Tài liệu Thiết kế máy tách hạt bắp

Luận văn tốt nghiệp LỜI CẢM ƠN Sau thời gian học tập tại Khoa Cơ khí Trường Đại học Bách khoa TP.HCM và thực tập tại Công ty TNHH Cơ Khí Bảo Hân, được sự hướng dẫn của Thầy hướng dẫn, được sự giúp đỡ của bạn bè, em thực hiện bài Luận văn tốt nghiệp với đề tài “Thiết kế máy tách hạt bắp’’. Hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, cho phép em được bày tỏ lời cảm ơn đặc biệt đến Thầy Bùi Trọng Hiếu đã kiên nhẫn tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em trong suốt quá trình hoàn thành Luận văn này. Đồng thời Thầy cũng đã tạo điều kiện để cho em tiếp cận và thực hiện một đề tài một cách xác thực nhất và truyền đạt kiến thức, thành hành trang vững chắc cho em trong tương lai . Luận văn tốt nghiệp hoàn thành nhưng do thời gian có hạn, cũng như kiến thức còn hạn chế của sinh viên nên trong Luận văn tốt nghiệp này sẽ không tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy, em rất mong nhận được sự chỉ bảo, đóng góp ý kiến của quý Thầy Cô để em có điều kiện bổ sung, nâng cao kiến thức của mình, phục vụ tốt hơn trong công tác thực tế sau này. Em xin chân thành cảm ơn! Tp.HCM, tháng 05 năm 2019 Sinh viên thực hiện Kiều Văn Tuấn SVTH: Kiều Văn Tuấn 1 Luận văn tốt nghiệp PHỤ LỤC CHƯƠNG I: TỔNG QUAN ............................................................................................. 8 1.1 NGUỒN GỐC CỦA BẮP ................................................................................................ 8 1.2 PHƯƠNG PHÁP TRỒNG BẮP ...................................................................................... 9 1.2.1 Công nghệ làm đất .................................................................................................... 9 1.2.2 Làm đất trước khi gieo và gieo ............................................................................... 10 1.2.3 Chăm sóc sau khi gieo ............................................................................................ 10 1.2.4 Bảo quản bắp khi thu hoạch về ............................................................................... 10 1.2.5 Tiêu chuẩn một giống bắp tốt ................................................................................. 10 1.3 GIỚI THIỆU VỀ QUÁ TRÌNH TRU HOẠCH BẮP .................................................... 10 1.3.1 Quá trình tách hạt thủ công ..................................................................................... 11 1.3.2 Có hai cách tách hạt thủ công ................................................................................. 11 1.3.3 Tách hạt bằng máy .................................................................................................. 11 1.4 QUY TRÌNH XỬ LÝ BẮP ............................................................................................ 12 1.5 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT MẶT HÀNG BẮP Ở VIỆT NAM ....................................... 12 1.6 VAI TRÒ CỦA BẮP...................................................................................................... 13 1.7 THÀNH PHẦN CỦA CÂY BẮP .................................................................................. 14 1.8 THÔNG SỐ CỦA TRÁI BẮP ....................................................................................... 15 CHƯƠNG II: KHẢO SÁT MỘT SỐ MÁY ĐANG SỬ DỤNG VÀ PHƯƠNG ÁN . 16 2.1 KHẢO SÁT .................................................................................................................... 16 Khái quát chung về máy thu hoạch bắp ..................................................................... 168 2.2 CÁC PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ .................................................................................... 19 2.2.1 Loại tách hạt dạng trống ......................................................................................... 19 2.2.2 Loại tách hạt dạng đĩa ............................................................................................. 21 2.2.3 Loại tách hạt dạng băng tải ..................................................................................... 22 2.3 ĐÁNH GIÁ Ý TƯỞNG VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ .................................. 23 2.3.1 Chuẩn bị lựa chọn ................................................................................................... 23 2.3.2 Lập biểu đồ kế hoạch .............................................................................................. 24 CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ CỦA MÁY ...................................... 27 SVTH: Kiều Văn Tuấn 2 Luận văn tốt nghiệp TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ .................................................................................... 27 3.1 3.1.1 Tính toán phễu nạp.................................................................................................. 27 3.1.2 Vận tốc của trống đập ............................................................................................. 27 3.1.3 Lực đập ................................................................................................................... 28 3.1.4 Công suất cần thiết và phương trình của trống đập ................................................ 29 3.1.5 Thông số cấu trúc bộ phận đập ............................................................................... 32 3.1.6 Quá trình làm việc của sàng .................................................................................... 34 3.1.7 Quá trình làm việc của quạt .................................................................................... 39 CHỌN CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ. ................................................................................. 41 3.2 3.2.1 Công suất cần thiết trên quạt ................................................................................... 41 3.2.2 Công suất cần thiết trên trống tách (đập) ................................................................ 41 3.2.3 Công suất cần thiết trên sàng .................................................................................. 41 PHÂN PHỐI TỈ SỐ TRUYỀN VÀ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG ............................. 42 3.3 3.3.1 Phân phối tỉ số truyền .............................................................................................. 42 3.3.1.1 Phân phối tỉ số truyền cho quạt ................................................................................ 42 3.3.1.2 Phân phối tỉ số truyền cho trống tách (đập) ............................................................ 43 3.3.1.3 Phân phối tỉ số truyền cho sàng ............................................................................... 43 3.3.2 Thiết kế hệ thống truyền động ................................................................................. 43 3.3.2.1 Chọn loại đai ............................................................................................................ 43 3.3.2.2 Hệ thống truyền động đai thang từ Puli quạt qua Puli đầu của trục trống tách (đập)44 3.3.2.3 Hệ thống truyền động đai dẹt từ Puli cuối trống tách qua Puli của trục lệch tâm. .. 47 3.4 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRỤC,THEN VÀ BĂNG TẢI ............................................. 51 3.4.1 Tính toán thiết kế trục ............................................................................................. 51 3.4.2 Tính toán thiết kế then và ổ đỡ cho trục ................................................................. 63 3.4.3 Thiết kế băng tải...................................................................................................... 67 3.4.3.1 Thông số kỹ thuật ................................................................................................ 67 3.4.3.2 Chọn kết cấu băng tải .......................................................................................... 68 CHƯƠNG IV: SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN ............................................................................ 81 SVTH: Kiều Văn Tuấn 3 Luận văn tốt nghiệp 4.1 SƠ ĐỒ ĐẤU DÂY ......................................................................................................... 81 4.2 SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỀU KHIỂN ....................................................................................... 82 CHƯƠNG V: VẬN HÀNH VÀ BẢO DƯỠNG ............................................................ 83 5.1 VẬN HÀNH................................................................................................................... 83 5.2 BẢO DƯỠNG ................................................................................................................ 83 CHƯƠNG VI: KẾT LUẬN ............................................................................................ 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................................... 85 SVTH: Kiều Văn Tuấn 4 Luận văn tốt nghiệp DANH SÁCH HÌNH ẢNH Hình 1.1 : Hình ảnh về cây bắp. Hình 1.2 : Sơ đồ xử lí bắp thủ công. Hình 1.3 : Các loại thức ăn từ bắp. Hình 1.4 : Thành phần của cây bắp. Hình 2.1 : Máy tách hạt bắp 4 cửa. Hình 2.2 : Sơ đồ động máy tách hạt trục vít,ống vít. Hình 2.3 : Máy tách hạt bắp dạng đĩa răng. Hình 2.4 : Sơ đồ nguyên lý cấu tạo máy tách bắp dạng băng tải. Hình 1 : Hình dáng thanh đập. Hình 2 : Động lực học của sàng. Hình 3 : Các lực tác dụng khi cơ cấu cam lệch tâm làm việc. Hình 4 : Các lực tác dụng lên hạt khi sàng làm việc. Hình 5 : Sơ đồ vận tốc hạt trên sàng. Hình 6 : Sơ đồ động. Hình 7 : Kiểu bộ truyền đai dẹt nửa chéo. Hình 8 : Biểu diễn các lực tác dụng lên trục I. Hình 9 : Biểu diễn các lực tác dụng lên trục II. Hình 10 : Biểu diễn các lực tác dụng lên trục III. Hình 11 : Các kích thước của then. Hình 12 : Biễu diễn lực tác dụng lên gối đỡ. Hình 13 : Biễu diễn lực tác dụng lên gối đỡ. Hình 14 : Biễu diễn lực tác dụng lên gối đỡ. Hình 15: Cách bồ trí băng tải. Hình 16: Kết cấu con lăn đỡ. Hình 17 : Sơ đồ bố trí con lăn đỡ. Hình 18: Nguyên lý bộ phận an toàn. SVTH: Kiều Văn Tuấn 5 Luận văn tốt nghiệp Hình 19: Sơ đồ tải trọng lên trục. Hình 20: Biểu đồ moment tác dụng lên trục. Hình 21 : Sơ đồ đấu dây. Hình 22 : Sơ đồ mạch điều khiển. DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Sản lượng bắp của Việt Nam trong năm 2015, 2016 và 2017. Bảng 1.2: Dự báo nhu cầu về bắp trên thế giới năm 2020. Bảng 2.1: Ma trận quyết định. Bảng 2.2: Biểu đồ kế hoạch. Bảng 3.1 : Bảng thông số động học. Bảng 3.2 : Thông số loại đai A. Bảng 4.1: Tổng hợp các khả năng của tỷ số truyền. SVTH: Kiều Văn Tuấn 6 Luận văn tốt nghiệp LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay việc cơ khí hóa và áp dụng khoa học kỹ thuật vào ngành nông nghiệp được diễn ra rộng rãi trên toàn thế giới và Việt Nam cũng nằm trong xu hướng đó. Vì thế công tác đào tạo và nghiên cứu để sản xuất ra những sản phẩm có ích cho ngành nông nghiệp được nhà nước ta quan tâm chú trọng. Trong đó, dây chuyền tách hạt bắp cũng được nghiên cứu và cải tiến để phục vụ cho ngành trồng và chế biến bắp ở nước ta. Tách hạt là công đoạn quan trọng trong thu hoạch và sản xuất bắp. Công đoạn này thực hiện ở các khâu sau thu hoạch hoặc trước khi chế biến hạt bắp. Đề tài chọn là quá trình tách hạt bắp sau thu hoạch. Tách hạt bằng trống tách sau đó phân loại trên sàng lắc. Vì thế mục tiêu của đề tài là: - Nghiên cứu thiết kế và tính toán trống tách. - Ứng dụng trống tách để tách hạt và sàng để phân loại. Máy tách hạt đảm bảo sản suất cho các cơ sở, máy có những ưu điểm sau: - Kết cấu máy gọn nhẹ, tiết kiệm nguyên liệu, an toàn lao động. - Có thể phân loại được nhiều kích thước hạt khác nhau. - Có hiệu quả kinh tế cao. - Việc chế tạo có thể thực hiện ở các phân xưởng nhỏ. - Giá thành rẻ. Tuy được biết nhiều môn học, nhiều hình ảnh liên quan tới máy tách hạt bắp nhưng để thiết kế và chế tạo máy tách hạt bắp không tránh khỏi những sai sót và hạn chế trong quá trình nghiên cứu. Mong quý Thầy Cô góp ý để em có thể hoàn thành tốt công việc được giao. SVTH: Kiều Văn Tuấn 7 Luận văn tốt nghiệp CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 NGUỒN GỐC CỦA BẮP Bắp, ngô hay bẹ là một loại cây lương thực được thuần canh tại khu vực Trung Mỹ và sau đó lan tỏa ra khắp châu Mỹ. Bắp lan tỏa ra phần còn lại của thế giới sau khi có tiếp xúc của người châu Âu với châu Mỹ vào cuối thế kỷ 15, đầu thế kỷ 16. Bắp được đưa vào châu Âu đầu tiên ở Tây Ban Nha trong chuyến thám hiểm thứ hai của Columbus vào khoảng năm 1494. Người châu Âu đã nhận biết được giá trị của nó và nhanh chóng phổ biến rộng rãi. Vào những năm đầu của thế kỷ XVI, bằng đường thủy các tầu của Bồ Đào Nha, Tây Ban Nha, Italia đã đưa cây bắp ra hầu hết các lục địa của thế giới cũ. Năm 1517, xuất hiện ở Ai Cập, Thổ Nhĩ Kỳ, Pháp, Đức. Sau đó là Châu Âu và Bắc Phi. Năm 1521, bắp đến Đông Ấn Độ và quần đảo Indonesia. Vào khoảng năm 1575 bắp đến Trung Quốc. Bắp là cây lương thực được gieo trồng nhiều nhất tại châu Mỹ (chỉ riêng tại Hoa Kỳ thì sản lượng đã là khoảng 270 triệu tấn mỗi năm). Các giống bắp lai ghép được các nông dân ưa chuộng hơn so với các giống, thứ bắp thông thường do có năng suất cao vì có ưu thế giống lai. Trong khi một vài giống, thứ bắp có thể cao tới 7 m tại một số nơi, thì các giống bắp thương phẩm đã được tạo ra với chiều cao chỉ khoảng 2,5 m. Bắp ngọt (Zea mays var. rugosa hay Zea mays var. saccharata) thông thường thấp hơn so với các thứ, giống bắp khác. Ở Việt Nam, bắp là loại cây lương thực quan trọng thứ hai sau lúa, bắp được trồng khắp nơi, từ đồng bằng đến trung du và khá nhiều ở miền núi. SVTH: Kiều Văn Tuấn 8 Luận văn tốt nghiệp Hình 1.1: Hình ảnh về cây bắp 1.2 PHƯƠNG PHÁP TRỒNG BẮP 1.2.1 Công nghệ làm đất Cày đất lên phơi ải để làm sạch cỏ, tăng lượng Oxi trong đất, tăng lượng vi sinh vật có lợi, làm thoát và phân huỷ các chất gây hại cho cây trồng. Sau khi phơi ải khoảng một tuân thì tiễn hành phay tơi đất ra, phay càng sâu càng tơi càng tốt. Phay sâu khoảng 20cm. Khi đất được làm kĩ thì cây bắp sau này sẽ sinh trưởng tốt. SVTH: Kiều Văn Tuấn 9 Luận văn tốt nghiệp 1.2.2 Làm đất trước khi gieo và gieo Tiến hành rạch hàng cho cây, hàng cách hàng 80cm, sâu 15cm sau khi rạch hàng tiễn hành bón lót bằng phân hữu cơ hoặc phân NPK. Thực hiện công việc gieo hạt vào các hàng đã rạch, hạt cách hạt 20cm. Sau khi gieo tiến hành phủ một lớp đất mỏng lên trên. 1.2.3 Chăm sóc sau khi gieo Sau khi gieo 20-25 ngày tiễn hành bỏ phân, làm cỏ, vun gốc cho bắp. Khoảng 50-60 ngày sau khi gieo thì tiên hành bón phân đợt hai, vun gốc, làm cỏ lần hai. Nếu cây bắp bị bệnh hoặc sâu hại thì ta tiễn hành phun thuốc trị. Cần giữ độ ẩm trong đất vừa đủ cho cây bắp phát triển tốt, thiêu hay thừa. Tuỳ thuộc vào khí hậu và đất đai của địa phương mà ta tiễn hành chăm sóc cho phù hợp. 1.2.4 Bảo quản bắp khi thu hoạch về Sau khi thu hoạch về bắp còn tươi để bị hỏng hạt ta cần tiễn hành sạc bắp ngay. Sau đó đem ra phơi hoặc sấy khô cho đến khi đạt độ ẩm theo yêu cầu thì tiên hành đóng bao đem vào kho lưu giữ. 1.2.5 Tiêu chuẩn một giống bắp tốt Một giống bắp tốt có các đặc điểm sau: - Độ thuần khiết của giống cao. - Cây phát triển tốt thân to nhiều lá kích thước lá to. - Sức chống chịu với ngoại cảnh tốt như chịu hạn, chịu úng, có sức bền đề kháng cao kháng sâu bệnh có hại, thích nghỉ với điều kiện thời tiết của địa phương. Sơ chế thuận lợi đạt chất lượng cao, thành phân đạt chất lượng tốt. 1.3 GIỚI THIỆU VỀ QUÁ TRÌNH TRU HOẠCH BẮP Bắp sau khi đã già đạt đủ độ cứng của hạt thì sẽ được bẻ về, công việc này ở nước ta chủ yếu thực hiện thủ công. SVTH: Kiều Văn Tuấn 10 Luận văn tốt nghiệp Hiện nay đã có loại máy thu hoạch bắp (TBN - 2 ) do Viện cơ điện nông nghiệp và công nghệ sau thu hoạch nghiên cứu sản xuất. Máy này thu hoạch bắp đạt năng suất băng 40-50 lao động phố thông, năng suất thu hoạch 0,2 ha/giờ, tỉ lệ hao hụt dưới 3%, tuy có nhiều ưu điểm song loại máy này vẫn chưa được sử dụng rộng rãi do giá thành còn cao. Thông thường người ta tiễn hành bẻ bắp vào những ngày trời nắng để tránh bắp bẻ về bị hỏng. 1.3.1 Quá trình tách hạt thủ công Quả bắp sau khi được hái về sẽ được tiễn hành bóc vỏ rồi tách hạt. Sau đó hạt bắp sẽ được đem phơi khô, người ta cũng có thể phơi khô rồi mới bóc vỏ, tách hạt. 1.3.2 Có hai cách tách hạt thủ công - Dùng dùi ủi tách một số hàng không kế nhau trên quả bắp sau đó dùng tay xoay, chà quanh trái bắp để tách hết các hạt ra. - Dùng chày, cây đập lên đống bắp đã được phơi khô cho cứng hạt. Các hạt bắp sẽ tự động được tách ra khỏi cùi. Phương pháp này tuy nhanh hơn phương pháp trên song hạt không được tách hết, phải tốn công tách lại bằng tay. - Cả hai phương pháp này cho năng suất rất thấp, chỉ phù hợp với hộ sản xuất nhỏ và có lao động nhàn rỗi. 1.3.3 Tách hạt bằng máy Ở nước ta chủ yếu dùng các loại máy sau: - Máy tách hạt từ quả bắp đã được bóc vỏ, loại máy này cho năng suất cao song phải tốn nhiêu thời gian và nhân công bóc vỏ. - Máy tách hạt từ quả bắp còn nguyên vỏ. loại máy này cho năng suất rất cao và giảm được thời gian và lượng nhân công nhiều. Ngoài ra, còn có loại máy thu hoạch bắp có thể tiến hành đồng thời thu hoạch, bóc vỏ và tách hạt. Loại máy này có rất nhiều ưu điểm song ở nước ta chưa chế tạo được phải nhập từ nước ngoài về nên giá thành rất đắt, chưa có nhiều SVTH: Kiều Văn Tuấn 11 Luận văn tốt nghiệp ở nước ta. - Hạt bắp sau khi tách sẽ được phơi khô và vận chuyên đến nơi chế biến thành sản phẩm. 1.4 QUY TRÌNH XỬ LÝ BẮP Hình 1.2 Sơ đồ xử lí Bắp thủ công 1.5 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT MẶT HÀNG BẮP Ở VIỆT NAM - Diện tích thu hoạch trong năm 2016 ước đạt 1,3 triệu héc-ta, giữ nguyên so với những dự báo từ trước của Bộ. Đây là kết quả của chính sách chuyển đổi sang trồng bắp tại những vùng mà việc trồng lúa cho năng suất thấp. Tuy nhiên, do giá bắp trên thị trường quốc tế thấp nên diện tích thu hoạch bắp trong năm 2017 của Việt Nam sẽ vẫn giữ nguyên ở mức 1,3 triệu héc-ta. - Với việc các giống bắp biến đổi gen dần dần được sử dụng, năng suất bắp trung bình trong năm 2016 và 2017 được dự kiến lần lượt đạt khoảng 4,6 và 4,8 tấn/ha. Nhìn chung, sản lượng bắp tăng chủ yếu là nhờ năng suất trung bình cao hơn. Khi năng suất bắp trung bình tăng đến mức nhất định, người nông dân có thể bị thuyết phục rằng trồng bắp sẽ mang đến nhiều lợi nhuận cho họ. Bảng 1.1 Sản lượng bắp của Việt Nam trong năm 2015, 2016 và 2017 : Diện tích thu hoạch SVTH: Kiều Văn Tuấn Đơn vị 2015 2016 2017 Nghìn Ha 1179 1300 1300 12 Luận văn tốt nghiệp Năng suất Tấn/ha 4,48 4,6 4,8 Sản lượng Nghìn tấn 5281 5980 6240 - Diện tích trồng bắp vẫn tăng đều nhưng không thay đổi đáng kể theo thời gian. Đây là kết quả của chính sách khuyến khích trồng bắp để cung cấp nguyên liệu cho ngành công nghiệp thức ăn chăn nuôi tại địa phương mà chính phủ đã đề ra. Tuy nhiên, bắp trong nước đang phải đối mặt với những thách thức cạnh tranh về giá từ những nước sản xuất bắp lớn như Ấn Độ, Ác-hen-ti-na và Bra-xin. Bảng 1.2 Dự báo nhu cầu về bắp trên thế giới năm 2020 : 1.6 VAI TRÒ CỦA BẮP Bắp là một loại ngũ cốc quan trọng, đứng thứ ba sau lúa mì và lúa gạo. Là cây lương thực, giàu dinh dưỡng hơn lúa mì và lúa gạo, góp phần nuôi sống gần 1/3 dân số trên toàn thế giới. Bắp có nhiều công dụng. Tất cả các bộ phận của cây bắp từ hạt, đến thân, lá đều có thể sử dụng được để làm lương thực, thực phẩm cho người, thức ăn cho gia súc, làm nguyên liệu cho công nghiệp (rượu bắp, sản xuất ethanol để chế biến xăng sinh học, thậm chí còn còn chế biến tạo ra một số vật dụng đồ dùng như điện thoại, đồ trang sức của phụ nữ…), một số bộ phận của bắp có chưa một số chất có vai trò như SVTH: Kiều Văn Tuấn 13 Luận văn tốt nghiệp một loại thuốc chữa bệnh, làm chất đốt … Hình ảnh các món ăn được chế biến từ bắp : Bắp xào Bắp nướng Bắp luột Hình 1.3 : Các loại thức ăn từ bắp [8] 1.7 THÀNH PHẦN CỦA CÂY BẮP - Lá chiếm :25% - Thân cây trái bắp: Rễ :35% :30% :10% Cấu tạo của trái bắp : - Cấu tạo của bắp bắp giống hình chóp. Chiều dài của bắp khoảng (100-250) mm. Đường kính trung bình ( 40-60) mm. Hạt (1 trái khoảng 200-400 hạt). Cùi bắp. SVTH: Kiều Văn Tuấn 14 Luận văn tốt nghiệp - Râu bắp. - Lá bọc ngoài. Hạt chiếm khoảng 40%. Lá chiếm 10%. - Cùi và râu chiếm 50%. Hình 1.4: Thành phần của cây bắp [8] 1.8 THÔNG SỐ CỦA TRÁI BẮP - Bề dài hạt : Bề rộng hạt : ( 5,5 - 12,5) mm. (5,0 - 10) mm. - Trọng lượng 1000 hạt : Một trái bắp chứa : Khối lượng riêng trái bắp: Khối lượng riêng hạt bắp: 28,6g. (200 - 400) hạt. ( 200 - 250) kg/m3. ( 600 - 700) kg/m3. SVTH: Kiều Văn Tuấn 15 Luận văn tốt nghiệp CHƯƠNG II: KHẢO SÁT MỘT SỐ MÁY ĐANG SỬ DỤNG VÀ PHƯƠNG ÁN 2.1 KHẢO SÁT Ở Việt Nam, cây bắp được trồng từ khá lâu đời và thực tách bắp đã trở thành cây lương thực quan trọng thứ hai sau lúa. Sản xuất bắp ở nước ta không ngừng tăng cả về diện tích và năng suất như đồng bằng sông Hồng, Trung Du Miền Núi Phía Bắc, Tây Nguyên, Đông Nam Bộ… Sự phát triển của bắp hàng hóa ở Việt Nam, đã mở ra khả năng tiếp thu và ứng dụng các công cụ, máy móc vào các khâu sản xuất, đặc biệt là khâu thu hoạch đó là khâu tốn nhiều công lao động và có tính thời vụ khẩn trương nhất. 2.1.1 Khái quát chung về máy thu hoạch bắp 2.1.1.1 Yêu cầu kỹ thuật: Các máy thu hoạch bắp cần đạt các yêu cầu sau: - Năng suất cao để thu hoạch kịp thời vụ - Tỷ lệ hạt, bắp bị vỡ khi thu hoạch ở mức thấp nhất. - Tách sạch hạt khổi bắp bắp, tỷ lệ sót nhỏ. - Bóc hết bẹ bắp ra khỏi bắp. - Bâm thân cây thành các đoạn nhỏ, khoảng 2 - 5cm. - Chi phí năng lượng riêng thấp. 2.1.1.2 Phương pháp thu hoạch bắp. Hiện nay trên thế giới bắp được thu hoạch theo các phương pháp khác nhau tùy theo đặc điểm sản phẩm cuối cùng, điều kiện khí hậu, thời tiết khi thu hoạch và khả năng trang bị máy móc, công cụ, điều kiện kinh tách, thương mại. Phương pháp thu hoạch lấy hạt một giai đoạn và nhiều giai đoạn. a. Phương pháp thu hoạch bắp lấy hạt một giai đoạn. Thu hoạch bắp lấy hạt một giai đoạn, thực hiện theo hai phương pháp: - Thu lấy hạt đồng thời bâm nhỏ thân cây. - Thu lấy hạt để lại thân cây trên đồng. b. Phương pháp thu hoạch bắp lấy hạt nhiều giai đoạn. Thu bắp bắp cũng có thể thực hiện theo hai phương pháp: o Thu lấy bắp đồng thời bâm nhỏ thân cây. o Thu lấy hạt để lại thân cây trên đồng. SVTH: Kiều Văn Tuấn 16 Luận văn tốt nghiệp o Thu lấy bắp phải được tiến hành trước khi bắp chín hoàn toàn vài ngày. o Thu hoạch lấy bắp có thể thực hiên khi độ ẩm hạt trên bắp không vượt quá 40%. 2.1.1.3 Đặc điểm của quá trình tách hạt bắp và các chỉ tiêu làm việc của máy tách hạt. a. Đặc điểm của quá trình tách hạt. Tách hạt là khâu quan trọng, cần chọn sao cho sau khi bắp bắp đi qua bộ phận tách, phải tách được toàn bộ các hạt bắp, không được có hạt sót, không gây hư hỏng hạt và không làm vỡ lõi bắp. Phương của lực tách hạt bắp có thể theo các phương án sau: - Tách hạt bắp bằng lực tác dụng hướng trục của bắp bắp. - Tách hạt bắp bằng lực nén vào theo phương bán kính của bắp. - Tách hạt bắp bằng lực có phương tiếp tuyến với bắp bắp. - Tách hạt bắp bằng lực tác dụng có phương song song với trục bắp bắp. b. Các chỉ tiêu làm việc của máy tách bắp Các chỉ tiêu làm việc chính của máy tách bắp là: chất lượng làm việc, chi phí năng lượng, kinh tế kỹ thuật... Chỉ tiêu chất lượng của máy tách bao gồm: tỉ lệ tách sót, tỉ lệ hạt vỡ, tỉ lệ hạt theo lõi, độ sạch sản phẩm... Chỉ tiêu năng lượng cơ bản là chi phí năng lượng riêng. Chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của máy: năng suất, chi phí trực tiếp và chi phí gián tiếp cho việc tách bắp, thời gian thu hồi vốn... 2.1.1.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình làm việc của cơ cấu tách bắp. Quá trình làm việc của của cơ cấu bắp chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố: tính chất cơ lý của bắp bắp (độ ẩm, kích thước, tỉ lệ bẹ, hạt, lõi v.v.), các thông số kết cấu buồng tách, các thông số động học (vận tốc đỉnh răng trống... ) và chế độ cung cấp tải trọng. a. Ảnh hưởng của vận tốc đỉnh răng Khi tăng vận tốc đỉnh răng trống thì bắp được tách sạch hơn, nhưng độ hư hồng hạt lại cao hơn. Ngược lại giảm vận tốc xuống, độ hư hỏng hạt giảm nhưng tỉ lệ tách sót lại tăng. Vận tốc đỉnh răng trống tách còn ảnh hưởng đến SVTH: Kiều Văn Tuấn 17 Luận văn tốt nghiệp cả quá trình làm việc của bộ phận làm sạch là sàng và quạt, bởi vì tăng vận tốc trống, độ vỡ hạt và lõi cao hơn, do đó sàng, quạt để tách hạt nguyên ra khó hơn, độ sạch sản phẩm bị giảm và tỉ lệ hao hụt hạt tăng. b. Ảnh hưởng của khe hở giữa đỉnh răng và máng trống (khe hở tách) Khe hở tách của máy tách bắp trong tất cả các kết cấu tách đều được tính toán dựa vào kích thước của bắp và lõi bắp. Khe hở này cần phải nhỏ hơn đường kính bắp bắp. Khi hở tách có ảnh hưởng trực tiếp đến tỷ lệ hạt sót, tỷ lệ vỡ hạt và tỷ lệ vỡ lõi. Khi khe hở tăng thì tỷ lệ hạt vỡ giảm, tỷ lệ hạt sót tăng đồng thời chi phí năng lượng giảm. c. Ảnh hưởng của lượng cung cấp (tải trọng) Khả năng thông qua của máy tách bắp được xác định bởi lượng thông qua của cả bộ phận tách và cơ cấu sàng quạt. Giữ được tải trọng ở mức thích hợp thì các chỉ tiêu chất lượng làm việc đạt giá trị cao nhất. d. Ảnh hưởng của độ ẩm hạt bắp trên bắp Khi độ ẩm của hạt bắp và lõi tăng sẽ ảnh hưởng xấu đến quá trình tách. Bởi vì ở độ ẩm cao, nên hạt khó tách ra khỏi lõi hơn do mối liên kết giữa hạt và lõi bền vững và độ chặt giữa các hạt trên bắp lớn hơn. 2.1.2 Phân loại máy tách bắp. Trên thế giới hiện nay có rất nhiều loại máy tách bắp khác nhau. Có thể phân loại theo các phương pháp khác nhau: * Theo yêu cầu sản phẩm máy, tách bắp có thể chia làm hai loại: loại tách bắp giống và loại tách bắp thương phẩm. * Theo khả năng di động, máy tách bắp có thể chia ra các loại: máy cố định, máy bán cố định và máy tự vận hành. * Theo cách cấp liệu, máy tách bắp có thể chia làm các loại: cấp liệu thủ công và cấp liệu cơ giới. => Thông thường người ta phân loại máy tách bắp theo nguyên lý làm việc của bộ phận tách. Theo cách phân loại này có loại máy tách bằng đĩa, tách bằng băng tải SVTH: Kiều Văn Tuấn 18 Luận văn tốt nghiệp và tách bằng trống. 2.2 CÁC PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 2.2.1 Loại tách hạt dạng trống 2.2.1.1 Máy tách hạt bắp 4 cửa (Phương án 1) Hình 2.1 : Máy tách hạt bắp 4 cửa 1. Máng hứng hạt 5. Vỏ 2. Động cơ 6. Sàng 3. Bộ truyền đai 4. Phễu cấp  Nguyên lý làm việc : Động cơ (2) truyền chuyển động đến trục răng qua bộ truyền đai thang (3), trái bắp được đưa vào qua máng (4), do trục răng xoay ngược chiều kim đồng hồ nên trái bắp sẽ bị cuốn xuống và bị ép vào gai (5) được hàn vào vách cong, khi đó trái bắp sẽ bị răng của trục răng tách hạt theo phương tiếp tuyến. Những thanh thép tròn được hàn vào thép tấm uốn cong. Tấm thép này được uốn cong theo bán kính lớn ở đầu vào bắp và nhỏ dần ở đầu ra. Tại vị trí cùi bắp chạy ra thì khoảng hở giữa thanh thép tròn chỉ đủ để cùi bắp đã được tách hạt SVTH: Kiều Văn Tuấn 19 Luận văn tốt nghiệp đi qua, do đó đảm bảo tách hết hạt trước khi cùi bắp ra ngoài. Hạt bắp sau khi tách sẽ rớt xuống sàng (6) và rơi vào máng (1) và đi ra ngoài, còn cùi bắp theo (6) rớt ra ngoài.  Ưu điểm : Loại máy này kết cấu đơn giản dễ chế tạo, dễ vận hành .  Nhược điểm : Năng suất thấp, bắp phải được bóc vỏ trước khi tách . 2.2.1.2 Máy tách hạt trục vít ống vít (Phương án 2) Hình 2.2: Sơ đồ động máy tách hạt trục vít và ống vít 1– Động cơ 1 8– Phếu cấp 2– Động cơ 2 9– Vỏ bọc 3– Khớp nối 10 –Sàng ống lọc 4– Gối đỡ 11- Thanh đập trục vít 5–Bộ truyền đai 1 12- Sàng lọc 6– Trục trống tách 13- Gối đỡ trục CAM 7– Gối đỡ trống tách 14- Trục CAM 15- Băng tải  Nguyên lý làm việc: SVTH: Kiều Văn Tuấn 20