ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MÁY TÁCH HẠT ĐIỀU CẢI TIẾN

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay khoa học kĩ thuật phát triển rất mạnh trong tất cả các ngành nghề và trong mỗi lĩnh vực đặc biệt là ngành cơ khí chế tạo máy (nói riêng), cơ khí (nói chung). Cơ khí chế tạo là một trong những ngành có vai trò hết sức quan trọng trong việcthiết kế chế tạo ra các thiết bị máy móc phục vụ cho ngành công nghiệp nhằm giảm sức lao động con người, thúc đẩy sự phát triển công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước. Để đáp ứng được yêu đó thì vấn đề đặt ra ở đây là phải có trang thiết bị công nghệ và nguồn nhân lực có trình độ chuyên môn về kĩ thuật mới có thể phân tích tổng hợp các yêu cầu của thực tiễn đặt ra nhằm rút ngắn thời gian sản suất, tăng cao năng suất, tiết kiệm lao động.

Do thời gian có hạn và sự hiểu biết về kĩ thật còn hạn chế nên đề tài còn nhiều thiếu sót. Kính mong quý thầy cô chỉ dạy thêm để nhóm em khắc phục cho đề tài hoàn thiện hơn.

Mục lục

                  Mục                                                                               Trang

                  Lời nói đầu …………………………………………… 

                  Nhận xét của giáo viên hướng dẫn………………….

                  Mục lục…………………………………………………

Phần 1 : Tổng quan

                  Yêu cầu xã hội………………………………………... 

                  Phân tích sản phẩm………………………………….

                  Yêu cầu của máy……………………………………...

Phần 2 : Thiết kế máy

                   Lựa chọn nguyên lý làm việc………………………..... 

                   Tính toán động học máy………………………………. 

                  Tính toán động lực học máy………………………….. 

Phần 3: Kết luận

                  Nhận xét đánh giá máy……………………………….. 

                  Hướng dẫn sử dụng và bảo quản máy………………  

Phần 4: các chi tiết có trong máy

Phần 5: Quy trình công nghệ gia công một số chi tiết điên hình

Sản xuất thử mô hình

Tài liệu tham khảo.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MÁY TÁCH HẠT ĐIỀU CẢI TIẾN, thuyết minh THIẾT KẾ DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT MÁY TÁCH HẠT ĐIỀU CẢI TIẾN, quy trình sản xuất , bản vẽ nguyên lý MÁY TÁCH HẠT ĐIỀU CẢI TIẾN, bản vẽ THIẾT KẾ MÁY TÁCH HẠT ĐIỀU CẢI TIẾN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY TÁCH HẠT ĐIỀU CẢI TIẾN
 

I: YÊU CẦU XÃ HỘI

*Nguồn Gốc Và Đặc Điểm Chung.

Cây điều còn có tên là cây đào lộn hột, có nguồn gốc từ Braxin, vùng nhiệt đới ở Nam Mỹ và dần dần cây điều được phân tán đến châu Phi, Châu Á, Châu Úc, ngày nay cây điều được trãi rộng trong ranh giới vĩ tuyến 300 Bắc và vĩ tuyến 310 Nam.
Cây điều có tên khoa học là Anacardium OccidenTablel, thuộc họ xoài, tên thương mại tiếng Anh là cashew tree.
Cây điều chịu được những điều kiện khí hậu đa dạng và khắc nghiệt. Là cây ưa nhiệt độ cao nhạy cảm với giá lạnh, khí hậu nhiệt đới với một mùa khô rõ rệt là điều kiện thích hợp để cây điều phát triển tốt. Theo FAO trên thế giới hiện nay có 32 nuớc sản xuất điều thương mại thế nhưng cây điều chỉ phát triển tốt ờ những nước nhiệt đới và cận nhiệt đới 10 nước trồng điều nhiều nhất trên thế giới hiện nay là: Ấn Độ, Việt Nam, Braxin, Nigenia, Tanzania, Indonesia, Guinea Bissau, Cotolvore, Monzambique và Benin.
Điều trở thành cây trồng chính thức đặc biệt được quan tâm phát triển, giữ một vị trí quan trọng trên thị trường nông sản của một số nước nhiệt đới và cận nhiệt đới.

Cây Điều (Đào lộn hột)

* Lưu đồ sản xuất:
1. Đối với khâu đầu tiên “tiếp nhận nguyên liệu”: Tất cả các lô hàng nguyên liệu khi đến nhà máy đều phải được kiểm tra trước khi nhập vào. Nguyên liệu sau khi kiểm tra, nếu đạt chất lượng (cảm quan) mới được chuyển qua bảo quản trong nhà máy. Trường hợp nguyên liệu đạt yêu cầu mới cho phép đưa vào chế biến hoặc lưu trữ. Việc kiểm tra như vậy, sẽ đảm bảo nguyên liệu nhập vào chế biến đạt các yêu cầu theo quy định, ngăn ngừa việc sử dụng nguyên liệu có khả năng gây mất an toàn thực phẩm. Tiến hành kiểm tra theo thứ tự nguyên tắc: Xem xét hồ sơ liên quan đến lô hàng nguyên liệu, chỉ cho phép nhận các lô hàng khi đảm bảo đủ các yếu tố về nguồn gốc xuất xứ và độ an toàn cao; Kiểm tra cảm quan nguyên liệu về màu sắc – mùi - vị; Kiểm tra độ ẩm của nguyên liệu và số hạt/01 kg phải đạt từ 180 hạt trở xuống.

2. Sau khâu tiếp nhận nguyên liệu là “phơi – bảo quản nguyên liệu”: Điều được phơi nắng trên nền xi măng sạch đến khi đạt độ ẩm thích hợp <11%. Sau đó, đóng vào bao và mang vào bảo quản trong kho theo từng lô riêng biệt, để chờ đưa vào sản xuất. Điều nguyên liệu được giữ trong điều kiện khô thoáng, nhằm tránh trường hợp bị hư hỏng, bội nhiễm vi sinh vật gây bệnh (vi khuẩn, nấm mốc). Yêu cầu vệ sinh chung: sân phơi phải sạch tạp chất (không có rác thải), phương tiện và kho bảo quản hợp vệ sinh – khô thoáng. Ngoài ra, trong thời gian lưu kho sẽ tiến hành hun trùng, khi có nghi ngờ côn trùng phát triển trong nguyên liệu.

3. Khâu “phân cỡ” có một ý nghĩa nhất định trong việc sàng lọc sơ bộ hạt Điều theo các cỡ A, B, C, D…để sau này tiện cho việc cắt tách và loại bỏ tạp chất như đất, đá, rác… lẫn trong Điều. Sau khi được phân cỡ, Điều sẽ được chứa vào các bao và để theo lô.

4. Hoàn thành 3 công đoạn ban đầu, chúng ta sẽ tiếp cận đến khâu “hấp”: Nhằm làm cho vỏ Điều được mềm, tạo điều kiện cho giữa lớp vỏ xốp và vỏ lụa tách rời nhau, thuận tiện cho việc tiến hành cắt tách. Chu trình tiến hành được triển khai như sau: Điều cần được đưa vào lồng hấp gia nhiệt, lượng hàng mỗi lần hấp 1.600 kg – 2.500 kg, ở áp suất 0,7 kg/cm³ – 2,0 kg/cm², thời gian hấp từ 20 đến 50 phút (tuỳ theo nguyên liệu), sau đó hàng được đưa ra băng tải xuống nền làm nguội, sau khi làm nguội sẽ đưa vào các khay đựng hàng.

5. Khâu “cắt tách”: Yêu cầu công nhân tham gia sản xuất phải đảm bảo yêu cầu hợp vệ sinh, sức khoẻ; nhà xưởng - dụng cụ sản xuất cũng phải tuyệt đối vệ sinh. Hạt Điều được cắt vỏ, tách nhân bằng dao chuyên dụng; nhằm nâng cao chất lượng của sản phẩm, đáp ứng yêu cầu trong quá trình tạo thành sản phẩm. Khâu cắt tách đòi hỏi sự khéo léo và kỹ thuật nhất định của người công nhân. Trong quá trình này cần lưu ý thao tác chính xác để tránh trường hợp Điều bị bóc vỏ lụa hoặc bị gãy - vỡ - bị đâm dao; các sản phẩm cần được phân biệt với nhau thông qua lô hàng của nhà cung ứng (theo ngày tháng và mã số sản phẩm phân cỡ).

6. “Sấy” giúp làm chín nhân Điều, tạo điều kiện cho lớp vỏ lụa tách khỏi nhân điều; diệt vi sinh vật gây bệnh thông qua gia nhiệt, đáp ứng yêu cầu trong quá trình sản xuất. Nhân Điều được đưa vào sấy trong các lò sấy, với thời gian sấy 11 ± 2 giờ. Sản phẩm sau khi sấy được cho vào các thùng, chuyển sang khâu bóc vỏ lụa bằng băng tải.

7. Bây giờ là khâu “bóc vỏ lụa”. Sau khi bóc xong, sản phẩm nhân hạt Điều sẽ mang dáng hình tựa vầng trăng khuyết, với màu trắng đục mỹ miều. Để đáp ứng yêu cầu chế biến sản phẩm và nâng cao tính cảm quan của sản phẩm, nhân điều sau khi đã sấy xong, được người công nhân bóc vỏ bằng dao. Công nhân tham gia sản xuất khâu này phải đảm bảo yêu cầu vệ sinh, sức khoẻ; nhà xưởng, dụng cụ cũng phải đảm bảo vệ sinh. Trong quá trình lột vỏ, cố gắng tránh gãy và không được làm bể nhân Điều, vì như vậy sẽ làm mất vẻ thẩm mỹ và giảm giá trị của sản phẩm.

8. Việc “phân loại” để đưa các sản phẩm về cùng một cỡ - màu, đồng thời loại bỏ một phần tạp chất có trong sản phẩm. Công nhân tiến hành phân theo màu sắc và kiểm tra lại theo cỡ hạt theo tiêu chuẩn AFI, hoặc theo mẫu yêu cầu của khách hàng.

9. Khâu “hun trùng” có ý nghĩa: Nhằm tăng thời gian bảo quản sản phẩm; tiêu diệt và ngăn ngừa sự phát triển của côn trùng trong sản phẩm. Do đó, sản phẩm được xông hơi bằng hoá chất PH3 và tuân thủ tuyệt đối theo tham chiếu SSOP, có như vậy sản phẩm mới được an toàn tuyệt đối.

10. “Sàng – bao gói – hút chân không”: Để bảo quản sản phẩm được tốt, tăng tính cảm quan, hạn chế sự phát triển của vi sinh vật gây bệnh, hạn chế côn trùng xâm nhập thì đòi hỏi sản phẩm sau khi xông hơi, cần được đóng vào các túi PE và hút chân không.

11. Khâu “dò kim loại”: Là công đoạn loại bỏ các kim loại trong sản phẩm có khả năng gây nguy hiểm cho người sử dụng. Theo đó, các bao sản phẩm theo từng lô được để lên băng chuyền đi qua máy dò kim loại.

12. Khâu “đóng thùng – ghi nhãn” sẽ đáp ứng yêu cầu của khách hàng, góp phần bảo quản sản phẩm, hạn chế sự phát triển của vi sinh vật gây bệnh, hạn chế sự xâm nhập của côn trùng và động vật gây hại. Thông tin trên các thùng sản phẩm, trước khi chuyển giao vào kho sản phẩm cụ thể gồm: tên sản phẩm, trọng lượng tịnh (net weight), tổng trọng lượng (gross weight), tên và địa chỉ của nhà sản xuất, sản phẩm của Việt Nam, mã số sản phẩm.

13. Khâu cuối cùng trong quy trình sản xuất là “bảo quản – phân phối”: Sản phẩm sau khi đóng thùng được bảo quản tại kho thành phẩm trước khi xuất hàng. Thành phẩm cần được bảo quản trong điều kiện thích hợp nhằm duy trì chất lượng của sản phẩm, hạn chế sự phát triển vi sinh vật gây bệnh, hạn chế sự xâm nhập của côn trùng và động vật gây hại.

* Tình Hình Sản Xuất Và Tiêu Thụ Điều Trên Thế Giới.

Đã từ lâu điều cung cấp hạt cho con người như là một loại thực phẩm, nhiều nước coi nhân điều là sản phẩm quen thuộc, điều trờ thành cây công nghiệp quan trọng xếp thứ hai trong các cây có dầu ăn được trên thị trường thế giới. Nhân điều chứa hàm lượng đạm cao với đầy đủ các loại axit amin cần thiết không thay thế có thể so sánh với thịt, trứng, sữa. Nhân điều là thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao là thành phần chính của cây điều trong trao đổi kinh doanh trên thị trường mang lại hiệu quả kinh tế rất cao, giữ một vai trò quan trọng trong thị trường nông sản. Hàng năm đem về cho các nước xuất khẩu một lượng ngoại tệ đáng kể.
Với đầy đủ các chất dinh dưỡng quan trọng cần thiết, điều là thực phẩm ăn chay lí tưởng và là một dược phẩm có giá trị đối với một số bệnh. Là thực phẩm giàu chất béo 0% cholesterol thích hợp cho người ăn kiêng hiện nay các nước phát triển đang khuyến khích sử dụng nhân điều ngày càng tăng. Các nuớc nhâp khầu và tiêu thụ nhân điều nhiều nhất trên thế giới là Mỹ chiếm gần 2/3 sản luợng nhân điều thế giới, khối các nước thuộc Liên Xô cũ liên minh Châu Âu.(EU) và Nhật Bản.

Từ nhiều năm nay Việt Nam là nước XK điều lớn trên thế giới, nhưng trong nước lại sử dụng rất ít mặt hàng này. Sản lượng tiêu thụ nhân điều trong nước chỉ chiếm 5%; trong khi 95% sản lượng làm ra là để XK. Điều tuy được xếp vào nhóm mặt hàng nông sản XK chủ lực quan trọng của Việt Nam, song hoạt động XK mặt hàng này (cũng như không ít mặt hàng nông sản khác) vẫn luôn ở thế bấp bênh, không chuyên nghiệp.

 7 tháng qua, XK nhân điều Việt Nam lại lâm vào bối cảnh khó khăn chồng chất. Diện tích trồng điều bị sụt giảm trầm trọng, DN thiếu vốn NK nguyên liệu điều thô, giá cả nguyên liệu NK lẫn giá cả XK điều nhân diễn biến thất thường...

Nỗi lo hơn cả đối với mặt hàng này là vấn đề chất lượng. Australia hiện đang là thị trường tiêu thụ điều của Việt Nam rất lớn, mặt hàng này đã và đang được Chính phủ nước này hỗ trợ quảng bá khuyến khích sử dụng. Tuy nhiên, thời gian gần đây, nhiều DN cho biết đã phải chuyển sang NK điều từ Ấn Độ. Có nhiều lý do khác nhau nhưng lý do lớn nhất là chất lượng các lô hàng NK không đồng đều, nhiều lô hàng chất lượng kém, không bảo đảm an toàn vệ sinh thực phẩm.

Hạt điều Việt Nam đã khẳng định được thương hiệu trên thị trường thế giới, nhưng các nhà sản xuất lẫn xuất khẩu điều vẫn đang phải đối mặt với nhiều khó khăn và thách thức. Chẳng hạn giá thành nhân điều cao hơn giá xuất khẩu do tỷ lệ thành phẩm so với nguyên liệu cao. Rồi tình trạng tranh mua nguyên liệu vẫn tiếp tục diễn ra do nguồn nguyên liệu trong nước không đáp ứng đủ nhu cầu.
Bên cạnh đó, tình trạng thiếu lao động cũng là một vấn đề khó khăn của các doanh nghiệp ngành điều, chưa kể năng suất của người lao động hiện nay vẫn còn thấp do tính chất của ngành điều là làm thủ công.
Bên cạnh những khó khăn trên, ngành điều cũng đang có những cơ hội thuận lợi để phát triển và khẳng định vị trí trên thị trường quốc tế.Mặc dù gặp nhiều khó khăn nhưng ngành điều vẫn đề ra mục tiêu kim ngạch xuất khẩu đạt 1,5 tỷ USD tăng 11,1% so với năm 2011. Năm 2012, mặc dù thị trường có nhiều biến động và áp lực vốn để thu mua, song ngành điều vẫn đề ra kế hoạch toàn ngành sẽ đạt mục tiêu chế biến 380.000 tấn điều thô thu mua trong nước và 300.000 tấn điều thô nhập khẩu, xuất khẩu 170.000 tấn nhân điều các loại và 60.000 tấn dầu vỏ hạt điều với kim ngạch xuất khẩu khoảng 1,5 tỷ USD.Theo thống kê từ Bộ Công Thương, năm 2011, ngành điều chế biến xuất khẩu được 166.109 tấn nhân điều các loại, kim ngạch xuất khẩu đạt 1,35 tỷ USD, giảm 16,46% về lượng, nhưng tăng 20,13% về giá trị so năm 2010, cao nhất từ trước đến nay; đồng thời cũng xuất được 40 ngàn tấn dầu vỏ hạt điều.Về thị trường, năm 2011, Mỹ vẫn là thị trường tiêu thụ điều nhân lớn nhất, tiếp đến là EU và các nước châu Á khác.
Ngoài ra, hiện nay chúng ta cũng đã có một số nhà máy lớn đủ tiêu chuẩn để cạnh tranh với nước ngoài với mức sản xuất chiếm 25% trên tổng thị phần xuất khẩu điều của cả nước.

Tuy nhiên, bước sang năm 2012, cũng như nhiều lĩnh vực hàng nông sản khác, thị trường của ngành điều cũng sẽ gặp không ít khó khăn bởi khủng hoảng tại EU sẽ khiến lượng tiêu thụ giai đoạn đầu năm giảm.

Tại Hội nghị triển khai công tác thu mua, nhập khẩu hạt điều thô niên vụ 2013 tại TP.HCM ngày 26-2 do Hiệp hội Điều Việt Nam (Vinacas) tổ chức, Vinacas đã khuyến cáo các doanh nghiệp không ký những hợp đồng xuất khẩu với giá thấp.

 Một lần nữa vấn đề xuất khẩu công nghệ chế biến hạt điều “Made in Việt Nam” sang châu Phi lại thu hút sự chú ý của nhiều người khi có một doanh nghiệp VN vừa ký hợp đồng viện trợ không hoàn lại cho một tập đoàn lớn tại Bờ Biển Ngà về việc xây dựng một nhà máy chế biến hạt điều có giá trị 1 triệu USD.

Hơn 10 năm trước, vấn đề xuất khẩu công nghệ chế biến hạt điều VN sang châu Phi đã từng được báo chí và nhiều người trong ngành phản ứng, cuối cùng ý định trên đã phải ngưng lại.

Những quốc gia sản xuất, chế biến và kinh doanh điều hàng đầu thế giới cả trăm năm nay như Ấn Độ và Brasil đã phải ngạc nhiên bởi bước tiến mạnh mẽ của ngành chế biến điều Việt Nam. Chỉ trong vòng khoảng 20 năm, ngành điều Việt Nam từ chỗ xuất thô hạt điều đã trở thành quốc gia chế biến và xuất khẩu điều nhân số 1 thế giới. Ngoài sự nhanh nhạy trong thương trường, điểm mấu chốt là ngành điều Việt Nam đã được các nhà nghiên cứu, sản xuất và cải tiến liên tục nhằm hoàn thiện công nghệ chế biến để hôm nay có thể tự hào nói rằng, hầu hết các thiết bị được sản xuất ngay trong nước và cả những hãng sản xuất hàng đầu thế giới cũng khó chen chân.

Có một thực tế, ngành chế biến điều Việt Nam ngày càng lệ thuộc vào nguyên liệu điều thô từ châu Phi. Theo ông Hoàng Bình, Giám đốc Công ty Chế biến điều Việt Sơn (Bình Phước), sớm muộn gì, các nước châu Phi cũng sẽ tiến đến hạn chế xuất khẩu điều thô. Thực tế đó đặt ra cho các doanh nghiệp trong nước hoặc phải đóng cửa hàng loạt nhà máy, hoặc phải tìm hướng đi mới, bền vững hơn. Đó là phải hợp tác với châu Phi, xây dựng cho họ ngành công nghiệp chế biến, cùng họ cho ra thành phẩm... Nhà máy ở VN sẽ hoàn tất giai đoạn cuối, đủ ra hàng thành phẩmđưa vào siêu thị. Làm vậy, chúng ta sẽ phát triển, nâng cao công nghệ chế biến điều lên ngang hàng các nước tiên tiến, mà cũng giữ được ổn định sản xuất trong nước...

Ông Nguyễn Văn Lãng, một chuyên gia ngành điều đã thâm nhập vào thị trường châu Phi hơn 20 năm trước cho rằng, công nghệ chế biến điều VN là thành quả sáng tạo của nhiều cá nhân, tập thể ưu tú của ngành điều, không thể tùy tiện mua bán, đổi chác hay cho không khi chưa có sự đồng thuận, nhất trí của tập thể ngành điều VN. Chỉ khi nào ngành điều VN tự chủ được nguyên liệu và điều quan trọng là quản lý chặt chẽ việc sử dụng công nghệ mới có thể nói đến việc xuất khẩu công nghệ, thiết bị chế biến điều. Bởi nếu không, châu Phi sẽ sử dụng chính bí quyết thành công của ngành điều VN cạnh tranh với doanh nghiệp VN...

Ai cũng biết, châu Phi là thị trường khó lường về các mặt. Không phải bây giờ và cũng không phải lần đầu tiên các quốc gia châu Phi nêu lên ý định này. Tất nhiên tình thế mới sẽ phải có chiến lược mới để hoạch định hướng đi cho cả ngành điều Việt Nam, không chỉ là quyền lợi của doanh nghiệp nào. Điều quan trọng là phải biết lượng sức, đánh giá chính xác tình hình để có chiến lược đúng và hành động phù hợp. Nếu có câu “trâu chậm uống nước đục” thì cũng chính người xưa đã dặn “nhanh nhẩu đoảng” hay “giục tốc bất đạt” .

Từ ngày 1 - 3/9 vừa qua, nhân diễn ra Hội nghị điều Châu Phi và thế giới được Liên hiệp hội Điều Châu Phi (ACA) tổ chức tại TP cảng Abijan - Bờ Biển Ngà. Quá trình tham dự hội nghị này, một DN chế biến điều của VN (tạm không nêu tên) đã ký với một tập đoàn lớn của Bờ Biển Ngà là Societe Ivoirienne de traitement d"Anacard hợp đồng giúp đỡ, viện trợ không hoàn lại một nhà máy chế biến nhân điều hoàn chỉnh, với hệ thống thiết bị công nghệ hiện đại , công suất 10.000 tấn/năm, có trị giá 1 triệu USD. Nhà máy hoàn toàn"made in Vietnam".

Thế là sau 10 năm, một lần nữa, vấn đề nên hay không nên XK công nghệ chế biến điều VN sang thị trường Châu Phi lại được giới chế biến - XK điều VN nhắc tới. Hiện nay, ngành điều VN đang phụ thuộc chủ yếu vào nguồn nguyên liệu từ Châu Phi. Vậy, XK công nghệ chế biến điều sang cho các nước Châu Phi sản xuất tại chỗ, khác nào khuyến khích các nước Châu Phi không XK điều, dẫn tới khó khăn cho DN VN khi nhập khẩu điều thô từ Châu Phi?

Ông Hoàng Bình - GĐ Cty chế biến điều Việt Sơn (Bình Phước) - cho rằng:"Sớm muộn gì, các nước Châu Phi cũng sẽ tiến đến hạn chế XK điều thô. Thực tế đó đặt ra cho các DN VN hoặc phải đóng cửa hàng loạt nhà máy, hoặc phải tìm hướng đi mới, bền vững hơn. Đó là phải hợp tác với Châu Phi, xây dựng cho họ ngành công nghiệp chế biến, cùng họ cho ra thành phẩm... Nhà máy ở VN sẽ hoàn tất giai đoạn cuối, đủ ra hàng thành phẩm đưa vào siêu thị. Làm vậy, chúng ta sẽ phát triển, nâng cao công nghệ chế biến điều lên ngang hàng các nước tiên tiến, mà cũng giữ được ổn định sản xuất trong nước...".

Ông Bình ủng hộ chủ trương XK công nghệ điều VN sang Châu Phi, bởi theo ông,"các nhà chế tạo thiết bị cũng sẽ có cả một thị trường mênh mông để XK máy".

Ông Nguyễn Văn Lãng - chuyên gia vốn gắn bó trên 20 năm với ngành điều - thì phản đối quyết liệt ý định XK công nghệ điều VN, vì theo ông, công nghệ chế biến điều VN là thành quả sáng tạo của nhiều cá nhân, tập thể ưu tú của ngành điều tích lũy từ 20 năm qua, không thể dễ dàng mang đi"cho không"hay tùy tiện mua bán, đổi chác, mà không có sự đồng thuận, nhất trí của tập thể ngành điều VN. Việc XK công nghệ, thiết bị chế biến điều chỉ có thể thực hiện một khi ngành điều VN tự chủ được nguyên liệu và kiểm soát, quản lý chặt chẽ việc sử dụng công nghệ.

Hàng loạt nhà máy ở Châu Phi sẽ ra đời và sử dụng chính bí quyết thành công của ngành điều VN, cạnh tranh với DN VN... Lúc đó, họ không dại gì bán nguyên liệu điều thô cho VN nữa, mà giữ lại để sản xuất và XK ra thế giới. XK công nghệ chế biến điều VN

Công nghệ chế biến hạt điều Việt Nam chính là “báu vật”, “bí kíp” vì đã góp phần vào sự thành công của ngành điều trong nước trong vòng 20 năm trở lại đây, làm cho những quốc gia có ngành sản xuất chế biến điều trước chúng ta hàng trăm năm đi từ ngạc nhiên này đến ngạc nhiên khác. Từ chỗ xuất hạt điều thô giá trị thấp, Việt Nam đã vươn lên trở thành quốc gia chế biến nhân điều đứng thứ hai thế giới và xuất khẩu nhân điều hàng đầu thế giới.
Công nghệ chế biến điều Việt Nam là điều mà không chỉ các quốc gia có nền chế biến lâu đời như Ấn Độ và Brazil mà kể cả cộng đồng các quốc gia có trồng điều ở châu Phi, vốn từ trước đến nay chỉ tập trung xuất khẩu điều thô, rất quan tâm. Kể từ năm 2006, rất nhiều đoàn khảo sát từ Ấn Độ, Bờ Biển Ngà, Nigeria, Mozambique, Tanzania… đã đến Việt Nam để tìm hiểu về công nghệ này.
Hơn mười năm trước, vấn đề xuất khẩu công nghệ chế biến hạt điều của Việt Nam qua châu Phi cũng đã từng được đặt ra, nhưng do gặp phản ứng dữ dội từ báo chí, từ nhiều cán bộ lão thành và người có công với ngành điều, cuối cùng ý định trên đã phải gác lại. Bộ Khoa học - Công nghệ và Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn cũng đã có công văn không đồng ý xuất khẩu thiết bị và công nghệ chế biến điều của Việt Nam.
Tại thời điểm đó, Hiệp hội Điều Việt Nam từng khẳng định: “Công nghệ chế biến điều là của Việt Nam mà chủ sở hữu là ngành điều Việt Nam”.
Báo động tương lai ngành chế biến điều

Sau 15 năm cạnh tranh trên thương trường, các nhà xuất khẩu (XK) hạt điều VN đã làm rạng danh đất nước khi vượt Ấn Độ, giành ngôi vị đứng đầu thế giới về XK hạt điều. Tuy nhiên, để giữ vững vị thế này, thực trạng ngành điều VN còn rất nhiều việc phải làm...
Ông Nguyễn Văn Lãng báo động một thực tế là trong tương lai, một khi đã nắm được công nghệ chế biến thì có thể các đối tác châu Phi sẽ hạn chế việc bán điều thô. Về phía chúng ta, nếu thiếu nguyên liệu thì ngành chế biến điều Việt Nam với hàng trăm ngàn lao động sẽ lao đao, trong khi sản lượng điều thô chỉ đáp ứng một nửa nhu cầu chế biến.
Quy hoạch của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tại Quyết định 39/2007/QĐ-BNN cũng chỉ rõ là ngành điều Việt Nam cần “giữ diện tích trồng điều ổn định từ nay đến 2020” và cố gắng “tập trung thâm canh, thay thế giống điều cũ bằng giống mới có chất lượng cao để tăng năng suất cây trồng”, như vậy nguy cơ thiếu hụt nguyên liệu cho ngành điều là hiển nhiên. Trên thực tế hiện cây điều lại đang bị cạnh tranh gay gắt bởi các loại cây công nghiệp dài ngày khác ở Bình Phước, Đồng Nai…

Theo số liệu của Hiệp hội điều Việt Nam, cả nước có trên 300 ngàn lao động trong ngành điều (chỉ chiếm 60% nhu cầu nhân lực cho chế biến), để tạo ra gần 200 ngàn tấn nhân điều thô xuất khẩu mỗi năm.

Nếu tính nguồn nhiên liệu, năng lượng (điện, khí) để vận hành và khấu hao thiết bị sao với giảm lượng nhân công thì không đáng kể. Do đó nguồn lợi đem lại khi dùng máy bóc vỏ hạt điều tự động này là rất lớn. Từ đó giảm giá thành, cạnh tranh được trên thị trường thế giới, đem lại lợi nhuận cao.

Cùng với sự phát triển của các ngành công nghiệp thì nông nghiệp cũng chiếm một vị trí quan trọng trong nền kinh tế quốc dân của nước ta. Sản suất nông nghiệp ngày nay ngày càng hiện đại, với sự xuất hiện hang loạt những máy nông cụ cải tiến nhằm nâng cao năng suất sản xuất giúp người nông dân lao động tiết kiệm được công sức lao động giảm chi phí sản suất. Để thỏa mãn nhu cầu đó máy tách vỏ hạt điều được ra đời đáp ứng kịp thời nhu cầu thực tiễn.

II/ PHÂN TÍCH SẢN PHẨM

Giới thiệu sơ nét:

Vỏ hạt điều ( Cashew nut shell ) sau khi được sơ chế (hấp, sấy, rang) để tách lấy nhân hạt.

Vỏ bên ngoài có chứa 25% - 30% hàm lượng dầu hỗn hợp Alkyl, Phenol tự nhiên, thành phần hóa học chính Cardanol, Cardol, Metylcardol.

Trong công nghiệp chế biến hạt điều,dầu vỏ hạt điều là sản phẩm phụ thu hồi trong quá trình sản xuất với tỷ lệ khoảng 10-15 % trọng lượng hạt.Các thành phần hoá học của dầu vỏ hạt điều được xác định gồm axitanacacdit (82%),cacdol (13,8%),2-metyl cacdol (2.6%) và cacdanol (1,6%).Đây là các hợp chất phenol tự nhiên có gắn với mạch cacbuahydro không no. Trong quá trình chế biến hạt điều để tách nhân và vỏ hạt điều thường tiến hành ở nhiệt độ cao vì thế axit anacacdic bị khử mất CO₂ và trở thành cacdanol, khi đó dầu vỏ hạt điều thu được có thành phần  chính là cacdanol.

Dầu vỏ hạt điều sau khi ép, nguyên liệu phù hợp cho nhiều lĩnh vực công nghiệp để tạo sơn, keo dán, cao su biến tính… tinh lọc tạp chất sẽ thành dầu sinh học sử dụng như nguyên liệu đốt trong các lò hơi, lò luyện, máy thủy lực, máy nén khí … thay cho dầu DO (Diesel Oil) hoặc FO (Fuel Oil)

Vỏ hạt điều chưa hỗn hợp các alkyl phenol tự nhiên, đó là chất lỏng nhớt, màu nâu hơi đỏ, ít tan trong nước, không tan trong rượu và ete... Thành phần hoá học chính của dầu vỏ hạt điều là Cardanol, Cardol, 2-Metyl Cardol và các polymer của chúng, nên có tính chất vừa giống phenol vừa có tính chất như một dầu khô hay hỗn hợp,là nguyên liệu sản xuất các vật liệu chống mài mòn, má phanh (thắng xe), nhựa đóng rắn …

Vỏ, bã hạt điều (đã ép lấy dầu) là một nguyên liệu được một số cơ sở sản xuất trong tỉnh dùng làm chất đốt. Tuy nhiên khí thải của vỏ, bã hạt điều rất độc vì chất fenol có trong dầu vỏ hạt điều, là một chất độc trong môi trường nước và cả trong môi trường không khí, nó có mặt trong khói khi đốt vỏ hạt điều

Hạt điều sau khi thu hoạch được phơi và sấy cho nhân và vỏ hạt thật khô để bớt nhựa dễ tách vỏ.Hạt điều có nhân nằm dọc theo chiều dài của vỏ vì vậy yêu cầu đặt ra khi tách vỏ là tách dọc theo chiều dài vỏ, nhân tách ra không bị bể,gãy vụn phải còn nguyên vẹn để tiếp tục với những công đoạn sau.

Hạt điều có vỏ cứng bảo vệ nhân bên trong vỏ chứa nhiều nhựa. Do có độ cứng cao, hình dạng bầu dục lồi hai đầu.

Hạt điều lúc mới thu hoạch

Nhân hạt điều sau khi tách vỏ

III/ YÊU CẦU CỦA MÁY

Hoạt động tốt trong môi trường bình thường. Các chi tiết làm việc trong điều kiện thường xuyên bị bôi bẩn do nhựa vỏ hạt điều tiết ra khi tách.

Lực tách phải vừa đủ để không làm vỡ nhân làm mất thẩm mỹ và giảm giá trị của nhân.

Khả năng tự động hoá cao,thao tác đơn giản,dễ sử dụng lắp đặt,bảo trì,sửa chữa và tiết kiệm được lượng nhân công

Chế độ làm việc,cấp phôi cũng cần phải tự động nhằm tăng năng suất sản xuất và đảm bảo an toàn cho người sử dụng

Ngoài ra tốc độ làm việc cũng phải đủ để nhanh hơn viêc tách vỏ bằng máy thủ công bán tự động. Việc cấp phôi cũng cần phải hoàn toàn tự động nhằm tăng năng suất.

PHẦN 2: THIẾT KẾ MÁY

I/ LỰA CHỌN NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC

1/ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC

2/ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC

Máy làm việc theo nguyên lý cho hạt điều trượt dọc trong hai khối V có rãnh trượt gắn dao. Muốn hạt trượt và ăn vào dao cần một bộ truyền dẫn hướng và một bộ đẩy hạt ăn qua dao.

Dựa theo điều kiện làm việc của máy là thường xuyên tiếp xúc với nhựa hạt nên đòi hỏi bộ truyền phải bền, chịu lực và cân bằng trong quá trình dẫn hạt. Vì vậy chọn bộ truyền xích để dẫn động.

Nguyên lý làm viêc: Từ động cơ có công suất 0.75kw với tốc độ 20v/phút truyền động qua khớp nối đến trục I,từ trục I truyền động đến trục II,trục II truyền đến trục III, trục III truyền đến trục IV hết bộ truyền dẫn hướng. Từ trục I có hai bánh xích đường kính 210mm truyền động cho trục V bộ đẩy hạt. Từ trục V truyền cho trục IV, trục IV truyền cho trục VI và trục VI truyền đến trục VII nhờ bộ truyền bánh răng, kết thúc bộ truyền băng tải.

Hạt được cấp trong thùng chứa, trục băng tải V có nhiệm vụ đưa phôi vào rãnh chữ v dẫn hướng, khi hạt trong rãnh dẫn hướng thì trục II,III có 2 bánh xích đường kính 80mm, trên dây xích có gắn 2 cữ đẩy dọc đưa hạt đến 2 khối v có gắn dao. Đến đây 4 bánh xích 210mm nằm trên 2 trục I và V dây xích có 2 thanh đẩy nằm ngang tiến tới đẩy hạt qua dao tách vỏ. Vỏ và nhân được chứa ở trong thùng chứa. Các bộ truyền tiếp tục chu kì hoạt động mới.

Hệ thống máy cắt tách hạt điều tự động này gồm 17 máy cắt riêng lẻ,. Hành trình cắt được lập trình cụ thể và hoàn toàn tự động. Hạt điều được đổ vào phễu mỗi máy, hạt tự động rơi xuống sàn có đục lỗ, từng hạt tuần tự rơi xuống 4 rãnh của máy cùng một lúc, sau đó được đẩy đến vị trí dao cắt. Cùng lúc dao cắt hoạt động, hạt lập tức được cắt bể đôi, rơi xuống băng tải. Hành trình cắt mỗi lần chỉ trong vòng 3 giây đồng hồ. Tất cả 17 máy hoạt động cùng lúc. Hạt cắt xong cùng vỏ, nhân, tất cả đều đưa vào băng tải dẫn đến hệ thống máy lựa, tách nhân đổ riêng vào một cửa, vỏ ra cửa khác, nhân vỡ ra một cửa khác nữa. Năng suất của hệ thống trong quy mô công nghiệp là trên 2,5 tấn/hạt điều/giờ (trên 20 tấn/ca). Tỷ lệ bể, vỡ khoảng 10%, nhân ít dính trong vỏ. Thông số này được chấp nhận. Nếu tính ra có lợi rất nhiều lần so với cắt tách thủ công.

II/ TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC CỦA MÁY

1/ TÍNH CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ

Giả sử:

Tốc độ tách 2 vỏ hạt là 5s, 1h tách được 1440 hạt, ước lượng 100 hạt = 1kg,vậy 1h máy tách được 14,4 kg hạt

Một ngày máy hoạt động 1ca 8h với năng suất là 115,2 kg

Tính công suất đông cơ:

Chọn n_dc= 10v/ph, D_bxích=206mm.

Một vòng bánh xích = 0,206. 3,14= 0,65mm

Tính vận tốc của bánh xích: V_bxích= n_đc.0,65= 10.0,65=6,5m/p=0,1m/s.

Mà V_bxích= V_dxích=0,1m/s.

 Bộ đẩy hạt được thiết kế có 2 thanh đẩy ngang khoảng cách giữa 2 cữ: S= V.t

=0,1.5=0,5m

 =>chiều dài của dây xích trong bộ truyền S₁=2S₀= 1m

 Chọn lực cắt hạt điều là F= 1500N

 Vì máy làm việc tải trọng không đổi nên : P_t=Plviệc

Với F=1500n ta có:

P_ct=      ( = . )

=>P_ct= = 0,15 kw

Chọn động cơ điện một chiều có hộp giảm tốc

P_đc= 0,75kw

Thử nghiệm công suất

..........................................................

7/ Thiết kế trục tải:

Trục tải có nhiệm vụ đưa hạt điều vào đúng vị trí của khối v dẫn hướng, tùy vào kích thước hạt điều to hay nhỏ chọn được kích thước của băng tải. Chế tạo lỗ chứa là rãnh có chiều dài 45mm, bề rộng 20mm, độ sâu 25mm, chứa vừa 1 hạt điều. Trục tải có đường kính 34mm, được truyền chuyển động từ trục IV,

Trục tải

8/ Thiết kế cụm cữ dao:

Cụm cữ dao có nhiệm vụ điều chỉnh khối v phía trên để điều chỉnh chiều cao của dao cho phù hợp với kích thước của từng loại hạt.

Cụm được thiết kế gồm 1 khối hộp có phay rãnh để trượt. Thanh trượt được thiết kế có gắn 1 lò xo dùng trong trường hợp hạt quá lớn cụm sẽ tự động nâng lên khi hạt đi qua. Lò xo chịu được lực khoảng 3500N. Cụm được bắt vào khối v nhờ mối hàn. Gắn lên máy bởi 2 bulong 8mm và mối hàn. Cụm phải đảm bảo độ vuông góc giữa khối v phía trên và thanh trượt, dung sai độ không vuông góc giữa cụm và khối v trên là 0,5mm.

Ngoài ra trên cán dao còn có 2 lò xo có nhiệm vụ tự điều chỉnh chuyển động lên xuống của dao giúp hạt điều dễ dàng đi qua hạn chế hiện tượng vỡ nhân.

9/ Thiết kế 2 khối v dẫn hướng hạt điều

Hai khối v là bộ phận quan trọng nhất của máy, có nhiệm vụ dẫn hướng hạt vào đúng vị trí để tách vỏ.

Yêu cầu của khối v là đủ độ nghiêng để giữ hạt luôn luôn có phương nằm dọc vì hạt được tách theo phương nằm dọc để tránh bị bể nhân làm giảm giá trị của hạt.

Khối v ngắn có dạng hình hộp được phay rãnh ½ chữ v ở giữa, rãnh chữ v có đặc điểm nghiêng. Có kích thước : cao 30mm, rộng 15mm, dài 120mm.

Khối v dài có dạng hình hộp chữ nhật được phay rãnh ½ chữ v ở giữa, rãnh chữ v dài có đặc điểm có 2 mặt phẳngnghiêng và 2 mặt phẳng côn, giúp cho hạt điều khi ra khỏi buồng chứa đi tới dao cắt dễ dàng. Khi 2 nửa được ghép với nhau ở giữa luôn có 1 khoảng hở để cữ đẩy dọc chạm tới đẩy hạt điều.

Khối v dài có kích thước cao 35mm, rộng 20mm, dài 600mm.

Mỗi một khối như thế có gắn 1 con dao nằm dọc theo chữ v có nhiệm vụ chính là tách vỏ hạt.

10/ Cấu tạo thành máy

Chọn thành máy làm bằng vật liệu ct45 có chiều dày 10mm

Đường kính bulong khác:

ở cạnh ổ lăn: d=14mm (do chọn ổ lăn có lỗ bắt ngoài là 14mm)

ghép ở cụm cữ dao: d=8mm

ghép ở băng tải: d=5mm.

11/ Chế độ bôi trơn

Do thiết kế của máy có dạng truyền động bằng xích tải và thường xuyên tiếp xúc vói nhựa ở vỏ hạt nên cần được làm sạch, thường xuyên bôi trơn ở các dây, đĩa xích hoạt động. Chế độ bôi trơn cần đảm bảo đầy đủ nhưng không nhiều quá. Thời gian giãn cách giữa các lần là một tuần một lần.

Máy tách hạt điều cải tiến

PHẦN 3 : KẾT LUẬN

I/ NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ MÁY

-Do thời gian ngắn, kiến thức về chế tạo máy còn hạn chế và trong giới hạn là chế tạo mô hình nên máy hoạt động chưa thật sự thuyết phục, năng suất chưa đúng với máy được thiết kế ở quy mô công nghiệp. Tuy nhiên máy cũng đáp ứng được một số yêu cầu đó là việc hoạt động được thiết kế hoàn toàn tự động trong việc tách vỏ hạt điều, giảm được lao động đảm bảo an toàn vệ sinh, lao động. Máy có nhiều cải tiến: kích thước nhỏ nhờ cải tiến ở phần cấp phôi. Tăng số lượng dao cắt thêm 1 bộ trong khi giảm được bề rộng của máy, thay đổi bộ phận dẫn hướng giúp phôi di chuyển dễ dàng,dao cắt được thiết kế lại,giúp cho việc điều chỉnh dao cắt được linh hoạt. Hành trình cắt mỗi lần chỉ trong vòng 3 giây đồng hồ. Tất cả 17 máy hoạt động cùng lúc. Hạt cắt xong cùng vỏ, nhân, tất cả đều đưa vào băng tải dẫn đến hệ thống máy lựa, tách nhân đổ riêng vào một cửa, vỏ ra cửa khác, nhân vỡ ra một cửa khác nữa. Năng suất của hệ thống trong quy mô công nghiệp là trên 2,5 tấn/hạt điều/giờ (trên 20 tấn/ca). Tỷ lệ bể, vỡ khoảng 10%, nhân ít dính trong vỏ. Thông số này được chấp nhận. Nếu tính ra có lợi rất nhiều lần so với cắt tách thủ công.

II/ HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG VÀ BẢO QUẢN MÁY

1/ HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG

• Cấp hạt điều đã được phơi và sấy khô vào thùng chứa
• Khởi động máy: bật công tác động cơ.
• Thường xuyên quan sát máy hoạt động đề phòng sự cố.
• Căn chỉnh dao cắt hợp lí bằng cụm cữ dao để nhân hạt ra đều không bị vỡ vụn.

2/ HƯỚNG DẪN BẢO QUẢN MÁY

• Thường xuyên lau chùi rãnh chữ v dẫn hướng để không bị bám bởi nhựa hạt
• Loại bỏ nhựa chất bẩn trên 2 cữ đẩy ngang và dọc
• Thường xuyên kiểm tra độ mòn dao.
• Không hoạt động quá nhiều gây nóng đông cơ giảm tuổi thọ máy.

PHẦN 4: CÁC CHI TIẾT TRONG MÁY

PHẦN 5:  SẢN XUẤT MÔ HÌNH, ĐIỀU CHỈNH, SỬA CHỮA LẠI THIÊT KẾ

Máy cắt không như năng suất tính toán ban đầu..Nguyên nhân là do dao cắt:

          + độ hở lưỡi dao nhỏ.

          + bề dày dao mỏng.

          + góc trượt dao lớn.

Cách khắc phục:

          + Thay đổi góc trượt dao nhỏ lại.

          + Tăng kích thước dao và độ hở của dao

*TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Nguyễn Hữu Lộc, Cơ sở thiết kế máy, NXB ĐHQGTP Hồ Chí Minh, 2004.

2. Nguyễn Trọng Hiệp, Chi tiết máytập 1, 2 NXB Giáo dục, 1998.

3. Nguyễn Hữu Lộc, Bài tập chi tiếtmáy, NXB ĐHQGTP Hồ Chí Minh, 2003.

4. Nguyễn Hữu Lộc, Độ tin cậy trong thiết kế kỹ thuật , NXB ĐHQGTP Hồ Chí Minh, 2002.

7. Vũ Văn Hồi, Nguyễn Văn Chất, Nguyễn Thị Liên Anh, Trang bị điện – điện tử máy công nghiệp dung chung, NXB Giáo dục, 2002.

* TRANG WEB THAM KHẢO:

1. www.foodcrops.vn

2. www.tinthuongmai.vn

3. www.ninhthuan.gov.vn

4. www.vinanet.com.vn

5. dostbinhdinh.org.vn

6. Bách khoa toàn thư mở Wikipedia

7. www.finance.tvsi.com.vn

*TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Nguyễn Hữu Lộc, Cơ sở thiết kế máy, NXB ĐHQGTP Hồ Chí Minh, 2004.

2. Nguyễn Trọng Hiệp, Chi tiết máy tập 1, 2 NXB Giáo dục, 1998.

3. Nguyễn Hữu Lộc, Bài tập chi tiết máy, NXB ĐHQGTP Hồ Chí Minh, 2003.

4. Nguyễn Hữu Lộc, Độ tin cậy trong thiết kế kỹ thuật , NXB ĐHQGTP Hồ Chí Minh, 2002.