Tình hình nghiên cứu trong nƣớc
a) Anh Lê Tân Kỳ xã Phú Nhuận thành phố Bến Tre tỉnh Bến Tre đã bƣớc đầu
chế tạo thành công máy gọt dừa với năng suất cắt 100-150 trái/giờ, phù hợp cho các
cơ sở cung cấp dừa tƣơi nhỏ. Máy đã đƣợc đƣa vào sử dụng thực tế nhƣng ở mức
độ phục vụ nhu cầu sản phẩm dừa tƣơi tiêu dùng trong nƣớc và đã có thông tin
thƣơng mại trên thị trƣờng [21].

Hình 2.21: Máy gọt dừa của anh Lê Tân Kỳ ở Bến Tre [21]
Nguyên lý: Trái dừa đƣợc định vị trên bàn chông. Cơ cấu gồm hai lƣỡi dao,
lƣỡi dao thẳng đứng tịnh tiến để cắt thân, lƣỡi dao nghiêng cố định cắt chóp dừa.
Sau đó trái dừa đƣợc gỡ ra và chuyển sang nguyên công cắt đáy bằng tay.

14


Ƣu điểm
 Máy có kết cấu đơn giản, dễ vận hành.
 Giá thành thấp, dễ chế tạo.
 Máy cắt đƣợc nhiều loại dừa.
Nhƣợc điểm
 Năng suất thấp chỉ thích hợp cho các cơ sở cung cấp dừa tƣơi uống
nƣớc nhỏ.

 Chƣa tự động hóa đƣợc quá trình cấp dừa nguyên liệu và cắt đáy.
b) Trƣờng Đại học Sƣ Phạm Kỹ thuật TP. HCM đã nghiên cứu và đề xuất
mô hình máy gọt dừa nhƣng năng suất thu đƣợc thấp và chất lƣợng sản phẩm
không cao. Thiết bị này chỉ dừng lại ở mức thí nghiệm và chƣa đƣa vào sử dụng
thực tế [23].

Hình 2.22: Máy gọt dừa của ĐHSPKT TPHCM [23]
Nguyên lý: trái dừa đƣợc cơ cấu cấp phôi theo kiểu từ trên rơi xuống ngay vị
trí cơ cấu kẹp. Cơ cấu định vị này có chức năng đƣa dừa vào vị trí định vị để tiến
hành truyền moment xoay cho dừa (bàn chông từ dƣới lên và phểu chụp từ trên
xuống). Sau đó, các cơ cấu dao định hình đƣợc các piston khí nén đẩy vào tiến hành
tạo hình dừa. Cuối cùng, cơ cấu kẹp đƣa dừa về vị trí cấp phôi ban đầu và lúc này sẽ
có một piston khí nén đẩy dừa ra khỏi cơ cấu kẹp, hoàn tất 1 chu kỳ gia công.

15


Ƣu điểm
 Máy có kết cấu đơn giản, dễ vận hành.
 Máy có giá thành thấp và dễ chế tạo.
Nhƣợc điểm
 Năng suất cắt gọt của máy thấp.
 Sản phẩmđầu ra tạo ra nhiều phế phẩm.
 Máy chƣa tự động hóa đƣợc khâu lấy đế dừa sau khi cắt đáy.
2.3. Nhận xét
Qua khảo sát cho thấy hiện nay không chỉ tại Việt Nam mà ở các nƣớc Châu
Á có sản phẩm dừa xiêm uống nƣớc thì máy gọt dừa là một vấn đề đang đƣợc quan
tâm nghiên cứu để thiết kế và chế tạo. Cho đến nay chƣa có máy gọt dừa tự động
nào thực hiện tất cả các công đoạn (cấp liệu, gọt thân, gọt chóp và cắt đáy) đƣợc
nghiên cứu và đƣa ra thị trƣờng.


16


Chƣơng 3
Ý TƢỞNG THIẾT KẾ VÀ PHƢƠNG ÁN
3.1. Phân tích đối tƣợng thiết kế
3.1.1. Dừa nguyên liệu
Dừa nguyên liệu: dừa xiêm xanh và dừa xiêm đỏ.
a) Dừa xiêm xanhlà giống dừa uống nƣớc phổ biến nhất ở đồng bằng sông
Cửu Long, ra hoa sớm sau khoảng 2,5 - 3 năm trồng, năng suất bình quân 140-150
trái/cây/năm, vỏ mỏng có màu xanh, nƣớc có vị ngọt thanh (7-7,5% đƣờng), thể
tích nƣớc 250-350 ml/trái.
Các kích thƣớc của dừa xiêm xanh đƣợc xác định qua đo thực tế tại cơ sở dừa
Nam Long ở quận Gò Vấp Tp. HCM. Kết quả đo đƣợc trình bày ở bảng 1.1 (phụ
lục 1.1).

Hình 3.1: Dừa xiêm xanh [12]
b) Dừa xiêm đỏ là giống dừa uống nƣớc phổ biến thứ hai ở đồng bằng sông Cửu
Long, ra hoa sớm sau khoảng 3 năm trồng, năng suất bình quân 140-150
trái/cây/năm, vỏ trái mỏng có màu nâu đỏ, nƣớc có vị ngọt thanh (7-7,5% đƣờng),
thể tích nƣớc 250-350 ml/trái.

17


Các kích thƣớc của dừa xiêm đỏ đƣợc xác định qua đo thực tế tại cơ sở dừa
Nam Long ở quận Gò Vấp Tp. HCM. Kết quả đo đƣợc trình bày ở bảng 1.2 (phụ
lục 1.2).


Hình 3.2: Dừa xiêm đỏ [12]
c)Hình 3.3 mô tả các kích thƣớc cần đo của trái dừa nguyên liệu

Hình 3.3: Kích thước trái dừa nhiên liệu

18