- Máy thái chuối. - 2.2.1.Nghiên cứu cơ sở lý thuyết của quá trình cắt thái. - CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH CẮT THÁI. - CÁC CƠ SỞ VẬT LÝ CỦA QUÁ TRÌNH CẮT THÁI. - NHỮNG YẾU TỐ CHÍNH ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH CẮT THÁI BẰNG LƯỠI DAO. - Góc cắt thái. - Năng lượng cắt thái và công cắt thái riêng. - Năng lượng cắt thái. - Công cắt thái riêng. - CHẾ TẠO MÁY THÁI MĂNG. - Hình 3.1 Tác dụng cắt thái của lưỡi dao. - Đồ thị phụ thuộc lực cắt thái R vào độ dịch chuyển S. - Sơ đồ quá trình cắt thái bằng lưỡi dao với lưỡi dao có góc mài 15 Hình 3.5. - Đồ thị phụ thuộc giữa áp suất cắt thái riêng và vận tốc dao thái. - Hình 3.10. - Hình 3.11. - Hình 3.12. - Sơ đồ tính năng lượng cắt thái. - Một số loại dao cắt thái. - Hình 4.10. - Hình 4.11. - Hình 4.12. - Hình 4.13. - Hình 4.14. - Hình 4.15. - Hình 4.18. - Chế tạo máy thái măng. - Hình 4.23. - Hình 4.24. - Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ góp phần nghiên cứu chuyên sâu về việc thiết kế chế tạo các máy cắt thái nói chung và máy thái măng nói riêng.. - Để giàm chi phí trong quá trình sản suất và tăng năng suất cho người lao động, hiện nay ở các nhà máy sản xuất thực phẩm hầu hết đều sử dụng máy cắt thái trong dây chuyền sản xuất như: máy thái gia vị trong dây chuyền sản xuất mì tôm. - Từ nguyên lý cắt thái chung, nhiều cơ sở trong nước cũng đã chế tạo ra một số máy cắt thái phục vụ sản xuất. - Khi sử dụng loại máy này việc cắt thái nhanh hơn, điều chỉnh được lát thái dày mỏng tùy theo yêu cầu sử dụng, tuy nhiên việc tiếp thị chưa tốt nên chưa được sử dụng rộng rãi trong từng hộ gia đình.. - Các nguyên lý cắt thái và các loại máy thái măng;. - 2.2.1.Nghiên cứu cơ sở lý thuyết của quá trình cắt thái 2.2.2. - Chế tạo máy thái măng.. - Nghiên cứu lý thuyết: Nghiên cứu các quá trình cắt thái cũng như các quy trình thiết kế máy thái;. - Thực nghiệm xác định năng suất, chất lượng cắt thái của máy thái măng khi thay đổi tốc độ dao (4 mức tốc độ dao) và góc đặt dao (3 mức đặt dao).. - Chất lượng cắt thái được đánh giá thông qua quan sát độ đồng đều, độ dập vỡ, chiều dày lát cắt theo yêu cầu…. - CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH CẮT THÁI. - CÁC CƠ SỞ VẬT LÝ CỦA QUÁ TRÌNH CẮT THÁI [7]. - Các bộ phận làm việc của máy cắt thái rau cỏ, củ quả thường dựa theo nguyên lý cắt thái bằng cạnh sắc của lưỡi dao. - Quá trình cắt thái thường được thực hiện bằng cách di chuyển cạnh góc nhị diện AB (cạnh sắc) hợp bởi hai mặt phẳng của lưỡi dao theo hướng p pháp tuyến với cạnh đó hoặc theo hai hướng vuông góc với cạnh đó: vừa theo hướng p (hướng cắt pháp tuyến), vừa theo hướng q vuông góc với hướng p (hướng cắt tiếp tuyến), nghĩa là theo hướng chéo tổng hợp r, hướng cắt nghiêng (hình 3.1).. - N – lực cắt thái (N);. - V.P.Gơriatkin gọi trường hợp cắt pháp tuyến (theo thí nghiệm S = 0) là quá trình chặt bổ, cắt thái không có trượt. - Rõ ràng là khi cắt thái có trượt, lực cần thiết để cắt thái giảm so với khi cắt thái không trượt.. - Khi cắt thái có trượt bề rộng lát thái giảm, do đó quá trình cắt thái dễ dàng hơn.. - Đồ thị phụ thuộc lực cắt thái R vào độ dịch chuyển S b p. - Do tính chất đàn hồi của vật thái cũng làm giảm lực cắt thái. - NHỮNG YẾU TỐ CHÍNH ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH CẮT THÁI BẰNG LƯỠI DAO [7]. - Để cắt thái vật liệu thành đoạn thái bảo đảm chất lượng, giảm được năng lượng cắt thái, cần xét đến số yếu tố thuộc phạm vi dao thái và vật thái ảnh hưởng đến quá trình cắt thái.. - Áp suất cắt thái riêng q là yếu tố chủ yếu trực tiếp đảm bảo quá trình cắt đứt vật liệu và liên quan đến các yếu tố khác thuộc phạm vi dao thái và vật liệu thái. - Nếu gọi lực cắt thái cần thiết là Q (N) và độ dài đoạn lưỡi dao là S (cm) thì:. - Theo viện sĩ V.P.Gơriatkin thì khi cắt thái không có trượt (chặt bổ τ= 0), đối với rau cỏ là q= 40 - 80 (N/cm), còn đối với củ quả thì q= 20 - 40 (N/cm). - Nếu gọi P t là lực cản cắt thái thì:. - Sơ đồ quá trình cắt thái bằng lưỡi dao với lưỡi dao có góc mài 3.2.2. - Đối với các máy cắt thái s không vượt quá 100μm, nếu s quá 100μm lưỡi dao coi như bắt đầu cùn và thái kém. - Góc cắt thái α là góc hợp bởi góc đặt dao β và góc mài dao σ. - Trị số góc cắt thái được xác định như sau:. - Góc đặt dao β phải tính toán thiết kế sao cho lớp rau củ khi được dao thái xong và tiếp tục được cuốn vào sẽ không chạm vào mặt dao, tránh ma sát vô ích, hoặc đối với dao thái kiểu đĩa dao dùng cắt thái củ quả: góc β phải tính toán để khi lớp của quả trượt tỳ êm nhẹ lên mặt dao mà không gây hiện tưởng nảy ra khỏi mặt dao, đảm bảo quá trình cắt ổn định. - Còn đối với dao thẳng tuỳ theo cách lắp dao mà có thể thực hiện cắt thái có trượt hoặc cắt thái chặt bổ (lắp dao theo hướng kính. - Nếu gọi là góc cắt thái thì. - Khi đó công nén lớp vật thái do lưỡi dao tác động lúc bắt đầu cắt sẽ tốn ít hơn và công cản cắt thái cũng nhỏ hơn. - Đồ thị phụ thuộc giữa áp suất cắt thái riêng và vận tốc dao thái Vận tốc dao thái ảnh hưởng quá trình cắt thái, thể hiện cụ thể bằng đồ thị thực nghiệm biểu diễn sự biến thiên của áp suất riêng q (hoặc lực cắt thái p t và công cắt thái A ct ) với vận tốc của dao thái v t . - Vận tốc pháp tuyến v n chính là vận tốc của dao thái gập sâu vào vật thái gây nên tác động cắt thái. - Thực nghiệm cho thấy lực cắt thái sẽ giảm nhiều với góc trượt. - Hiện tượng cắt thái của dao đối với vật thái sẽ có một điều kiện chung để phát huy tác dụng cắt trượt, giảm lực cắt thái được nhiều hơn.. - Phát triển các lý luận nghiên cứu về cắt thái của Gơriatskin V.P, viện sĩ Giưligopski V.A đã phân tích bản chất vật lý và đi đến xác định điều kiện trượt của lưỡi dao trên vật thái như sau:. - Khi cắt thái chặt bổ, góc trượt τ = 0 thì lực tác động giữa lưỡi dao với vật thái chỉ có một lực pháp tuyến cắt thái (thẳng góc với lưỡi dao) theo phương vận tốc của lưỡi dao.. - Nghĩa là mặc dủ cắt thái với góc trượt. - thì quá trình cắt thái chưa có hiện tượng “trượt tương đối” giữa các điểm của lưỡi dao tiếp xúc với các cuộng rau. - Khi đó quá trình cắt thái mới thực sự có trượt, dao mới phát huy được khả năng cưa cuộng rau bằng những lưỡi răng cưa rất nhỏ và lực cắt thái mới giảm được nhiều.. - Trường hợp góc trượt τ = 0, quá trình cắt thái chặt bổ, có lực pháp tuyến và không có lực tiếp tuyến.. - quá trình cắt thái vẫn chưa có trượt, tuy nhiên có cả lực tiếp tuyến và lực pháp tuyến (nhưng lực tiếp tuyến này chưa gây được hiện tượng trượt vì ma sát).. - quá trình cắt thái có trượt tương đối giữa dao và vật thái, do tác dụng của lực tiếp tuyến đủ lớn thắng được lực ma sát.. - Năng lượng cắt thái và đặc biệt là công cắt thái riêng A r là thông số quan trọng nhất của quá trình cắt thái.. - Để xác định năng lượng cắt thái trước hết ta cần giả thiết rằng nhờ có sự bố trí phểu nạp liệu nằm nghiêng hoặc thẳng đứng nên vật liệu thái có thể trượt/rơi tự do vào họng thái nên có thể bỏ qua phần năng lượng nén ép do lưỡi dao tác động vào vật thái trước khi cắt đứt. - Ngoài ra ta cũng chỉ xét và tính toán trường hợp cắt thái có trượt. - Mô men cắt thái được tính theo công thức:. - Sơ đồ tính năng lượng cắt thái Cuối cùng ta có công thức chung tính momen cản cắt thái:. - Công suất cắt thái có thể tính bằng tích M ct ω, trong đó ω là vận tốc góc, tức d dt. - Vậy công suất cắt thái là:. - Như vậy công suất cắt thái cần thiết được xác định bằng áp suất riêng q trên mỗi đơn vị độ dài của lưỡi dao đã thái, diện tích được thái trong một đơn vị thời gian dF. - Công cắt thái riêng là năng lượng cần tiêu thụ để cắt thái một đơn vị diện tích vật thái, sẽ được suy từ công thức tính công suất:. - Yêu cầu cần thiết đối với việc thiết kế dao thái là phải đạt được công suất cắt thái riêng Ar nhỏ nhất đối với các loại dao thái hoặc Ar tương đối nhỏ. - Có nhiều loại dao dùng trong quá trình cắt thái nông sản như: dao phẳng lưỡi thẳng, dao thẳng lưỡi cong, dao phẳng có lưỡi răng lược, dao có hình gợn sóng… Trên thị trường hiện nay một số loại dao dùng nhiều được thể hiện trên hình 3.1. - Với mỗi loại vật liệu khác nhau thì có lực cắt thái của vật liệu đó cũng khác nhau, trong nội dung này chúng ta nghiên cứu tới lực cắt thái của củ măng.. - Ta có thể áp dụng công thức Gơiatskin V.P để tính lực cản cắt thái chung [7]. - V: Vận tốc cắt thái (m/s).. - Do lực cản cắt thái riêng phụ thuộc rất ít vào góc mài α [7] nên ta có thể bỏ qua giá trị của nó trong công thức tính trên. - k 3 = ứng suất cắt thái giới hạn. - P v N Vậy lực cản cắt thái tổng hợp bằng:. - Lực cản cắt thái riêng, tính cho một chiều rộng đơn vị lát thái b và cũng là đoạn lưỡi dao S sẽ bằng:. - P: lực cản cắt thái riêng, N/cm;. - Chế tạo máy thái măng 4.5. - Đề tài đã thiết kế và chế tạo được mẫu máy thái măng năng suất 100 kg/h và tiến hành nhiều thí nghiệm để nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của thông số cấu tạo và làm việc đến năng suất và chất lượng cắt thái. - Đề tài đã bước đầu thực nghiệm đơn yếu tố trên máy với 04 mức tốc độ cắt thái và 03 góc đặt dao (thay đổi góc cắt trượt) để đánh giá năng suất và chất lượng cắt thái thông qua đánh giá quan sát và các dụng cụ đo. - Với các tốc độ đã chọn là và 310 vòng/phút, kết quả cho thấy tốc độ đãi dao là 280 vòng/phút cho chất lượng cắt thái là tốt hơn. - Với 03 góc đặt dao để thay đổi góc cắt trượt, cho thấy chất lượng cắt thái tốt nhất khi góc đặt dao là 5 0 . - Ngoài ra, mẫu máy có thể ứng dụng để cắt thái một số sản phẩm nông nghiệp dạng củ quả khác.. - Nghiên cứu mô phỏng quá trình cắt thái bằng các phần mềm máy tính để kiểm chứng lại thực nghiệm trên.
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt