Thiết kế và chế tạo máy xay cà phê coffee

LỜI NÓI ĐẦU

          Ngày nay khoa học kỹ thuật phát triển rất mạnh trong tất cả các ngành, các lĩnh vực. Đặc biệt là ngành cơ khí chế tạo máy. Ngành cơ khí chế tạo máy là một trong những ngành then chốt thúc đẩy sự phát triển của đất nước trong thời kỳ công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước. Muốn đạt được điều đó thì vấn đề đặt ra ở đây là phải có trang thiết bị công nghệ và nguồn nhân lực. Nguồn nhân lực có trình độ về chuyên môn kỹ thuật mới có thể phân tích tổng hợp các yêu cầu kỹ thuật đặt ra của bản vẽ, từ đó đưa ra đường lối công nghệ hợp lý phục vụ cho nhu cầu sản xuất.

          Máy XAY CÀ PHÊ  là một sản phẩm từ sự tiếp thu  những thành quả của khoa học kỹ thuật mang lại. Là loại máy tạo ra những sản phẩm phục vụ cho cuộc sống. Những sản phẩm làm cho cuộc sống trở nên tiện lợi hơn.

          Bài thuyết trình này trình bày  những vấn đề xoay quanh  máy XAY CÀ PHÊ.Vì vậy phương pháp gia công cổ điển trong gia công cắt gọt không thể thiếu được  và vấn đề tồn tại ở đây là yếu tố cơ bản bắt buộc mỗi con người trong nghành cơ khí chế tạo máy phải nắm vững, nhất là những cán bộ trong việc lập qui trình công nghệ  gia công. Trong cơ khí muốn đạt được chất lượng sản phẩm cũng như  muốn nâng cao độ chính xác về khích thước, hình dáng hình học, vị trí tương quan phải hội đủ các điều kiện sau: máy, dao, đồ gà, chi tiết gai công… Việc thiết kế đồ gà gia công  chi tiết trên máy là yếu tố cần thiết trong ngành chế tạo máy. Quy trình công nghệ gia công chi tiết của máy XAY CÀ PHÊ. Trình bày những vấn đề  cơ bản từ quá trình tạo phôi, lập quy trình công nghệ, thiết kế đồ gà  đến quá trình tổng kiểm tra sản phẩm mà chúng em được tiếp thu trong  thời gian học và thực tập.

MỤC LỤC :

CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN...................................................................... 4

                    1.1. Tổng quan về máy.......................................................... 4

                    1.2. Đặc tính và công dụng của hạt cà phê............................. 6

CHƯƠNG 2.PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG VÀ Ý TƯỞNG THIẾT KẾ .... 11

CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY......................................... 14

CHƯƠNG 4. TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT......................................................... 22

                    4.1. Chi tiết truyền động...................................................... 22

                    4.2. Chi tiết đĩa chà............................................................. 37

                    4.3. Chi tiết đầu điều chỉnh.................................................. 55

KẾT LUẬN                                                                                             70

Tài liệu tham khảo.................................................................................. 71

CHƯƠNG 1/ TỔNG QUAN

1.1.         Tổng quan về máy

Đề tài máy XAY CÀ PHÊ của chúng em thuộc dạng siêu tốc:

Do nhu cầu sử dụng vào những mục đích khác nhau nên trên thị trường có rất nhiều loại máy XAY CÀ PHÊ với chất lượng khác nhau và hình dáng khác nhau. Như máy XAY CÀ PHÊ của chúng em thuộc dạng siêu tốc và được nhiều người tiêu dùng lựa chọn.

Với đặc tính gọn nhẹ và dễ dàng sử dụng nên chúng em quyết định thực hiện đề tài máy XAY CÀ PHÊ.

Nguyên tắc hoạt động:

Từ động cơ 1.5Kw với bộ truyền đai tỉ lệ 1:1 qua trục chính tác dụng lên trục vít để truyền moment xoắn (truyền cà phê ra đĩa chà) đến đĩa chà qua bộ lục giác (lục giác lỗ của đĩa chà và lục giác ngoài của trục vít). Để điều chỉnh độ mịn của cà phê như ý muốn ta xoay đầu điều chỉnh (Từ đầu điều chỉnh tác dụng lên bạc lót đẩy đĩa chà quay trượt trên trục). Và cuối cùng cà phê đã được nghiền từ 2 đĩa chà rơi xuống thùng chứa.

Sau khi cho cà phê hạt vào phễu, hạt cà phê sẽ đi qua trục vít dẫn vào đĩa xay. Đĩa xay có rãnh sắc nghiền nhỏ và đi qua ống thoát liệu ra ngoài. Độ mịn bột cà phê chính là khoảng cách giữa bộ đĩa xay trong máy, điều chỉnh dễ dàng bằng núm vặn

1.2. Đặc tính và công dụng của cà phê:

*Đặc tính: cà phê vối có tên khoa học là Coffea Robusta hoặc Coffea Canephora. Hàm    lượng caffein trong hạt cà phê vối khoảng 3-4%, trong khi ở cà phê chè chỉ khoảng 1-1.9%

Cà phê Robusta có mùi thơm dịu có vị đắng gắt, có màu nâu sánh, không chua, hàm lượng caffein vừa đủ. Mùi cà phê Robusta khi rang mộc nguyên chất sẽ có mùi thơm thoang thoảng.

    *Công dụng:

-Tăng cường trí não kích sự tập trung

-Tăng huyết áp

-Hệ miễn dịch khỏe hơn

-Chữa đau đầu …

Các loại sản phẩm từ hạt cà phê: Ngoài công dụng dùng để pha uống

Cà phê còn được dùng để làm nguyên liệu chế biến các loại bánh, thức ăn…

1.3. Một vài sản phẩm trong và ngoài nước:

Cùng với máy pha cà phê chuyên nghiệp, máy xay cà phê là một trong những sự lựa chọn hoàn hảo dành cho những người yêu thích hương vị espresso cũng như những chủ quán kinh doanh cà phê chuyên nghiệp.

*Sản phẩm ngoài nước:

- Thương hiệu máy xay cà phê Mazzer:

+Là dòng sản phẩm máy xay cà phê cao cấp đến từ thương hiệu nổi tiền mazzer của Ý, chiếc máy xay đầu tiên của thương hiệu này được sản xuất vào năm 1952. Những sản phẩm máy xay cà phê Mazzer đã được phân phối đi toàn thế giới. Và cho đến thời điểm hiện tại, Mazzer vẫn luôn đứng vững và trở thành thương hiệu chuyên sản xuất máy xay cà phê đứng top đầu hiện nay

+ Ưu nhược điểm:

          Ưu điểm: Thiết kế sang trọng, hiện đại cùng với hệ thống các linh kiện máy xay cà phê chất lượng tốt nhất, đảm bảo những tiêu chuẩn kiểm định khắt khe của Châu Âu. Ngoài ra, các dòng sản phẩm máy xay cà phê này còn được thiết kế và trang bị bộ điều khiển thông minh nhằm hỗ trợ công việc pha chế của các barista một cách tốt nhất.

          Nhược điểm: Tạo ra các hạt cà phê không đồng đều.

• Giá thành khá cao
• Khối lượng nặng

*Sản phẩm trong nước :

-Thương hiệu máy xay cà phê Lun Teco:

+ Là dòng máy xay cà phê công nghiệp có công suất lớn có xuất sứ từ Việt Nam, so với mặt bằng chung về giá cả với máy xay cà phê công nghiệp trên thị trường Lun Teco có mức giá rẻ. Tuy nhiên đặc điểm nổi bật của các dòng sản phẩm máy xay cà phê cao cấp của Lun Teco phải kể đến chính là công suất, tốc độ xay hoạt động nhanh, mạnh, tiết kiệm thời gian xay hạt cà phê một cách tối đa

+ Ưu nhược điểm:

          Ưu điểm: Đảm bảo độ mịn khi xay, không bị nóng

• Dễ vận hành
• Dễ dàng bảo trì
• Giá thành thấp

          Nhược điểm: Làm sạch đãi chà sau khi xay

o   Không giữ được hương vị ban đầu

CHƯƠNG 2. PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG VÀ Ý TƯỞNG THIẾT KẾ

Sơ đồ chức năng quy trình tạo một sản phẩm :

*XAY CÀ PHÊ:

    - Ý tưởng 1: Xay bằng đĩa xay

       +Nguyên lí xay:

            Truyền động cho đĩa xay xoay, hạt cà phê rớt vào giữa 2 đĩa, muốn chỉnh độ mịn         cho bột thì ta chỉnh khoảng cách giữa 2 đĩa xay.

                    -Có hai loại đĩa xay thông dụng như đĩa xay côn và đĩa xay thớt:

          Đĩa xay dạng côn                                             Đĩa xay dạng thớt

          +Ý tưởng 2: Xay cà phê bằng lưỡi dao xoay

NHẬN XÉT :

-Ưu điểm:

+Ý tưởng 1: công suất xay nhanh

                    Độ mịn cao

          +Ý tưởng 2 : Máy thường sẽ nhỏ gọn

-Khuyết điểm:

          +Ý tưởng 1: Đĩa chà nhanh dính bẩn

          +Ý tưởng 2:Công suất nhỏ

Chọn ý tưởng 1 , sử dụng đĩa chà dạng thớt.

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN , THIẾT KẾ MÁY

 Chọn động cơ với công suất 1,5kw, n = 1420 v/ph.

Chọn trước tỉ số truyền đai i=3,25

=> n_TC =v/ph

Công suất trục chính:

N = N x  = 1,5 x 0,94 =1,41 kw

3.1.Chọn loại đai: chọn loại bánh đai vải cao su.

3.2.Đường kính bánh đai nhỏ:

Chọn D₁ = 110 mm

Kiểm nghiệm vận tốc của đai:

 v =

v < v _max = (30  35) m/s (thỏa yêu cầu)

3.3.Tính đường kính D₂ của bánh lớn:

D₂ =

Chọn D₂= 360mm

Số vòng quay thực n_TC của trục bị dẫn:

N_TC =  => Sai lệch ít so với yêu cầu

Tỷ số truyền:

3.4.Chọn sơ bộ khoảng cách trục AD₂

3.5.Tính chiều dài đai L theo khoảng cách trục A sơ bộ:

Lấy L theo tiêu chuẩn: L=1420mm

Kiểm nghiệm số vòng quay chạy u trong 1 giây:

u =

3.6.Xác định chính xác khoảng cách trục A theo chiều dài đai đã lấy theo tiêu chuẩn:

Khoảng cách A thỏa mãn:

A>2(D₁+D₂)=2(110+360)=940mm (thỏa mãn)

Khoảng cách nhỏ nhất, cần thiết để mắc đai:

A_min=A  0,015L = 316 0,015x1420 = 295mm

Khoảng cách lớn nhất, cần thiết để tạo lực căng:

A_max= A+ 0,03L =430 mm

3.7.Tính góc ôm :

thỏa mãn điều kiện

3.8.Xác định số đai Z cần thiết. Chọn ứng suất căng ban đầu và theo trị số D₁ ta tìm được ứng suất có ích cho phép .

Tính bề dày đai theo tỉ số 

...

KẾT LUẬN

Trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp vừa qua nhờ sự hướng dẫn tận tình của thầy và với sự tham gia phụ đạo của thầy cô trong khoa, trong trường, cùng với sự học hỏi bạn bè, chúng em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp.

Ngoài việc ôn lại những kiến thức đã học trong suốt những năm qua, qua quá trình làm đồ án về máy Xay Cà Phê Siêu Tốc, chúng em được biết và học tập rất nhiều kiến thức công nghệ cũng như cách làm việc.

Chúng em đã trực tiếp thiết kế, tạo ra một chi tiết hoàn chỉnh, cũng như lắp ráp các chi tiết với nhau tạo thành một bộ phận của máy. Qua đó chúng em hiểu được sâu sắc rất nhiều vấn đề xoay quanh việc gia công chi tiết, từ việc chọn phôi, dao, máy, đường lối gia công, cũng như chế độ cắt… quyết định rất lớn đến sự thành bại của chi tiết mình làm ra. Từ đó chúng em ý thức được tầm quan trọng của mỗi công đoạn và rút ra được những kinh nghiệm quý báo cho bản thân. Gia công và lắp ráp các chi tiết đó là một thể thống nhất cần được quan tâm và hết sức chú trọng, cẩn thận trong từng công đoạn.

Cơ khí chính xác “sai một li đi một dặm” quả thật câu nói đó không sai. Chỉ một chút sai sót thôi sẽ dẫn đến hậu quả nặng nề, có khi còn ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe cũng như tính mạng của mình. Đó là những hành trang quý báo để chúng em tiếp tục thực hiện những công trình khác khi bước vào đời.

Tuy nhiên, với mức độ giới hạn của đồ án tốt nghiệp, cộng với sự hiểu biết của chúng em còn hạn hẹp, nên trong quá trình làm đồ án không tránh khỏi những sai sót, chúng em rất mong thầy cô góp ý và chỉ dẫn thêm.

Cuối cùng chúng em xin cảm ơn thầy cùng với các thầy cô trong trường đã tận tình giúp đỡ chúng em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này.