ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ DÂY CHUYỀN BÓC VỎ CỦ CÀ RỐT
NỘI DUNG ĐỒ ÁN
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ DÂY CHUYỀN BÓC VỎ CỦ CÀ RỐT
LỜI CẢM ƠN
Một nước có nền công nghiệp phát triển luôn luôn nói đến nền khoa học - kỹ thuật của nước đó. Trên thế giới hiện nay phát triển rất mạnh cho nên đòi hỏi ngành cơ khí phải phát triển theo, và ngành cơ khí cũng góp phần thúc đẩy sự phát triển của nền kinh tế của nước đó kéo theo các nghành khác cũng phát triển theo.
Ngành công nghiệp cơ khí chế tạo thiết kế các loại máy và trang thiết bị cơ khí phục vụ các ngành kinh tế như: công nghiệp, nông ngư nghiệp, giao thông vận tải, điện lực,thực phẩm…vvv. Sản phẩm cơ khí đầy chủng loại và có mặt ở các nước có nền công nghiệp phát triển.
Trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp chúng em đã gặp rất nhiều khó khăn, nếu không có sự động viên, hỗ trợ của gia đình, bạn bè và thầy cô thì em sẽ không thể hoàn thành được đồ án tốt nghiệp này. Với tất cả sự trân trọng, em xin chân thành cảm ơn đến:
- Gia đình, thầy cô giáo đã tận tình chăm sóc, lo lắng và giúp đỡ những lúc chúng em gặp khó khăn, đã hỗ trợ em trong suốt quá trình thực hiện đồ án.
TÓM TẮT ĐỒ ÁN
TÊN ĐỀ TÀI:
“THẾT KẾ DÂY CHUYỀN BÓC VỎ CỦ CÀ RỐT”
Nội dung
Dựa trên những kiến thức đã được học ở trường kết hợp với những kinh nghiệm thực tế của em, cùng với sự phân công của bộ môn em có cơ hội được tìm hiểu đề tài: “Thiết kế dây chuyền bóc vỏ cà rốt”. Quá trình tìm hiểu, nghiên cứu và thực hiện, đề tài em được tóm tắt như sau:
- Thiết kế băng tải cao su cấp liệu, thiết kế máng rung cấp liệu cho dây chuyền, thiết kế máy gọt vỏ cà rốt và thiết kế băng tải cắt.
- Tính toán, kiểm nghiệm bền các bộ phận xích tải, bánh răng, trục tang, băng tải.
- Xây dựng bản vẽ.
- Chế tạo mô hình máy bóc vỏ hoàn thiện.
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN.. i
TÓM TẮT ĐỒ ÁN.. ii
MỤC LỤC.. iii
DANH MỤC BẢNG BIỂU.. vi
DANH MỤC HÌNH VẼ.. vii
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU.. 1
1.1. Tính cấp thiết của đề tài1
1.2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài1
1.3. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài1
1.4. Mục đích nghiên cứu của đề tài2
1.5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu. 2
1.5.1. Đối tượng nghiên cứu. 2
1.5.2. Phạm vi nghiên cứu. 2
1.6. Phương pháp nghiên cứu. 2
1.6.1. Cơ sở phương pháp luận. 2
1.6.2. Các phương pháp nghiên cứu cụ thể. 2
1.7. Kết cấu của đồ án tốt nghiệp. 3
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI4
2.1. Tổng quan về cây cà rốt4
2.1.1. Lịch sử, nguồn gốc. 4
2.1.2. Chu kì sinh trường của cây cà rốt4
2.1.3. Đặc điểm sinh học của cây cà rốt5
2.1.4. Hàm lượng dinh dưỡng củ cà rốt6
2.1.5. Tình hình trồng cà rốt và một số giống cà rốt ở Việt Nam.. 6
2.1.6. Giới thiệu về quá trình tách vỏ (gọt vỏ). 7
2.2. Tổng quan về máy bóc vỏ cà rốt10
2.2.1. Đặc tính của máy. 10
2.2.2. Kết cấu của máy. 10
2.3. Các nghiên cứu liên quan đến đề tài10
2.3.1. Các nghiên cứu ngoài nước. 10
2.3.2. Các nghiên cứu trong nước. 13
2.4. Các tồn tại của hệ thống máy. 14
CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT.. 16
3.1. Lý thuyết chuyên ngành. 16
3.2. Lý thuyết bên ngoài thực tiễn. 17
CHƯƠNG 4: PHƯƠNG HƯỚNG VÀ CÁC GIẢI PHÁP. 18
4.1. Phương hướng và giải pháp thực hiện quá trình bóc vỏ củ cà rốt18
4.1.1. Phương pháp bóc vỏ bằng nhiều dao. 18
4.1.2. Phương pháp bóc vỏ bằng trục rulo dạng hình chữ U.. 18
4.1.3. Phương pháp bóc vỏ bằng trục rulo dạng hình trống. 19
4.1.4. Phương pháp bóc vỏ bằng đĩa quay. 20
4.2. Phương hướng và giải pháp thực hiện quá trình cấp liệu. 21
4.2.1. Phương pháp sử dụng băng tải bậc cấp liệu. 21
4.2.2. Phương pháp sử dụng băng tải nhựa có ngăn cấp liệu. 22
4.2.3. Phương pháp sử dụng băng tải xích cấp liệu. 23
4.3. Lựa chọn phương án. 24
4.3.1. Lựa chọn phương án băng tải24
4.3.2. Lựa chọn phương pháp gọt vỏ. 24
Nguyên lý hoạt động của hệ thống. 25
CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN MÁY.. 27
5.1. Tính toán và thiết kế băng tải cấp liệu. 27
5.1.1. Xác định kích thước sơ bộ băng tải27
5.1.2. Xác định tải trọng trên mét dài28
5.1.3. Tính toán lực cản chuyển động và lực căng băng. 28
5.1.4. Tính toán lực kéo chung. 30
5.1.5. Kiểm tra độ bền của băng. 30
5.1.6. Tính toán và thiết kế bộ phận kéo băng. 30
5.1.7. Tính toán bộ phận dẫn động. 31
5.1.8. Tính toán bộ truyền xích. 32
5.1.9. Tính toán trục tang. 34
5.1.10. Tính gần đúng trục. 34
5.1.11. Tính chính xác trục. 35
5.1.12. Chọn ổ lăn. 37
5.2. Tính toán, thiết kế bộ phận rulô đưa củ. 40
5.2.1. Chọn động cơ. 40
5.2.2. Tốc độ, công suất và moment xoắn của các trục. 42
5.2.3. Tính toán bộ truyền xích 1. 44
5.2.4. Tính toán bộ truyền xích 2. 47
5.2.5. Tính toán bộ truyền xích 3. 50
5.2.6. Tính toán bộ truyền bánh răng 1. 52
5.2.7. Tính toán bộ truyền bánh răng 2. 56
5.2.8. Thiết kế trục. 59
5.2.9. Tính toán chọn ổ lăn. 67
5.2.10. Tính toán then. 71
5.3. Tính toán băng tải cắt75
5.3.1. Tính toán băng tải.76
5.3.2. Tính toán bộ bánh răng. 78
5.3.3. Tính toán bộ truyền xích. 80
5.3.4. Chọn động cơ cho băng tải cắt81
CHƯƠNG 6: MỘT SỐ HÌNH ẢNH MÔ HÌNH THỰC TẾ.. Error! Bookmark not defined.2
CHƯƠNG: KẾT LUẬN – ĐỀ NGHỊ92
TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 91
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1. Thành phần dinh dưỡng trong 100g củ cà rốt.6
Bảng 2.2. Thông số kỹ thuật máy bóc vỏ bề mặt nhám.. 11
Bảng 2.3. Thông số kỹ thuật máy bóc vỏ bằng lưỡi dao. 12
Bảng 2.4. Thông số kỹ thuật máy bóc vỏ con lăn. 13
Bảng 5.1. Tốc độ, công suất và moment xoắn của các trục. 44
Bảng 5.2. Mô men uốn tổng. 66
Bảng 5.3. Mô men uốn tương đương. 66
Bảng 5.4. Đường kính trục tính toán. 66
Bảng 5.5. Đường kính trục chọn theo tiêu chuẩn. 67
Bảng 5.6. Thông số ổ lăn trục 2. 68
Bảng 5.7. Thông số ổ lăn trục 3. 68
Bảng 5.8. Thông số ổ lăn trục 4. 69
Bảng 5.9. Thông số ổ lăn trục 5. 70
Bảng 5.10. Thông số then trục 2. 71
Bảng 5.11. Thông số then trục 3. 72
Bảng 5.12. Thông số then trục 5. 73
Bảng 5.13. Vật liệu bánh răng. 78
DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.2. Cây cà rốt5
Hình 2.3. Máy bóc vỏ bề mặt nhám.. 10
Hình 2.4. Máy bóc vỏ bằng lưỡi dao. 11
Hình 2.5. Máy bóc vỏ con lăn. 12
Hình 2.6. Mô hình máy bóc vỏ. 13
Hình 4.1. Phương pháp bóc vỏ bằng nhiều dao. 18
Hình 4.2: Phương pháp bóc vỏ bằng các trục rulo hình chữ U.. 19
Hình 4.3. Phương pháp bóc vỏ bằng các trục rulo hình trống. 20
Hình 4.4. Phương pháp bóc vỏ bằng đĩa quay. 20
Hình 4.5. Mô hình băng tải bậc. 21
Hình 4.6. Nguyên lý hoạt động của băng tải bậc. 21
Hình 4.7. Mô hình băng tải nhựa. 22
Hình 4.8. Nguyên lý hoạt động của băng tải nhựa. 22
Hình 4.9. Mô hình băng tải xích. 23
Hình 4.10. Nguyên lý hoạt động băng tải xích. 23
Hình 4.11. Phương pháp bóc vỏ củ cà rốt bằng nhiều dao. 24
Hình 4.13. Sơ đồ bố trí dao gọt26
Hình 5.1. Nguyên lý hoạt động băng tải cấp liệu. 27
Hình 5.2. Biểu đồ lực căng băng tải30
Hình 5.3. Động cơ giảm tốc băng tải cấp liệu. 32
Hình 5.4. Sơ đồ phân bố lực. 34
Hình 5.5. Sơ đồ xác định vận tốc của vật liệu trên sàn. 39
Hình 5.6. Động cơ rung. 39
Hình 5.7. Sơ đồ động máy gọt vỏ. 40
Hình 5.8. Động cơ giảm tốc truyền động rulo. 42
Hình 5.9. Sơ đồ bố trí các chi tiết máy. 59
Hình 5.10. Sơ đồ lực tác dụng lên trục 2. 60
Hình 5.11. Sơ đồ lực tác dụng lên trục 3. 61
Hình 5.12. Sơ đồ đặt lực trục 4. 64
Hình 5.13. Sơ đồ đặt lực trục 5. 65
Hình 5.14. Nguyên lý hoạt động băng tải cắt75
Hình 5.15. Sơ đồ vị trí lực trên băng tải76
Hình 5.16. Động cơ giảm tốc bĂng tải ngang. 77
Hình 5.17. Động cơ giảm tốc bĂng tải cắt81
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
1.1. Tính cấp thiết của đề tài
Từ khi nền sản xuất công nghiệp ra đời, các máy móc phục vụ công nghiệp, nông nghiệp được nghiên cứu và phát triển rộng rãi, nó đã góp phần rất lớn vào công cuộc giải phóng con người khỏi những điều kiện lao động nặng nhọc, nguy hiểm, ảnh hưởng đến sức khỏe con người,… Hơn nữa, máy móc ra đời giúp cải thiện năng suất lao động của con người, số lượng cũng như chất lượng sản phẩm ngày càng được nâng cao. Vì vậy trong cuộc sống hiện đại, máy móc, công cụ,… đóng một vai trò rất quan trọng.
Trong thời buổi kinh tế thị trường như hiện nay thì việc tự động hoá quá trình sản xuất trở thành một yếu tố sống còn của các doanh nghiệp. Sự thành công hay thất bại của một doanh nghiệp phụ thuộc vào nhiều yếu tố trong đó chất lượng sản phẩm và giá thành là hai yếu tố cơ bản nhất. Mà hai yếu tố này lại được quyết định trực tiếp bởi yếu tố công nghệ và khả năng tự động hoá của doanh nghiệp. Một khi sản phẩm được sản xuất một cách tự động hoá thì tính ổn định và chất lượng cũng như năng suất của sản phẩm sẽ tăng, từ đó sẽ giảm được giá thành nâng cao khả năng cạnh tranh của sản phẩm.
Qua thời gian tìm hiểu, chúng em nhận thấy trong các cơ sở sản xuất lương thực, thực phẩm với nguyên liệu là củ, quả, bước đầu tiên cho quy trình chế biến là tách vỏ của nguyên liệu củ, quả để tăng chất lượng sản phẩm. Trong quá trình tách vỏ, vấn đề quan trọng là cẩn phải đảm bảo cho chi phí quá trình tách vỏ thấp nhất và sản phẩm vẫn giữ được chất lượng, không bị tổn thương. Một trong những nguyên liệu phổ biến được dùng trong cuộc sống hằng ngày là củ cà rốt, nhưng hiện nay trong các cơ sở sản xuất thì cà rốt đa số được tách vỏ thủ công, làm tiêu hao chi phí về thời gian, lao động…
Từ những lý do trên, chúng em chọn đề tài “Thiết kế dây chuyền bóc vỏ củ cà rốt” với năng suất, chất lượng cao hơn, chi phí và tỷ lệ phế phẩm thấp hơn trong quy trình chế biến lương thực, thực phẩm phù hợp với điều kiện sản xuất ở Việt Nam.
1.2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
- Đề tài tạo điều kiện cho người nghiên cứu ứng dụng những thành tựu công nghệ, khoa học kĩ thuật vào trong lĩnh vực sản xuất lương thực, thực phẩm.
- Thiết kế máy bóc vỏ cà rốt giúp giải quyết được công việc thủ công của người lao động, đồng thời tăng năng suất, chất lượng củ, giảm chi phí về vốn, thời gian, lao động...
1.3. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
- Tìm hiểu đặc điểm, chức năng và nguyên lý làm việc của máy bóc vỏ cà rốt.
- Tính toán các thông số, yêu cầu kỹ thuật và kiểm bền các cơ cấu, chi tiết của máy.
- Thiết kế mô hình 3D máy bóc vỏ cà rốt trên phần mềm Autodesk Inventor2012.
1.4. Mục đích nghiên cứu của đề tài
- Kiểm tra, củng cố kiến thức đã học, thu thập các kinh nghiệm thực tiễn trong quá trình làm.
- Rèn luyện kỹ năng nghiên cứu, tính toán, giải quyết vấn đề theo yêu cầu đặt ra.
1.5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
1.5.1. Đối tượng nghiên cứu
- Củ cà rốt.
- Máy bóc vỏ cà rốt, băng tải cấp liệu, băng tải cắt.
1.5.2. Phạm vi nghiên cứu
Do thời gian thực hiện đề tài có hạn, cũng như chưa có kinh nghiệm về thiết kế cơ khí nên đề tài giới hạn:
- Thiết kế nguyên lý máy.
- Tính toán, kiểm tra bền các cụm máy, chi tiết máy.
- Chế tạo mô hình hoạt động của máy bóc vỏ.
1.6. Phương pháp nghiên cứu
1.6.1. Cơ sở phương pháp luận
Phương pháp nghiên cứu là những nguyên tắc và cách thức hoạt động khoa học nhằm đạt đến chân lý khách quan dựa trên cơ sở của sự chứng minh khoa học. Theo định nghĩa này cần phải có những nguyên tắc cụ thể và dựa theo đó các vấn đề được giải quyết.
Nghiên cứu quy trình công nghệ và dây chuyền bóc vỏ trái cây, từ đó đưa ra các phương án, nguyên lý bóc vỏ, tính toán các chi tiết, thiết kế trên phần mền để giải quyết được các vấn đề.
1.6.2. Các phương pháp nghiên cứu cụ thể
- Phương pháp khảo sát thực tế: Tìm hiểu thực tế về công việc gọt vỏ cà rốt trong các cơ sở sản xuất lương thực, thực phẩm. Tìm hiểu thị trường loại máy này đã có mặt trên thị trường chưa và năng suất một người công nhân gọt vỏcủ.
- Phương pháp thu thập dữ liệu: Lấy dữ liệu về kích thước củ, năng suất của công nhân gọt vỏ, năng suất, thông số của các máy đã có trên thị trường.
- Phương pháp phân tích đánh giá: Dựa vào dữ liệu đã thu thập được, phân tích tìm ra các phương án trong thiết kế, giải pháp công nghệ trong chế tạo, từ đó đưa ra quy trình để thiết kế, chế tạo máy hợp lý nhất.
- Phương pháp tổng hợp: Sau khi đã có đầy đủ thông tin, số liệu cần thiết và những gì được chứng kiến trong thực tế kết hợp với kiến thức chuyên ngành, từ đó đưa ra những nhận xét, đánh giá khách quan, đề xuất quy trình hợp lí để gọt vỏ củ cà rốt, và chế tạo thành công mô hình với nguyên lý gọt vỏ hợp lý nhất.
- Phương pháp mô hình hóa: Chế tạo mô hình giúp kiểm nghiệm được lý thuyết, và sửa chữa những chỗ sai mà phương pháp lý thuyết không thực hiện được.
1.7. Kết cấu của đồ án tốt nghiệp
ĐATN bao gồm 7 chương:
- Chương 1: Giới thiệu về tính cấp thiết của đề tài, mục tiêu, mục đích nghiên cứu và một số phương pháp, cách thức thực hiện đề tài.
- Chương 2: Trình bày tổng quan nghiên cứu của đề tài, bao gồm giới thiệu về củ cà rốt, kết cấu của máy, các nghiên cứu liên quan.
- Chương 3: Trình bày về cơ sở lý thuyết để thực hiện đề tài.
- Chương 4: Đưa ra phương hướng và các giải pháp để giải quyết vấn đề, bao gồm các nguyên lý bóc vỏ và quy trình thực hiện nghiên cứu.
- Chương 5:Tính toán, thiết kế các bộ phận của máy, tính điều kiện bền cho chi tiết.
- Chương 6: Một số hình ánh mô hình thực tế.
- Chương 7: kết luận – kiến nghị: Trình bày những kết luận chung, những kết quả đạt được và đề xuất, kiến nghị.
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI
2.1. Tổng quan về cây cà rốt
2.1.1. Lịch sử, nguồn gốc
Cà rốt có tên khoa học là Daucus carota subsp. Sativus, họhoa tán Umbelliferae.
Hình 1.1. Củ cà rốt
Cà rốt có nguồn gốc từ vùng Tây Á. Từ thế kỷ thứ X cà rốt từ Iran truyền sang châu Âu. Đến thế kỷ XVI, cà rốt từ châu Âu lại được đưa sang trồng ở Mỹ và Canada. Châu Âu lúc bấy giờ có nhiều chủng loại cà rốt hơn các châu khác nên mọi người đều cho rằng châu Âu là quê hương thứ hai của cà rốt.
Cà rốt được đưa sang Trung Quốc vào thế kỷ XIII, trải qua nhiều năm canh tác và chọn giống, chuẩn loại cà rốt lại được phát triển, phổ biến nhất là loại cà rốt màu vàng da cam, củ hình trụ dài nhọn như ngày nay.
Thế kỷ XVI, cà rốt được đưa vào trồng ở Nhật Bản, sau đó phát triển sang các nước Đông Á. Ở Việt Nam, cà rốt được đưa vào trồng trên 100 năm nay, chủ yếu là cà rốt màu vàng và vàng da cam.
Sự thực thì cà rốt vốn là một loại cây mọc dại trên đồng ruộng. Trước khi có bàn tay cải tạo của còn người, rễ của nó không có phần nạc phình to như bây giờ, hình dáng và phẩm chất cũng rất kém, chỉ có một số loài động vật hoang dã ăn cỏ là thích ăn. Ngày nay, chúng ta nhìn thấy củ cà rốt nạc ăn giòn là đã trải qua hàng ngàn năm con người tiến hành chọn giống, đào thải, rồi chọn giống, thuần hóa loại cà rốt dại để có được loại cà rốt như ý.
2.1.2. Chu kì sinh trường của cây cà rốt
Cà rốt là cây 2 năm. Năm thứ nhất ta thu được củ cà rốt nạc mà ta thường sử dụng hàng ngày, năm thứ hai ta cắm củ cà rốt xuống đất để nó nảy mầm ra rễ, ra hoa, kết hạt. Cà rốt là rau ít bị bệnh sâu hại, trong quá trình sản xuất hầu như không cần thuốc trừ sâu. Hơn nữa cà rốt là loại cây ưa lạnh, củ của nó luôn bị vùi dưới đất nên không bị ảnh hưởng bởi các chất ô nhiễm trên mặt đất.
Toàn bộ quá trình sinh trưởng của cà rốt có thể chia làm 6 giai đoạn:
- Nảy mần
- Ra cây non
- Ra lá và rễ
- Phát triển phần nạc
- Cất giữ qua đông
- Hút dinh dưỡng trong củ để nở hoa kết hạt
2.1.3. Đặc điểm sinh học của cây cà rốt
Cây cà rốt cũng giống như các loại cây khác, có 5 bộ phận là rễ, cọng, lá, hoa, quả.
Hình 1.2. Cây cà rốt
Quả cà rốt
Thường được gọi là hạt cà rốt, nhỏ bằng hạt vừng. Một mặt của hạt có tương đối bằng phẳng, mặt còn lại hình cung và có 4-5 khía dọc. Bên trên vỏ cứng của hạt mọc đầy lông, , đó là chỗ tiếp giáp giữa hạt và đài hoa nhô dài và nhọn.
Củ cà rốt
Củ cà rốt là phần phình to của rễ, xung quanh củ cà rốt có nhiều rễ sâu và một rễ cái dưới cùng củ cà rốt.
Bổ dọc củ cà rốt sẽ thấy phần lõi của củ hay còn gọi là bộ phận gỗ thứ sinh, xung quanh là lõi là nạc (thịt). Các chất dinh dưỡng của cà rốt như đường, tinh bột, … đều tập trung ở phần nạc. Đồng thời phần nạc sẽ là nói cung ứng chủ yếu cho nhu cầu sinh trưởng của cà rốt.
Thân cuống và lá cà rốt
Cuống cà rốt rất ngắn, là bộ phận cổ tròn của củ cà rốt phát triển từ lõi của củ. Đây là nơi mọc các bẹ lá xòe ra xung quanh.
Lá cà rốt có bẹ dài mọc so le tập trung ở cuống. Toàn bộ chiếc lá lớn có hình xẻ lông chim với nhiều phiến lá nhỏ. Mỗi phiến lá nhỏ có hình răng cưa. Khi cà rốt sinh trưởng, toàn bộ lá của nó rất sum suê. Các bẹ lá xòe ra trên một diện tích tròn rộng.
Hoa cà rốt
Hoa cà rốt hình tán, hoa có 5 cánh hoa. Giữa năm cánh hoa có hai thớ nhỏ li ti dính với nhau gọi là nhụy cái. Trong nhụy cái mọc năm vòi nhỏ dài gọi là nhụy đực. Tuy hoa cà rốt có đầy đủ nhụy đực, nhụy cái nhưng cùng chung đóa hoa thụ phấn cho nhau đều không kết hạt, phải có sự thụ phấn giữa hoa này với hoa khác nhờ ong, bướm, gió…
2.1.4. Hàm lượng dinh dưỡng củ cà rốt
Cà rốt được dùng dưới dạng tươi để ăn sống (làm nộm, trộn dầu giấm), xào, nấu canh, hầm thịt. Hoặc dùng cà rốt ép lấy dịch, phối hợp với các loại rau quả khác làm nước giải khát, hoặc nước dinh dưỡng.
Cà rốt chứa nhiều chất dinh dưỡng, đặc biệt là carotene (tiền vitamin A). Cà rốt cũng là loại thực phẩm giàu dinh dưỡng và có nhiều chất bổ khác như các vitamin A, B, C, D, E, acid folic, kali và sợi Pectin (giúp hạ cholesterol máu). Những nguyên tố như can-xi, đồng, sắt, magnê, măng-gan, phospho, lưu huỳnh có trong cà rốt ở dạng dễ hấp thu vào cơ thể hơn bất kỳ dạng thuốc bổ nào. Trong cà rốt còn có nhiều chất chống oxy hóa quan trọng như: beta carotene, alpha carotene, Phenolic acid, Glutathione... đã được chứng minh là có khả năng làm giảm nguy cơ mắc phải nhiều bệnh như tim mạch, ung thư...
Bảng 2.1.Thành phần dinh dưỡng trong 100g củ cà rốt.
2.1.5. Tình hình trồng cà rốt và một số giống cà rốt ở Việt Nam
Ở nước ta, cà rốt là cây rau ăn củ chiếm diện tích và sản lượng khá lớn trong cơ cấu giống rau trồng trong vụ đông tại các tỉnh đồng bằng sông Hồng: Hải Dương 1.300-1.500ha/năm, Thái Bình trên 200 ha/năm, Nam Định trên 200 ha/năm, ngoài ra cà rốt còn trồng nhiều ở Đà Lạt, tỉnh Lâm Đồng. Năng suất trung bình 35-40 tấn/ha, thu 100-150 triệu đồng/ha/vụ.
Một số giống cà rốt trồng ở nước ta:
- Giống Ti-103 của Nhật Bản
- Thời gian sinh trưởng trong khoảng 115-125 ngày, thân lá xanh đậm, cứng khỏe, tán gọn, chiều dài lá 55-60 cm, tổng số lá 12-14 lá. Củ đẹp, vỏ nhẵn, ít mắt, ít phân nhánh, hình trụ, màu vàng da cam sẫm,
- Chiều dài củ 16-18 cm, đường kính củ 5,3-5,8cm, khối lượng củ trung bình 260-280 gram.
- Năng suất thực thu trong vụ đông sớm đạt 35-40 tấn/ha (gieo hạt 5/9-25/9), chính vụ đạt 45-50 tấn/ha (gieo hạt 25/9-10/10). Chất lượng củ tốt, thích hợp thị hiếu tiêu dùng trong nước và chế biến xuất khẩu.
- Giống New Kuroda, giống Neu Kuroda improved và Super 44
- Ba giống cà rốt này có đặc điểm gần giống nhau. Thời gian sinh trưởng trong khoảng 120-130 ngày, thân lá phát triển mạnh, lá xanh đậm, tổng số lá khoảng 14-16 lá, chiều dài lá 65-70cm.
- Củ dài, nhẵn, hình trụ hơn thóp phần đuôi củ. Củ dài 20-22 cm, đường kính củ 4,5-4,7 cm, khối lượng củ khoảng 210-230 gram.
- Năng suất đạt 33-35 tấn/ha (vụ sớm) và 40-45 tấn/ha (chính vụ). Chất lượng tốt, thích hợp thị hiếu tiêu dùng trong nước và chế biến xuất khẩu.
- Giống cà rốt Nhật lai F1 – Sister
- Thời gian sinh trưởng khoảng 100 ngày, cây cứng, bộ lá có màu xanh vàng, tầng lá mỏng, khả năng kháng sâu bệnh tốt.
- Củ có vỏ màu đỏ tươi, ruột đỏ cam, có vị ngọt, thơm ngon, chiều dài khoảng 19 cm, đường kính củ khoảng 5,3 cm, khối lượng trung bình 300 gram.
- Năng suất trung bình đạt 35,3 - 40,3 tấn/ha (vụ sớm) và 45,3-50 tấn/ha (vụ chính).
Thời vụ:
- Vụ sớm (gieo 15 tháng 8 - 5 tháng 9, thu hoạch vào tháng 11-12).
- Chính vụ (gieo 15 tháng 10 - 5 tháng 11, thu hoạch tháng 12 - 1 năm sau).
- Vụ muộn ( gieo 15 tháng 11- 5 tháng 12, thu hoạch tháng 3 - 4 năm sau).
2.1.6. Giới thiệu về quá trình tách vỏ (gọt vỏ)
- Cơ sở khoa học
Tách vỏ là quá trình loại bỏ vỏ hoặc phần không ăn được của nguyên liệu nhằm làm tăng chất lượng của sản phẩm, đặc biệt là ngoại hình. Đây thường là một trong những công đoạn đầu tiên trong quy trình sản xuất các sản phẩm từ nguyên liệu củ, trái, hạt... nguyên liệu sau khi được làm sạch sẽ được bóc tách vỏ rồi đưa vào các quá trình chế biến tiếp theo. Trong quá trình tách vỏ, vấn đề quan trọng là cẩn phải đảm bảo cho chi phí quá trình tách vỏ thấp nhất. Để đảm bảo chi phí hợp lí, cần quan tâm đến các yếu tố sau:
- Tổn thất nguyên liệu: trong quá trình tách vỏ, cần chú ý là độ sạch càng tăng thì tổn thất nguyên liệu càng cao.
- Năng lượng.
- Lao động.
Trong quá trình tách vỏ, yêu cầu quan trọng nhất là bề mặt của nguyên liệu phải sạch và không bị tổn thương.
- Các phương pháp tách vỏ (gọt vỏ)
Có nhiều phương pháp tách vỏ khác nhau được áp dụng trong công nghệ thực phẩm. Mỗi phương pháp sẽ tạo ra những biến đổi khác nhau trong nguyên liệu và chịu ảnh hưởng của các yếu tố khác nhau trong quá trình thực hiện. Có 5 phương pháp sau đây thường được sử dụng trong công nghệ thực phẩm:
- Sử dụng tách nhân hơi nước.
- Sử dụng dao tách vỏ.
- Sử dụng lực ma sát.
- Sử dụng hóa chất (kiềm).
- Sử dụng nhiệt để đốt.
- Sử dụng tác nhân hơi nước
Phương pháp này thường được áp dụng cho các nguyên liệu dạng củ. Nguyên liệu được cho vào trong thùng chứa có khả năng chịu áp suất, quay với tốc độ 4 – 6 vòng/phút. Hơi nước bão hòa (áp suất 1500kPa) được thổi vào thùng trong một thời gian xác định (phụ thuộc vào từng loại nguyên liệu). Hơi nước sẽ làm nhiệt độ của bề mặt của nguyên liệu (lớp vỏ) tăng nhanh còn bên trong thì tăng chậm hơn rất nhiều do nguyên liệu có độ dẫn nhiệt kém. Do đó, cấu trúc và màu sắc của nguyên liệu thay đổi rất ít. Sau đó, áp suất sẽ được giảm nhanh làm cho hơi nước được hình thành dưới lớp vỏ và làm vỏ được tách ra. Quá trình này có thể loại gần như hoàn toàn lớp vỏ. Sau đó, nước được phun vào nguyên liệu để loại bỏ hết các vết còn sót lại trên nguyên liệu. Quá trình gia nhiệt bằng hơi nước có thể làm vô hoạt enzyme polyphenoloxydase, hạn chế các phản ứng hóa nâu.
Ưu điểm của phương pháp này là lượng nước tiêu tốn ít, tổn thất thấp, bề mặt nguyên liệu ít bị tổn thương, năng suất cao (có thể đạt 4500kg/h) và việc thu gom, xử lý chất thải dễ dàng.
Nhược điểm của phương pháp này cần vốn đầu tư lớn do cần thiết bị chịu áp và hệ thống lò hơi. Ngoài ra cần đảm bảo vấn đề an toàn lao động trong quá trình sản xuất do hệ thống thiết bị phải chịu áp suất cao.
- Phương pháp sử dụng dao
Trong trong phương pháp này, dao cắt được gắn cố định, nguyên liệu sẽ chuyển động kết hợp với tự xoay quanh nó và bị nén vào dao. Khi đó, dao sẽ cạo sạch lớp vỏ. Trong một số thiết bị khác, nguyên liệu sẽ được giữ cố định và dao sẽ xoay quanh nguyên liệu. Phương pháp này có ưu điểm là ít làm tổn thương quả và tổn thất nguyên liệu.
- Phương pháp sử dụng lực ma sát
Trong phương pháp này, nguyên liệu sẽ được đưa vào trục quay làm bằng carborundum hoặc đặt vào các chén xoay (cũng được làm bằng carborundum). Bề mặt ma sát sẽ làm lớp vỏ tách ra. Sau đó, nguyên liệu sẽ được rửa lại bằng nước. Nếu bề mặt của nguyên liệu có những vết lỗi (ví dụ như “mắt ” trên quả cà chua), quá trình tách theo phương pháp này có thể làm tổn thương bề mặt và thường thì cần phải tách vỏ bằng tay.
Ưu điểm của phương pháp này là chi phí đầu tư thiết bị và chi phí năng lượng thấp, không có những biến đổi bất lợi do nhiệt.
Nhược điểm của phương pháp này là có một số hạn chế sau:
- Tổn thất cao, có thể lên đến 25% (trong khi đó, phương pháp dùng hơi có tổn thất khoảng 8 – 18%).
- Quá trình thu hồi chất thải khá phức tạp vì lượng vỏ phân bố trong nước với mật độ thấp (lượng nước sử dụng rất nhiều).
- Năng suất tương đối thấp vì trong phương pháp này, phải đảm bảo cho toàn bộ mặt của nguyên liệu được tiếp xúc với bề mặt ma sát (ngoại trừ quá trình tách vỏ củ hành, năng suất có thể lên đến 2500kg/h vì vỏ củ hành dễ tách bằng ma sát).
- Phương pháp dùng hóa chất
Trong phương pháp này, nguyên liệu được nhúng vào trong dung dịch kiềm 1 -2%(w/w) đã được gia nhiệt đến 100 - 120°C. Dưới tác dụng của kiềm trong điều kiện nhiệt độ cao, lớp vỏ sẽ được làm mềm và được loại ra bằng việc phun nước với áp lực cao. Phương pháp này thường có tổn thất xấp xỉ 17%.
Nhược điểm của phương pháp này là làm sậm màu và sử dụng nước nhiều, thu hồi và xử lý vỏ khó. Hiện nay, có thể thay thế quá trình phun nước áp lực cao bằng hơi nước (tương tự như trong phương pháp sử dụng hơi nước). Ngoài ra, cũng có thể tách vỏ bằng cách dùng hóa chất kiềm kết hợp với dùng lực ma sát để tách vỏ. Theo đó, nguyên liệu được xử lý với dung dịch kiềm 10%. Sau đó, nguyên liệu được tách vỏ bằng các đĩa cao su hoặc
........................................................................
CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN – ĐỀ NGHỊ
- Kết luận
Đất nước của chúng ta đang trong thời kỳ đổi mới và hội nhập. Đẩy mạnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, phấn đấu đến năm 2020 đưa nước ta cơ bản trở thành nước công nghiệp.
Ngay từ bây giờ để trở thành một người cử nhân và người chuyên viên công nghệ tốt ta phải tập trung học tập để áp dụng những thực tiễn cùng với kiến thức đã học ở nhà trường nhằm nâng cao trình độ.
Là một người sinh viên của ngành cơ khí chế tạo máy trước tiên ta phải là người công nhân tốt phải hiểu biết và làm thành thạo các công việc của người công nhân, phải chịu khó học hỏi từ cái dễ đến cái khó, phải có tính cần cù và sáng tạo phải yêu thích công việc, phải yêu nghề của mình đã chọn, qua đợt này đã giúp em hiểu ra nhiều kỉ năng trong quá trình thực hành, tìm hiểu được nhiều loại máy móc lạ mà nhà trường chưa có điều kiện trang bị cho chúng ta thực hành.
Qua đây giúp em thấy được rằng, kiến thức học được trong nhà trường chỉ là một phần nhỏ kiến thức cơ bản và chỉ là một phần lý thuyết để làm nền tảng cho ta vận dụng để từ đó ta có cơ sở cho một vốn kiến thức cần thiết để ta làm việc một cách có hiệu quả sau này. Kiến thức là bao la và vô hạn nên ta không ngừng học hỏi, nghiên cứu để góp phần bổ sung vào kiến thức của mình ngày một phát triển hiểu biết hơn, ông bà ta thường nói “trăm hay không bằng tay quen” lần lần chúng ta sẻ nằm bắt và theo kịp thực tế ngoài đời. Khi sắp trở thành cử nhân cơ khí trong tương lai ta phải tiếp thu và không ngừng học hỏi những kiến thức mới, cũng như những công nghệ mới để làm giàu vốn kiến thức cho bản thân mình. Có như thế ta mới thực sự yêu nghề, yêu công việc của mình và hoàn thành công việc một cách tốt nhất. Từ đó ta có thể phát triển và mở rộng ngành cơ khí và đóng góp tí công sức vào ngành cơ khí của nước nhà.
Sau khi hoàn thành đồ án, em đã thực hiện được những công việc sau:
Hoàn thành thuyết minh tính toán và kiểm nghiệm một số bộ phận của dây chuyền.
Tích luỹ được nhưng kinh nghiệm quý báu trong quá trình thực hiện đồ án.
Hoàn thành thiết kế dây chuyền tự động hóa quá trình gọt vỏ cà rốt.
Xây dựng bản vẽ lắp, cụm chi tiết, chi tiết quan trọng của dây chuyền bóc vỏ cà rốt.
Chế tạo mô hình thực nghiệm quá trình hoạt động của dây chuyền.
- Hạn chế
Việc vận hảnh máy còn nhiều vấn đề phải chỉnh sửa lại
Chưa được đi sâu vào nghiên cứu các máy móc thiết bị trong thực tế.
Chưa có điều kiện để được tham gia vào việc thiết kế, chế tạo các sản phẩm trong công việc.
Với kiến thức đã học còn hạn chế, thiếu kinh nghiệm thực tiễn. Nên việc hoàn thành đồ án không tránh khỏi thiếu sót. Em mong nhận ý kiến đóng góp từ quí thầy và bạn bè để sản phẩm có thể hoàn thiện hơn nữa
- Kiến nghị:
Sau khi thực hiện xong đồ án em phát hiện ra còn nhiêu vấn đề cần được cải tiến để hoàn thiện hơn trong việc vận hành
Cải tiến máy cho các loại củ, quả khác: mướp, dưa leo, củ cải đường, khoai lang
Cải tiến quá trình gọt vỏ sử dụng lực khí nén điều khiển lực ép của dao và rulo.
Vì đây là loại máy chưa có trên thị trường Việt Nam nên có thể đây là tiền đề cho chúng em phát triển sản phẩm sau này.
