Nghiên cứu - thiết kế - chế tạo máy bóc vỏ tôm tự động.pdf

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH: CƠ ĐIỆN TỬ
CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ
ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU- THIẾT KẾ- CHẾ TẠO MÁY
BÓC VỎ TÔM TỰ ĐỘNG
Người hướng dẫn: TS. LƯU ĐỨC BÌNH
Sinh viên thực hiện 1: NGUYỄN NGỌC VŨ HƯNG
Số thẻ sinh viên: 101120295
Lớp: 12CDT1
Sinh viên thực hiện 2: VÕ TÀI ĐẠI
Lớp: 12CDT1
Đà Nẵng,05/2017
NGUYỄN
NGỌC
VŨ
HƯNG
TÊN
ĐỀ
TÀI:
NGHIÊN
CỨU-
THIẾT
KẾ-
CHẾ
TẠO
MÁY
BÓC
VỎ
TÔM
2017
VÕ
TÀI
ĐẠI
DUT.LRCC

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH: CƠ ĐIỆN TỬ
CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ
ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU- THIẾT KẾ- CHẾ TẠO MÁY
BÓC VỎ TÔM TỰ ĐỘNG
Người hướng dẫn: TS. LƯU ĐỨC BÌNH
Sinh viên thực hiện 1: NGUYỄN NGỌC VŨ HƯNG
Lớp: 12CDT1
Sinh viên thực hiện 2: VÕ TÀI ĐẠI
Lớp: 12CDT1
Đà Nẵng,05/2017
DUT.LRCC

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
KHOA CƠ KHÍ
NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
I. Thông tin chung:
1. Họ và tên sinh viên: NGUYỄN NGỌC VŨ HƯNG- VÕ TÀI ĐẠI
2. Lớp: 12CDT1 Số thẻ SV: 101120295- 101120283
3. Tên đề tài: NGHIÊN CỨU-THIẾT KẾ-CHẾ TẠO MÁY BÓC VỎ TÔM TỰ ĐỘNG
4. Người hướng dẫn: TS. LƯU ĐỨC BÌNH Học hàm/ học vị: TS
II. Nhận xét đồ án tốt nghiệp:
1. Về tính cấp thiết, sáng tạo và ứng dụng của đồ án: (điểm đánh giá tối đa là 2đ)
…………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………..
2.Về kết quả giải quyết các nội dung nhiệm vụ yêu cầu của đồ án: (điểm tối đa là 4đ)
…………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………..
3.Về hình thức, cấu trúc, bố cục của đồ án tốt nghiệp: (điểm đánh giá tối đa là 2đ)
…………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………..
4. NCKH: (nếu có bài báo khoa học hoặc ĐATN là đề tài NCKH: cộng thêm 1đ)
…………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………..
5. Các tồn tại, thiếu sót cần bổ sung, chỉnh sửa:
…………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………..
III. Tinh thần, thái độ làm việc của sinh viên: (điểm đánh giá tối đa 1đ)
…………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………..
IV.Đánh giá:
1. Điểm đánh giá: /10
2. Đề nghị: Được bảo vệ đồ án/ Bổ sung thêm để bảo vệ/ Không được bảo vệ
Đà Nẵng, ngày tháng năm 2017
Người hướng dẫn
Ghi chú: Điểm đánh giá có thể cho lẻ đến mức 0,5.
DUT.LRCC

TÓM TẮT
Tên đề tài: NGHIÊN CỨU-THIẾT KẾ-CHẾ TẠO MÁY BÓC VỎ TÔM TỰ ĐỘNG
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Vũ Hưng
Võ Tài Đại
Số thẻ sinh viên: 101120295 Lớp: 12CDT1
Số thẻ sinh viên: 101120283 Lớp: 12CDT1
Trong ngành chế biến thủy hải sản hiện nay còn sử dụng nhiều công nhân, mà cụ thể
là trong việc chế biến tôm. Điều này làm cho chi phí đầu vào cao, sản phẩm không có
tính cạnh tranh cao trên thị trường. Từ yêu cầu thiết yếu trên, việc cơ giới hóa là hết
sức quan trọng. Và việc nghiên cứu chế tạo máy lột vỏ tôm sẽ giải quyết một phần nhu
cầu trên.
Máy lột vỏ tôm là thiết bị giúp cho quá trình tách thịt khỏi vỏ tôm diến ra một cách
nhanh chóng, hiệu quả, nâng cao năng suất chế biến. Từ nguyên liệu đầu vào là tôm đã
được bỏ đầu thì khi đi ra khỏi máy, tôm sẻ được bóc vỏ, làm sạch. Thịt tôm thành
phẩm đạt được các chỉ tiêu về an toàn thực phẩm củng như các chỉ tiêu về hình dáng,
dinh dưỡng.
Đà nẵng, ngày…tháng…năm 2017
Nhóm sinh viên thực hiện:
Nguyễn Ngọc Vũ Hưng
Võ Tài Đại
DUT.LRCC

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
KHOA CƠ KHÍ
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: Nguyễn Ngọc Vũ Hưng Số thẻ sinh viên: 101120295
Võ Tài Đại Số thẻ sinh viên: 101120283
Lớp: 12CDT1 Khoa: Cơ Khí Ngành học: Cơ Điện Tử
1. Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU - THIẾT KẾ - CHẾ TẠO
MÁY BÓC VỎ TÔM TỰ ĐỘNG
2. Đề tài thuộc diện: Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện.
3. Các số liệu, tài liệu ban đầu:
- Mô hình thử nghiệm.
- Quy mô vừa và nhỏ.
- Năng suất 500 con/giờ.
4. Nội dung thuyết minh, tính toán
- Trình bày tổng quan về các phương pháp lột vỏ tôm.
- Đề xuất các phương án bóc - lột vỏ tôm bằng máy.
- Đế xuất phương án bóc - lột vỏ tôm phù hợp với điều kiện ở Việt Nam.
- Tính toán thiết kế thiết bị bóc - lột vỏ tôm.
- Chế tạo một số cụm chính của thiết bị bóc – lột vỏ tôm.
5. Các bản vẽ
Bản vẽ chi tiết: Bản vẻ các cụm chính của thiết bị.
Bản vẽ lắp: Toàn thiết bị.
Sản phẩm:
6. Giáo viên hướng dẫn: TS. Lưu Đức Bình
7. Ngày giao nhiệm vụ: /03/2017
8. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 30/05/2017
Đà Nẵng, ngày tháng năm 2017
Trưởng Bộ môn TS. Lưu Đức Bình Người hướng dẫn
TS. Lưu Đức Bình
DUT.LRCC

i
LỜI NÓI ĐẦU
Chế biến thủ công, dựa trên sức người đang được sử dụng hầu hết ở các nhà máy
thủy hải sản hiện nay. Tuy nhiên, theo cách sản xuất này thì năng suất không cao, chi
phí sản xuất lớn, không mang lại tính cạnh tranh cao cho sản phẩm trên thị trường. Do
đó việc ứng dụng khoa học công nghệ trong chế biến thủy sản là yêu cầu cần thiết.
Trên thị trường Việt Nam hiện nay, đã có máy lột vỏ tôm do nước ngoài sản xuất
phục vụ cho ngành thủy sản. Tuy nhiên, những chiếc máy này vẫn còn những hạn chế
nhất định đó là:
- Giá thành cao.
- Sản phẩm mang tính độc quyền, phụ thuộc vào nhà nhập khẩu.
- Năng suất chưa cao.
Nhận thấy tầm quan trọng nhu cầu của sản phẩm trên thị trường Việt Nam, đồng
thời khuyến khích khả năng sáng tạo cho sinh viên trước khi ra trường là hết sức cần
thiết. Được sự hướng dẫn của TS. Lưu Đức Bình, nhóm sinh viên chúng em gồm:
- Nguyễn Ngọc Vũ Hưng
- Võ Tài Đại
đã cùng nhau nghiên cứu đề tài: “ Nghiên cứu - thiết kế- chế tạo máy bóc vỏ tôm tự
động ”.
Chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Quý Thầy Cô Trường Đại Học Bách
Khoa Đà Nẵng, các thầy cô trong bộ môn Cơ Điện Tử- Khoa Cơ Khí đã tận tình
giảng dạy và truyền đạt cho chúng em nhiều kiến thức – kỹ năng quý báu trong quá
trình học tập. Giúp chúng em có được kiến thức để có thể hoàn thành đồ án tốt nghiệp
và ra làm việc sau này.
Chúng em xin chân thành tỏ lòng biết ơn đến thầy Lưu Đức Bình đã trực tiếp
hướng dẫn chúng em trong suốt quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp.
Chúng em chân thành cảm ơn thầy Lưu Đức Bình đã tạo điều kiện cho chúng em
về mặt kỷ thuật và điều kiện làm việc.
Sự hướng dẫn tận tình, giúp đỡ và động viên của thầy đã giúp chúng em rất nhiều
trong việc hoàn thành đồ án.
Đà Nẵng, Ngày…tháng … năm 2017
Võ Tài Đại
DUT.LRCC

ii
CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của nhóm chúng tôi. Các số liệu,
kết quả nêu trong đồ án là trung thực, chính xác và chưa hề sử dụng để bảo vệ một học
vị nào. Mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện đề tài này đã được cảm ơn và mọi thông tin
trích dẫn trong đề tài đã được ghi rõ nguồn gốc rõ ràng và được phép công bố. Nếu
không đúng như đã nêu trên, nhóm tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về đề tài của
mình.
Đà nẵng, ngày…tháng…năm 2017
Võ Tài Đại
DUT.LRCC

iii
MỤC LỤC
TÓM TẮT
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN
LỜI NÓI ĐẦU i
CAM ĐOAN ii
MỤC LỤC iii
DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ v
DANH SÁCH CÁC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT vii
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1 2
TỔNG QUAN VỀ TÔM VÀ QUY TRÌNH CHẾ BIẾN TÔM 2
1.1 Giới thiệu chung 2
1.1.1 Đặt vấn đề 2
1.1.2. Nghề nuôi tôm ở Việt Nam. 3
1.1.3. Nội dung nghiên cứu. 6
1.2. Tổng quan về tôm 6
1.2.1 Đối tượng 6
1.2.2. Cấu tạo chung của con tôm. 7
1.3 Quy trình chế biến tôm đông lạnh 8
CHƯƠNG 2 12
PHÂN TÍCH NGUYÊN LÍ LỘT VỎ TÔM 12
2.1. Nguyên lý lột vỏ tôm bằng tay. 12
2.2. Lột vỏ tôm bằng máy. 13
2.2.1. Kiểu I. 13
2.2.2. Kiểu II. 14
2.2.3. Kiểu III. 16
2.3. So sánh lựa chọn phương án. 17
2.3.1. Tiêu chuẩn so sánh. 17
2.3.2. Phương án lựa chọn chế tạo. 18
2.4. Đề xuất mô hình máy lột vỏ tôm 18
2.4.1 Quy trình công nghệ lột vỏ tôm 18
2.4.2. Chỉ tiêu đặt ra. 22
2.5. Nguyên lý thiết kế thiết bị. 22
CHƯƠNG 3 23
TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ MÔ HÌNH MÁY LỘT VỎ TÔM 23
DUT.LRCC

iv
3.1. Cụm kẹp tôm. 23
3.2. Cụm định vị tôm. 25
3.3. Cụm cắt. 26
3.4. Cụm lấy chỉ. 27
3.5. Cụm tách vỏ. 28
3.6. Hệ thống cơ cấu đĩa. 32
3.9. Chọn động cơ cho hệ thống truyền động: 35
3.10. Gối đỡ - trục truyền động: 37
B. THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN CHO CỤM TÁCH VỎ 39
3.11 Ưu - nhược điểm của hệ thống truyền động bằng khí nén. 39
3.11.1 Ưu điểm. 39
3.11.2. Nhược điểm. 39
3.12 Cấu trúc của hệ thống khí nén. 40
3.13 PLC S7-200 49
3.13.1 Giới thiệu 49
3.13.2 PLC SIMATIC S7-200 CPU 224. 50
3.14 Mạch điều khiển dùng trong cụm tách thịt. 51
3.14.1 Phương pháp thiết kế mạch điều khiển: 51
3.14.2 Mạch điều khiển điện – khí nén 51
KẾT LUẬN 56
TÀI LIỆU THAM KHẢO 57
PHỤ LỤC 1 58
PHỤ LỤC 2 59
DUT.LRCC

v
DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ
Bảng 1.1 Diện tích ao nuôi tôm.
Bảng 1.2 Sản lượng tôm nguyên liệu tại Cà Mau các tháng đầu năm 2011.
Bảng 1.3 Biến động giá tôm.
Hình 1.1 Món ăn từ tôm càng.
Hình 1.2 Món ăn từ tôm.
Hình 1.3 Cơ cấu xuất khẩu hàng thủy sản của Việt Nam trong 6 tháng đầu năm 2010.
Hình 1.4 Tôm sú.
Hình 1.5 Cấu tạo hình thái ngoài của con tôm.
Hình 1.6 Cấu tạo trong của tôm.
Hình 1.7 Quy trình chế biến tôm.
Hình 1.8 Tôm thành phẩm.
Hình 2.1 Ngắt đầu tôm.
Hình 2.2 Ngắt bỏ chân và vỏ tôm.
Hình 2.3 Lấy chỉ tôm.
Hình 2.4 Máy lột vỏ tôm kiểu I.
Hình 2.5 Nguyên lý ép tôm kiểu I.
Hình 2.6 Máy lột vỏ tôm kiểu II.
Hình 2.7 và 2.8 Nguyên lý máy lột vỏ tôm kiểu II.
Hình 2.9 Máy lột vỏ tôm kiểu III.
Hình 2.10 Sơ đồ nguyên lý máy lột vỏ tôm kiểu III.
Hình 2.11 Cấp liệu tôm cho máy.
Hình 2.13 Cấp tôm nguyên liệu vào khay chứa.
Hình 2.14 Máy gắp tôm từ khay chứa.
Hình 2.15 Định vị- kẹp chặt tôm.
Hình 2.16 Xẻ lưng tôm.
Hình 2.17 Đường cắt trên lưng tôm.
Hình 2.18 Tôm đã được cắt một đường trên lưng.
Hình 2.19 Lấy chỉ tôm.
Hình 2.20 Tách thịt khỏi vỏ tôm.
Hình 2.21 Tôm thành phẩm.
Hình 2.22 Sơ đồ nguyên lý máy lột vỏ tôm.
Hình 3.1 Cụm kẹp tôm.
DUT.LRCC

vi
Hình 3.2 Vị trí kẹp trên thân tôm.
Hình 3.3 Bộ phận kẹp đuôi tôm.
Hình 3.4 Sơ đồ nguyên lí kẹp thân tôm.
Hình 3.5 Mô hình cụm cắt tôm.
Hình 3.6 Sợi chỉ trên thân tôm.
Hình 3.7 Mô hình cụm lấy chỉ.
Hình 3.8 Sơ đồ nguyên lý cụm lấy chỉ.
Hình 3.9 Xi lanh khí nén.
Hình 3.10 Cơ cấu tay quay con trượt .
Hình 3.11 Mô hình cụm tách vỏ.
Hình 3.12 Sơ đồ nguyên lý tách vỏ tôm.
Hình 3.14 Đĩa tĩnh.
Hình 3.15 Đĩa động .
Hình 3.16 Cấu tạo xích con lăn.
Hình 3.17 Gối đỡ UCP .
Hình 3.18 Cấu trúc hệ thống điều khiển điện khí nén.
Hình 3.19 Cấu trúc hệ thống điều khiển bằng khí nén.
Hình 3.20 Các loại máy nén khí.
Hình 3.21 Nguyên lý hoạt đông máy nén khí kiểu piston 1 cấp.
Hình 3.22 Nguyên lý hoạt động máy nén khí kiểu piston 2 cấp.
Hình 3.23 Nguyên lý hoạt động máy nén khí kiểu cánh gạt.
Hình 3.24 Nguyên lý hoạt động máy nén khí kiểu trục vít.
Hình 3.25 Van đảo chiều 5/2.
Hình 3.26 Ký hiệu chuyển đổi vị trí của nòng van.
Hình 3.27 Kí hiệu các cửa nối của van đảo chiều.
Hình 3.28 Các loại van đảo chiều.
Hình 3.29 Công tắc hành trình điện cơ.
Hình 3.30 Công tắc hành trình nam châm.
Hình 3.31 Hình dáng và kí hiệu công tắc.
Hình 3.32 Van tiết lưu một chiều.
Hình 3.33 Cảm biến tiệm cận.
Hình 3.34 PLC S7-200 CPU224.
Hình 3.35 Vị trí cấp tôm và kẹp.
Hình 3.36 Vị trí định vị tôm.
Hình 3.37 Quá trình cắt lung tôm.
DUT.LRCC

vii
Hình 3.38 Quá trình tách thịt.
Hình 3.39 Quá trình lấy chỉ.
Hình 3.40 Mô hình tổng quan.
Hình 3.41 Tủ điều khiển.
Hình 3.42 Bảng điều khiển.
Hình 3.43 Mạch điều khiển.
DUT.LRCC

vii
DANH SÁCH CÁC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
CHỮ VIẾT TẮT:
+ WTO: World Trade Organization.
+ VASEP: Hiệp hội Chế biến và Xuất khẩu thủy sản Việt Nam.
DUT.LRCC

NGHIÊN CỨU-THIẾT KẾ-CHẾ TẠO MÁY BÓC VỎ TÔM TỰ ĐỘNG
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Vũ Hưng Hướng dẫn: TS. Lưu Đức Bình 1
Võ Tài Đại
MỞ ĐẦU
Quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước đang diễn ra từng ngày từng giờ ở
đất nước ta. Để thực hiện tốt mục tiêu đề ra để tiến lên công nghiệp hóa hiện đại hóa
trong thời gian ngắn nhất nhà nước ta đang thúc đẩy phát triển một số ngành như công
nghệ thực phẩm, điện tử, cơ khí. Trong đó ngành cơ khí đóng vai trò quan trọng trong
ngành kinh tế quốc dân, việc chế tạo ra một sản phẩm cơ khí có chất lượng cao và giá
thành hạ có ý nghĩa rất quan trọng đối với mỗi quốc gia, vùng lãnh thổ, cũng như công
ty, xí nghiệp. Nó ảnh hưởng đến sự tồn tại và hưng thịnh của các công ty, ở các nước
phát triển có nền công nghiệp tiên tiến đã tiến hành từ lâu còn ở nước ta vẫn còn mới
mẽ.
Trước yêu cầu đó, với đồ án tốt nghiệp ngành cơ khí mà nhóm em được giao nhiệm
vụ là:” NGHIÊN CỨU – THIẾT KẾ - CHẾ TẠO MÁY BÓC VỎ TÔM TỰ ĐỘNG ”.
Tức là, giải quyết một bài toán công nghệ để đưa ra phương án thiết kế tối ưu nhất. Đề
tài nghiên cứu có tính chất tổng hợp cao, đòi hỏi phải có kiến thức và khả năng tư duy,
tìm tòi học hỏi để đưa ra phương án tối ưu nhất, phù hợp với yêu cầu đầu vào về chi
phí, năng suất cũng như tính cạnh tranh trên thị trường. Đối tượng nghiên cứu là chế
biến tôm cho ngành thủy hải sản phục vụ cho nhu cầu trong nước, doanh nghiệp tư
nhân và tiểu thương sản xuất đồng thời đáp ứng nhu cầu xuất khẩu ra thị trường nước
ngoài. Từ nguyên liệu là tôm đã được loại bỏ đầu thì khi đi ra khỏi máy, tôm sẽ được
bóc vỏ, làm sạch. Bố cục đồ án gồm có 3 chương:
+ Chương 1 : Tổng quan về tôm và quy trình chế biến tôm.
+ Chương 2 : Phân tích nguyên lí máy lột vỏ tôm.
+ Chương 3 : Thiết kế máy bóc vỏ tôm.
- Thiết kế hệ thống cơ khí.
- Thiết kế hệ thống điều khiển.
Do khả năng hiểu biết và kiến thức cũng như kinh nghiệm bản thân của chúng em
còn hạn chế do vậy không tránh khỏi các thiếu sót.
Chúng em kính mong các thầy cô đóng góp ý kiến, nhận xét tận tình chỉ bảo chúng
em không bị lúng túng, bỡ ngỡ khi bắt tay vào công việc sau này.
Em xin chân thành cảm ơn! Đà nẵng, ngày…tháng…năm 2017
Võ Tài Đại
DUT.LRCC

Võ Tài Đại
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ TÔM VÀ QUY TRÌNH CHẾ BIẾN TÔM
1.1 Giới thiệu chung
1.1.1 Đặt vấn đề
Trong những năm qua thủy sản liên tục là ngành kinh tế mũi nhọn của nước ta.
Trong đó chế biến thủy sản đóng vai trò quan trọng trong chiến lược phát triển thủy
sản nước nhà. Lượng hàng thủy sản xuất khẩu của Việt Nam ra thị trường ngày càng
gia tăng cả số lượng cũng như chất lượng. Ngày nay hàng thủy sản Việt Nam đã có
mặt tại 75 quốc gia và có tốc độ tăng trưởng rất cao.
Trong điều kiện hiện nay, việc trở thành thành viên của tổ chức WTO (World
Trade Organization) vào tháng 11/2006, một lợi ích rất quan trọng đối với một nền
kinh tế nhỏ và phụ thuộc vào thương mại như nước ta, giảm thiểu khả năng bởi các
nước đối tác thương mại lớn. Đó là một điều kiện hết sức thuận lợi để thủy sản nước ta
phát triển nhanh, mạnh. Nhưng đồng thời cũng là một khó khăn thách thức không nhỏ
đòi hỏi chúng ta phải liên tục cải tiến công nghệ, nâng cao năng lực quản lý tạo sức
mạnh mọi mặt cạnh tranh với thị trường khốc liệt thế giới. Sau cá và thì tôm là mặt
hàng xuất khẩu chủ lực của thủy sản Việt Nam.
Trong tất cả các loại hải sản, tôm luôn là món ăn được nhiều người ưa thích.
Tôm được tôn vinh là vua của các loại hải sản bởi giá trị dinh dưỡng cao. Tôm có thể
chế biến được nhiều kiểu món ăn phong phú từ ăn sống cho đến nấu chín. Từ xưa đến
nay, các món ăn làm từ tôm luôn được xếp vào hàng thời trang của ẩm thực.
Hình 1.1 Món ăn từ tôm càng.
DUT.LRCC

Võ Tài Đại
Đây là loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng rất cao, chứa nhiều chất đạm, các
vitamin và nguyên tố vi lượng. Về thành phần hóa học, theo các tài liệu nghiên cứu
của Viện vệ sinh dịch tễ trung ương và Viện nghiên cứu kỹ thuật ăn mặc Cục quân y
thì trong 100g tôm đồng tươi có 76,9g nước, 18,4g protid, 1,8g lipid,1120mg canxi,
150mg photpho. Như vậy tôm là thức ăn giàu protid, so với thịt bò loại 1 và thịt lợn
nạc đâu có thua kém (trong 100g thịt bò loại 1 có 17,6g protid, 100g thịt lợn nạc có
18,6g protid). Protid của tôm là loại protid quý, có đầy đủ các axit amin cần thiết cho
cơ thể. Thịt tôm chắc, dai, ngọt ăn một lần không thể nào quên.
Hình 1.2 Món ăn từ tôm.
1.1.2. Nghề nuôi tôm ở Việt Nam.
Số liệu thống kê của Bộ Thủy sản Việt Nam cho thấy phần lớn diện tích nuôi
tôm (ha) và sản lượng tôm (tấn) xuất phát từ Nam bộ Việt Nam, đặc biệt tập trung tại
một số tỉnh ở đồng bằng sông Cửu Long. Dần sau này nuôi tôm phát triển rộng ra các
tỉnh duyên hải khác của Việt Nam từ Cà Mau đến Vịnh Bắc bộ. Mặc dù vậy điều này
chưa thay đổi về sản lượng theo vùng. Nam bộ vẫn là nơi nuôi tôm nhiều nhất Việt
Nam như thấy ở bảng 1 (tính bằng ha) và bảng 2 ( đơn vị là tấn ).
Diện tích 1990 1995 2000 2001 2002 2003
Miền
Bắc
1,985 8,150 9,136
21,489
25,179 41,372
Miền
Trung
3.521 8,200 16,613 28,659 26,237 28,803
Miền
Nam
88,038 196,307 209,748 422,279 427,270 476,582
Tổng 93,544 216,957 235,497 472,427 478,785 546,757
Bảng 1.1: Diện tích ao tôm tính bằng hectare. Nguồn Bộ Thủy sản.
DUT.LRCC

Võ Tài Đại
Miền/Năm 1986 1990 1995 1999 2000 2001 2002
Miền Bắc 127 1,114 1,897 2,693 2,114 4,382 9,215
Miền Trung 495 757 5,023 7,344 18,866 27,279 27,277
Miền Nam 14,983 30,875 48,691 47,959 82,865 131,052 157,481
Tổng số 15,605 32,746 55,593 58,996 103,845 162,713 193,973
Bảng 1.2: Sản lượng tôm (tấn). Nguồn: Bộ Thủy sản.
Các tỉnh có diện tích nuôi tôm nhiều nhất là các tỉnh cực Nam của Việt Nam, gồm Cà
Mau, Bạc Liêu, Kiên Giang, Sóc Trăng, Bến Tre.
Tổng diện tích nuôi của Nam Bộ là 476,528ha (2003), trong đó các tỉnh nhiều nhất là:
Cà Mau: 224.000 ha
Bạc Liêu 109.258 ha
Sóc Trăng 51.044 ha
Phân bố của các doanh nghiệp chế biến thuỷ sản
Hiện nay có khoảng hơn 700 doanh nghiệp chế biến thuỷ sản quy mô công nghiệp
phân bố trong cả nước. Tuy nhiên, do những ưu thế về điều kiện tự nhiên đã hình
thành một số vùng trọng điểm có nhiều doanh nghiệp và đông đảo lực lượng lao động
làm việc trong ngành thuỷ sản.
- Đồng bằng sông Cửu Long với các tỉnh, thành phố: Cần Thơ, Cà Mau, Sóc
Trăng, An Giang.
- Miền Đông Nam Bộ với các tỉnh, thành phố: Tp. Hồ Chí Minh, Đồng Nai, Bà
Rịa Vũng Tàu.
- Miền Duyên hải Nam Trung Bộ với các tỉnh, thành phố: Quảng Nam, Đà Nẵng,
Khánh Hoà, Bình Thuận, Bình Định.
- Vùng Bắc Trung Bộ với các tỉnh Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Bình.
- Vùng Đồng bằng sông Hồng với các tỉnh Hải Phòng, Quảng Ninh, Thái Bình,
Nam Định.
2010 năm của con tôm.
Năm 2010, ngành nuôi, chế biến và xuất khẩu tôm gặt hái được khá nhiều
thành công với những thuận lợi về giá. Do nhu cầu lớn của thị trường thế giới nên
khối lượng và giá trị xuất khẩu tôm đều tăng, vị thế con tôm Việt Nam ngày càng
được khẳng định.
Ngày 18-2-2011, Hiệp hội Chế biến và Xuất khẩu thủy sản Việt Nam (VASEP)
cho biết nửa đầu tháng 1, xuất khẩu tôm đạt gần 7.200 tấn, trị giá trên 65 triệu USD,
tăng gần 40% về sản lượng và gần 60% giá trị so với cùng kỳ 2010. Nhật Bản vẫn là
DUT.LRCC

Võ Tài Đại
thị trường tôm lớn nhất Việt Nam với 57.000 tấn tôm nhập trong 11 tháng đầu năm
2010, trị giá 528 triệu đôla. Hoa Kỳ là thị trường lớn thứ hai của Việt Nam về số
lượng nhập nhưng các công ty Mỹ mua với giá cao hơn nên trả 511 triệu đôla cho
48.000 tấn trong 11 tháng đầu năm 2010. Liên minh châu Âu là thị trường lớn thứ ba
của Việt Nam với lượng nhập 42.000 tấn tôm.
Hình 1.3 Cơ cấu xuất khẩu hàng thủy sản của Việt Nam
trong 6 tháng đầu năm 2010.
Tôm Việt Nam đang gặp thuận lợi do nguồn cung tôm trên thị trường thế giới hiện
nay khan hiếm, đặc biệt là tôm cỡ lớn - thế mạnh của Việt Nam cùng với tôm chân
trắng. Tôm chân trắng Việt Nam dù chưa thực sự phổ biến tại các thị trường nhập
khẩu nhưng hiện có những dấu hiệu phát triển tích cực. Dự kiến xuất khẩu tôm trong
vài tháng tới tiếp tục duy trì đà tăng trưởng khả quan do nhu cầu vẫn cao
Bảng 1.3: Biến động giá tôm nguyên liệu tại Cà Mau các tháng đầu năm 2011 (Đơn vị
tính: Đồng/Kg)
Nguồn: Trung tâm tin học và thống kê, Bộ NN&PTNT
DUT.LRCC

Võ Tài Đại
VASEP nói Việt Nam hy vọng tiếp tục xu hướng này trong năm 2011 với mục tiêu
xuất khẩu tôm với doanh thu 2.1 tỷ đôla .
Chế biến thủ công, dựa trên sức người đang được sử dụng hầu hết ở các nhà
máy thủy hải sản hiện nay. Tuy nhiên, theo cách sản xuất này thì năng suất không cao,
chi phí sản xuất lớn, không mang lại tính cạnh tranh cao cho sản phẩm trên thị trường.
Do đó việc ứng dụng khoa học công nghệ trong chế biến thủy sản là yêu cầu cần thiết.
Trên thị trường Việt Nam hiện nay, đã có máy lột vỏ tôm do nước ngoài sản
xuất phục vụ cho ngành thủy sản. Tuy nhiên, những chiếc máy này vẫn còn những hạn
chế nhất định đó là: - Giá thành cao.
- Sản phẩm mang tính độc quyền, phụ thuộc vào nhà nhập khẩu.
- Năng suất chưa cao.
Nhận thấy tầm quan trọng nhu cầu của sản phẩm trên thị trường Việt Nam, đồng thời
khuyến khích khả năng sáng tạo cho sinh viên trước khi ra trường là hết sức cần thiết.
Được sự hướng dẫn của TS. Lưu Đức Bình, nhóm sinh viên chúng em gồm:
- Nguyễn Ngọc Vũ Hưng
- Võ Tài Đại
đã cùng nhau nghiên cứu đề tài: “ Nghiên cứu - thiết kế - chế tạo máy bóc vỏ tôm tự
động”.
1.1.3. Nội dung nghiên cứu.
- Trình bày tổng quan về các phương pháp lột vỏ tôm.
- Đề xuất các phương án bóc - lột vỏ tôm bằng máy.
- Đề xuất phương án bóc - lột vỏ tôm phù hợp với điều kiện ở Việt Nam.
- Tính toán thiết kế thiết bị bóc - lột vỏ tôm.
- Chế tạo một số cụm chính của thiết bị bóc – lột vỏ tôm.
1.2. Tổng quan về tôm
1.2.1 Đối tượng
Nguyên liệu được sử dụng để lột vỏ thường là tôm sú. Tôm sú là loài sống ở
nơi chất đáy là bùn pha cát với độ sâu từ ven bờ đến 40m nước và độ mặn 5 - 34 ‰.
Tôm sú có đặc điểm sinh trưởng nhanh, trong 3 - 4 tháng có thể đạt cỡ bình quân 40 -
50 gam/con. Tôm trưởng thành tối đa với con cái có chiều dài là 220 - 250 mm, trọng
lượng là 100 - 300 gam/con. Con đực dài 160 - 210 mm, trọng lượng 80 - 200
gam/con. Tôm có tính ăn tạp, thức ăn ưu thích là thịt, các loài nhuyễn thể, giun nhiều
tơ (Polycheacta) và giáp xác.
DUT.LRCC

Võ Tài Đại
Hình 1.4 Tôm sú
1.2.2. Cấu tạo chung của con tôm.
+ Tôm là loài giáp xác mười chân (Decapoda).
+ Bao gồm nhiều họ tôm khác nhau, phân bố ở thủy vực nước ngọt (Freshwater),
nước lợ (Brackishwater) và nước mặn (Saline water).
+ Chúng có nhiều đặc điểm khác nhau nhưng có chung đặc điểm là phần đầu ngực
được bao bọc trong lớp vỏ giáp hay còn gọi là giáp đầu ngực (Carapace), cấu tạo bằng
chất sừng (Kitin) kết hợp với chất vôi (ở dạng Carbonate Calci hoặc Phosphate Calci).
+ Sống ở nước, thở bằng mang. Mang thường hiện diện ở phần ngực, hoặc bụng và
mang còn được hình thành từ phần phụ của các đốt chân. Ở phần đầu ngực, bụng đều
có phần phụ.
+ Thân có dạng ống, phân chia phải, trái; trước, sau ; lưng , bụng. Toàn bộ cơ thể được
bao bởi một vỏ giáp, chia ra nhiều đốt và các đốt liên hệ nhau bằng các đốt cử động
được. Số lượng đốt trên thân thay đổi theo loài.
+ Chân cũng phân đốt như thân, phần đầu ngực có vỏ đầu ngực lớn che phủ phần đầu
ngực (Cephalothorax).
Hình 1.5 Cấu tạo hình thái ngoài của con tôm.
DUT.LRCC

Võ Tài Đại
A/ Phần đầu ngực ( Cephalothorax) B/ Phần bụng ( Abdomen )
1/ Râu 1 (Antennula ) 8/ Chủy (Rostrum)
2/ Vảy râu (Antennal scale ) 9/ Mắt (Eye)
3/ Chân hàm III (Maxilliped III ) 10/ Giáp đầu ngực (Carapace)
4/ Râu II (Antenna ) 11/ Đốt bụng 1 (1st Abdominal segment)
5/ Chân ngực (Periopod) 12/ Đốt bụng 6 (6th Abdominal segment)
6/ Chân bụng (Pleopod) 13/ Gai đuôi , đốt đuôi (Telson)
7/ Chân đuôi (Uropod)
Hình 1.6 Cấu tạo trong của tôm.
1/ Mắt 2/ Dạ dày
3/ Hệ tiêu hóa 4/ Buồng trứng
5/ Tim 6/ Mang
7/ Hệ thần kinh 8/ Hệ thống cơ
Tôm được sử dụng để lột vỏ cần đạt một số tiêu chuẩn:
- Nguyên liệu mới đánh bắt còn tươi.
- Vỏ nguyên vẹn, cứng và sáng bóng, màu sắc đặc trưng.
- Đầu dính chặt với mình, chân và đuôi còn đầy đủ nguyên vẹn.
- Tôm không ôm trứng, không dính quá nhiều rong rêu, không bị bệnh.
- Tôm không bị đốm đen.
1.3 Quy trình chế biến tôm đông lạnh
Nguyên liệu thu mua thông qua đại lý có ký hợp đồng với công ty. Tôm được
bảo quản đá lạnh trong thùng cách nhiệt. Tôm được vận chuyển đến công ty bằng xe
lạnh hoặc xe bảo ôn, nhiệt độ bảo quản 1 – 4 0
C. Thời gian tiếp nhận cho 1 tấn nguyên
liệu không quá 30 phút.
DUT.LRCC

Võ Tài Đại
Hình 1.7 Quy trình chế biến tôm.
Rửa
Nguyên liệu sau khi tiếp nhận nhanh chóng chuyển sang khu vực rửa. Quá trình rửa
được thực hiện bằng tay hoặc bằng máy rửa qua bể nước lạnh luân lưu, thao tác nhẹ
nhàng, nhanh chóng và chính xác.
Xử lý
Tôm sau khi rửa lần 1 đuợc chuyển đến khu vực xử lý để xử lý. Tại đây tôm được vặt
đầu rút ruột, các thao tác được thực hiện dưới vòi nước chảy. Yêu cầu phải nhanh,
chính xác tránh làm mất phần thịt ở phía thịt đầu.
Phân cỡ, loại
Tôm được phân thành các cỡ sau (số thân tôm/pound):
Cân
Xử lý
Rửa
Phân loại – cỡ
Rửa
Đưa vào máy lột
vỏ
Nguyên liệu
Xếp khay
Bao gói
Rà kim loại
Bao gói, bảo
quản
Kiểm tra-phân
loại
Ngâm phèn chua
DUT.LRCC

Võ Tài Đại
U/6; 6/8; 8/12; 13/15; 16/20; 21/25; 26/30; 41/50; 51/60; 61/70; 71/90
Mặc dù máy phân loại tôm làm việc năng suất cao nhưng độ chính xác của nó chỉ đạt
khoảng 80%. Vì vậy cần phải thường xuyên lấy mẫu kiểm tra cỡ và điều chỉnh lại
máy.
Tôm được phân làm 2 loại:
Loại 1 Loại 2
+ Tôm tươi, không có mùi ươn hoặc mùi
lạ khác, cơ thịt săn chắc.
+ Màu sắc tự nhiên, sáng bóng, vỏ, đuôi,
chân còn nguyên vẹn, không mềm.
+ Không có điểm đen.
+ Tôm tươi, không có mùi ươn hoặc mùi
lạ khác.
+ Tôm bị bể vỏ nhưng không bong tróc
hoàn toàn ở đốt nào.
+ Không có quá 3 điểm đen ở trên thân
tôm (điểm đen không ăn sâu vào thịt).
Yêu cầu phân cỡ, loại nhanh chóng, chính xác, luôn bảo quản tôm với đá vảy để giữ
nhiệt độ bán thành phẩm ≤ 4 o
C.
Ngâm tôm trong dung dịch phèn chua.
Để dễ dàng cho việc tách vỏ thì tôm được ngâm trong dung dịch phèn chua ( gồm
nước và phèn chua ở nhiệt độ ≤ 4 o
C ) trong khoảng thời gian 10 phút. Việc làm này sẽ
làm cho thịt và vỏ tôm ít dính với nhau hơn
Rửa
Tôm được rửa theo từng cỡ, loại. Đổ tôm ra từng rổ nhựa: 1 – 1,5kg, rửa qua 3 bể
nước đá lạnh nhiệt độ ≤ 4 o
C. Trong quá trình rửa dùng tay khuấy đảo nhẹ để tôm sạch
đều. Sau 10 lần rửa cần bổ sung thêm đá và sau 20 lần rửa cần thay nước đá.
Xếp khay
Sau khi rửa tôm được cho lên khay chứa để chuẩn bị đưa vào máy lột vỏ.
Đưa tôm vào máy lột vỏ
Tại đây tôm sẽ được máy tự động tách thịt khỏi vỏ tôm
Kiểm tra – phân loại
Tôm sau khi ra khỏi máy sẻ được lột vỏ. Ta cần kiểm tra lại lần nữa để đảm bảo cho
tôm thành phẩm còn nguyên con, thịt tôm không bị nát, tôm được lột sạch vỏ.
Cân
Tùy theo kích thước của khuôn là 1,8kg hay 2,0kg mà cân mỗi rổ tôm với khối lượng
và lượng phụ trội khác nhau (không quá 5%). Sau khi cân, mỗi mẻ cân được cho vào 1
khuôn, đặt thẻ size lên khuôn tôm để nhằm tránh nhầm lẫn giữa các size. Trên thẻ có
ghi đầy đủ mã hiệu: ngày/tháng/năm sản xuất, tên sản phẩm, kích thước, chủng loại,
nơi sản xuất, tên người giám sát và tên người xếp khuôn.
DUT.LRCC

Võ Tài Đại
Bao gói
Mỗi block tôm cho vào 1 túi PE cùng kích cỡ và đem hàn kín miệng, sau đó cho vào
máy kiểm tra kim loại. Nếu phát hiện có kim loại cần loại ra và nếu không có kim loại
thì cứ mỗi túi PE cho vào 1 hộp giấy. Bên ngoài hộp đánh dấu ký hiệu: tên mặt hàng
(HLSO), cỡ, loại, chủng loại phù hợp với sản phẩm bên trong. Các hộp tôm cùng cỡ,
loại được cho vào 1 thùng carton mỗi thùng 6 hộp, đai nẹp chắc chắn. Thông tin ghi
trên thùng bao gồm: ngày sản xuất, đơn vị sản xuất, size, chủng loại, tên sản phẩm,
thời hạn sử dụng, mã code công ty phù hợp với sản phẩm bên trong. Các thùng cacton
được bảo quản trong kho lạnh nhiệt độ, t = - 20 +20C, thời gian 6 tháng.
Hình 1.8 Tôm thành phẩm
DUT.LRCC

Võ Tài Đại
CHƯƠNG 2
PHÂN TÍCH NGUYÊN LÍ LỘT VỎ TÔM
2.1. Nguyên lý lột vỏ tôm bằng tay.
Trước, trong và sau khi vặt đầu, tôm luôn được bảo quản bằng đá để giữ nhiệt độ bán
thành phẩm ≤ 4 o
C.
B1. Ngắt bỏ đầu tôm.
Hình 2.1 Ngắt đầu tôm.
B2. Ngắt bỏ chân và vỏ tôm.
Hình 2.2 Ngắt bỏ chân và vỏ tôm.
DUT.LRCC

Võ Tài Đại
B3. Lấy chỉ (ruột) tôm.
2.2. Lột vỏ tôm bằng máy.
2.2.1. Kiểu I.
Hình 2.4 Máy lột vỏ tôm kiểu I.
Nguyên lý hoạt động: Máy hoạt động dựa trên lực ép tạo ra bởi hai bánh xe đặt sát
nhau. Khi tôm được đưa vào máy ( tôm đã được bỏ đầu và cho phần đuôi vào trước )
nhờ vào lực ép phần thịt của tôm sẽ bị ép cưỡng bức tách khỏi phần vỏ.
DUT.LRCC

Võ Tài Đại
Hình 2.5 Nguyên lý ép tôm kiểu I
Ưu điểm Nhược điểm
- Dễ chế tạo. - Chất lượng sản phẩm kém. Thịt tôm
có thể bị nát
- Năng suất thấp.
2.2.2. Kiểu II.
Hình 2.6 Máy lột vỏ tôm kiểu II.
DUT.LRCC

Võ Tài Đại
Nguyên lý hoạt động:
- Tôm nguyên con được bóc vỏ thông qua hệ thống con lăn.
Hình 2.7 Nguyên lý máy lột vỏ tôm kiểu II.
- Ở mổi vị trí tiếp xúc giữa một cặp con lăn thì tôm sẽ được bóc đi một phần vỏ.
Hình 2.8 Nguyên lý máy lột vỏ tôm kiểu II.
DUT.LRCC

Võ Tài Đại
Sau khi ra khỏi máy tôm sẽ được tách thịt với vỏ riêng.
- Bóc được với số lượng tôm lớn - Kết cấu máy lớn.
- Chất lượng sản phẩm kém
2.2.3. Kiểu III.
Hình 2.9 Máy lột vỏ tôm kiểu III.
Hình 2.10 Sơ đồ nguyên lý máy lột vỏ tôm kiểu III.
Hoạt động: Từ sơ đồ nguyên lý trên ta thấy được cách thức hoạt động của máy kiểu
III như sau:
B1: Cho tôm đã được cắt - bỏ đầu vào vị trí nạp liệu.
Hình 2.11 Cấp liệu tôm cho máy.
DUT.LRCC

Võ Tài Đại
B2: Tôm được kẹp chặt và đè dẹp con tôm xuống khi tôm đi từ vị trí nạp liệu sang vị
trí 3.
B3: Tại vị trí 4, tôm sẽ được xẻ một đường ở trên lưng.
B4: Tại vị trí 5, tôm sẽ được loại bỏ sợi chỉ ( ruột tôm ) bởi chổi quét quay tròn.
B5: Tại vị trí 6, tôm sẽ được tách thịt khỏi vỏ.
B6: Tại vị trí 7, bộ phận kẹp tôm sẽ nhả vỏ ra và được làm sạch để bắt đầu một chu
trình hoạt động mới.
- Máy sẽ tự động lột vỏ và khi ra khỏi máy thì tôm được tách thịt khỏi vỏ.
Hình 2.12 Tôm thành phẩm
- Năng suất gấp 10 lần so với bóc bằng tay.
- Sạch sẽ hơn so với bóc vỏ bằng tay.
- Có khả năng bóc vỏ từ 10 đến 90 con cùng
lúc.
- Hạ giá thành sản phẩm.
- Máy nhỏ gọn.
- Khó chế tạo.
2.3. So sánh lựa chọn phương án.
2.3.1. Tiêu chuẩn so sánh.
- TC1: Chất lượng sản phẩm cao. Thịt tôm không bị nát. Còn nguyên hình dáng
tôm.
- TC2: Khả năng lột sạch vỏ.
- TC3: Năng suất cao.
- TC4: Máy nhỏ gọn.
DUT.LRCC

Võ Tài Đại
TC
Kiểu
TC1 TC2 TC3 TC4
Kiểu I
Kiểu II
Kiểu III
Ghi chú: : Khả năng đáp ứng ở mức độ 5 ( kém nhất).
: Khả năng đáp ứng ở mức độ 4.
: Khả năng đáp ứng ở mức độ 1 (tốt nhất).
2.3.2. Phương án lựa chọn chế tạo.
Qua bảng so sánh trên ta chọn được nguyên lý theo máy kiểu III để chế tạo.
Vì: - Chất lượng sản phẩm cao. Thịt tôm không bị nát, tôm còn nguyên hình dáng
ban đầu.
- Tôm được vệ sinh sạch sẽ ( được loại bỏ ruột ).
- Loại bỏ hoàn toàn vỏ.
- Năng suất cao.
- Kết cấu máy nhỏ gọn.
2.4. Đề xuất mô hình máy lột vỏ tôm
2.4.1 Quy trình công nghệ lột vỏ tôm
DUT.LRCC

Võ Tài Đại
Bước 1: Cấp tôm nguyên liệu vào khay chứa.
Hình 2.13 Cấp tôm nguyên liệu vào khay chứa.
Tôm nguyên liệu được cấp bằng tay vào các khay chứa trên máy.
Bước 2: Gắp tôm từ khay chứa.
Hình 2.14 Máy gắp tôm từ khay chứa.
Từ khay chứa máy sẻ tự động gắp lấy đuôi tôm để bắt đầu chu trình tách vỏ.
Bước 3: Tôm được định vị, kẹp chặt và ép.
Hình 2.15 Định vị - Kẹp chặt tôm.
DUT.LRCC

Võ Tài Đại
Bước này tôm sẻ được kẹp chặt ở phần thân. Sau đó tôm sẻ bị ép để làm cho thịt và vỏ
tôm đỡ dính vào nhau hơn.
Bước 4: Xẻ lưng tôm.
Hình 2.16 Xẻ lưng tôm.
Hình 2.17 Đường cắt trên lưng tôm.
Hình 2.18 Tôm đã được cắt một đường ở trên lưng.
DUT.LRCC

Võ Tài Đại
Bước 5: Lấy chỉ tôm ( Lấy ruột tôm).
Sợi chỉ ( ruột) trên lưng tôm được loại bỏ bởi chổi quét quay tròn.
Bước 6: Tách thịt khỏi vỏ.
Hình 2.20 Tách thịt khỏi vỏ tôm.
Bước 7: Tôm được lột vỏ.
DUT.LRCC

Võ Tài Đại
2.4.2. Chỉ tiêu đặt ra.
Năng suất: 500 con/giờ ( khoảng 25kg/ giờ cho loại tôm 20 con/kg ).
Sản phẩm đạt được: - Tôm được lột sạch vỏ và ruột.
- Thịt tôm không bị nát.
- Giá trị dinh dưỡng ít bị hao hụt
2.5. Nguyên lý thiết kế thiết bị.
Hình 2.22 Sơ đồ nguyên lý máy lột vỏ tôm.
Vị trí cấp
liệu
Vị trí ép-kẹp
chặt tôm
Vị trí ép-kẹp
chặt tôm
Vị trí xẻ lưng
tôm
Vị trí rơi vỏ
tôm
Vị trí lột vỏ
tôm
DUT.LRCC

Võ Tài Đại
CHƯƠNG 3
TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ
MÔ HÌNH MÁY LỘT VỎ TÔM
A. THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ KHÍ
3.1. Cụm kẹp tôm.
Nhiệm vụ: Cố định, kẹp chặt con tôm để thực hiện các công đoạn lột vỏ tôm.
1 – Trục cố định. 4 – Bộ phận kẹp thân. 7 – Bộ phận gá tôm.
2 – Khung kẹp. 5 – Lò xo kéo.
3 – Bộ phận kẹp đuôi. 6 – Con lăn .
Hình 3.1 Cụm kẹp tôm.
5
6
4
2
3
1
7
DUT.LRCC

Võ Tài Đại
Nguyên lý hoạt động: Con tôm được đặt trên bộ phận (7) đế gá tôm. Phần chân tôm
được kẹp bởi bộ phận kẹp thân (4). Phần đuôi được kẹp bởi bộ phận kẹp đuôi (3).
Hình 3.2 Vị trí kẹp trên thân tôm.
• Bộ phận kẹp đuôi.
Hai bộ phận kẹp (3) được gắn đối xứng nhau qua khung kẹp. Trên bộ phận này
được gắn ổ bi với nhiệm vụ bám vào gờ được gắn trên đĩa tĩnh. Liên kết giữu hai bộ
phận kẹp là một lò xo kéo .
Khung kẹp được gắn trên đĩa động, bộ phận kẹp chứa ổ bi chuyển động trên gờ
được gắn trên đĩa tĩnh. Khi đến vị trí đã được định sẵn thì khoảng cách giữa hai bộ
phân kẹp đuôi tăng lên dẫn đến bộ phận gá tôm bị thu hẹp làm cho mỏ kẹp ngậm lại,
kẹp chặt lấy đuôi tôm. Khi đến một vị trí khác, khoảng cách giảm xuống do lực kéo lò
xo làm mỏ kẹp bung ra trở về vị trí ban đầu, nhả đuôi tôm ra.
Hình 3.3 Bộ phận kẹp đuôi tôm
• Bộ phận kẹp chân.
Nguyên lý hoạt động tương tự như bộ phận kẹp đuôi.
DUT.LRCC

Võ Tài Đại
3.2. Cụm định vị tôm.
Nhiệm vụ: Tạo lực ép thân tôm, làm cho tôm được định vị đúng và tạo điều kiện cho
quá trình cắt được chính xác.
1 – Bánh xe đè. 3 – Bộ phận gá tôm
2 – Thân tôm. 4 – Khung kẹp tôm.
Hình 3.4 Sơ đồ nguyên lí đè thân tôm.
Mô tả hoạt động: Tôm sau khi được gá lên cụm kẹp thì nó sẽ đi qua cụm đè. Tại vị trí
này, lực ép được tạo ra bởi hai bánh xe (1) sẽ tác động lên thân tôm, ép con tôm xuống
một khoảng cách nhất định. Điều này sẽ làm cho phần thân tôm được cố định dễ dàng
đảm bảo cho quá trình cắt lưng tôm được chính xác.
DUT.LRCC

Võ Tài Đại
3.3. Cụm cắt.
Nhiệm vụ: Xẻ lưng tôm.
1- Bộ phận gá cố định 5- Dao cắt.
2- Trục. 6- Động cơ cắt.
3- Ổ bi. 7- Đồ gá động cơ.
4- Thanh đỡ động cơ. 8-Vít điều chỉnh
Hình 3.5 Mô hình cụm cắt tôm.
Nguyên lý hoạt động: Dao (5) được gắn trên trục của động cơ. Cụm động cơ (6) và
dao được gắn cố định trên thanh gá (4). Thanh gá này có thể chuyển động xoay xung
quanh trục cố định (2).
Lưng của con tôm được định vị nhờ hai thanh định hướng. Thanh này có nhiệm vụ cố
định lưng tôm để giúp cho quá trình cắt được chính xác.
Khi cắt tôm có các kích thước khác nhau thì ta có thể điều chỉnh chiều sâu cắt bằng
cách xoay vít điều chỉnh (8).
Với chiều sâu cắt nhỏ ta có được kiểu cắt như sau:
5
8
3 6
7
2
4
1
DUT.LRCC

Võ Tài Đại
Với chiều sâu cắt lớn hơn ta có kiểu cắt thứ 2:
3.4. Cụm lấy chỉ.
Nhiệm vụ: Trên lưng của con tôm có sợi chỉ màu đen (ruột tôm). Khi tôm đi đến vị trí
này thì sợi chỉ đó được loại bỏ.
Hình 3.6 Sợi chỉ trên lưng tôm.
DUT.LRCC

Võ Tài Đại
Bao gồm các bộ phận sau:
1 – Động cơ 3 – Trục gá
2 – Chổi quét
Hình 3.7 Mô hình cụm lấy chỉ
Mô tả hoạt động:
1 - Chổi quét 2 – Tôm 3 – Tấm đế
Hình 3.8 Sơ đồ nguyên lý cụm lấy chỉ.
Trước khi đi đến vị trí này tôm đã được xẻ một đường trên lưng. Khi đi đến cụm này,
dưới tác động quay tròn của chổi quét, phần chỉ tôm này sẽ được loại bỏ bởi các sợi
lông của chổi quét.
Ngoài dùng để loại bỏ chỉ tôm, thì cụm mày còn được ứng dụng để làm sạch cụm kẹp
tôm trước khi bắt đầu một chu trình hoạt động mới.
3.5. Cụm tách vỏ.
Ở trong cụm này ta có thể dùng hai phương pháp để thực hiện quá trình tách vỏ.
1
3
2
DUT.LRCC

Võ Tài Đại
Phương pháp 1: Sử dụng xylanh khí nén chuyển để thực hiện chuyển động tịnh
tiến.
Hình 3.9 Xylanh khí nén.
Phương pháp 2: Sử dụng cơ cấu tay – con trượt.
Hình 3.10 Cơ cấu tay quay con trượt.
Bảng so sánh giữa hai phương pháp
Tên
phương pháp
Độ chính
xác
Điều
khiển
Tổn thất
năng lượng
Chế tạo
lắp đặt
Xylanh khí nén Cao Dể Ít Dể
Tay quay con
trượt
Cao Khó Nhiều Khó
DUT.LRCC

Võ Tài Đại
Căn cứ vào bảng so sánh ta thấy phương pháp điều khiển dùng xilanh khí nén là phù
hợp. Đây là phương pháp được chọn để thiết kế.
Vì: Cách bố trí trên máy thuận lợi. Dễ chế tạo do có bán sẵn trên thị trường. Độ chính
xác cao.
Nhiệm vụ: Đây là nhiệm vụ chính của máy. Công đoạn này sẽ tách thịt khỏi vỏ tôm.
Cho ra thành phẩm cuối cùng đó là thịt tôm.
1 - Xy lanh khí nén. 3 – Tấm lấy thịt.
2 - Giá đỡ. 4 – Đế gá tôm.
Hình 3.11 Mô hình cụm tách vỏ.
Mô tả hoạt động:
1- Tấm đế gá tôm 3- Tấm lấy thịt
2- Tấm gạt thịt 4- Tôm
3
4
3
2
1
DUT.LRCC

Võ Tài Đại
Khi tôm đi đến vị trí này thì tấm lấy thịt sẽ đi ra ( hướng mũi tên ). Những cây
chông trên tấm lấy thịt sẽ đâm vào phần thịt tôm. Trong lúc phần thịt của con tôm bị
giữ lại bởi những cây chông, phần vỏ tôm vẫn bị giữ lại trên tấm đế gá tôm. Tấm đế gá
tôm vẫn tiếp tục đi xuống phía dưới. Điều này sẽ tạo ra lực tách cưỡng bức làm phần
thịt tách khỏi vỏ tôm.
1- Tấm gạt thịt 2- Tấm lấy thịt 3- Thịt tôm
Sau khi tách được thịt khỏi vỏ tôm thì phần thịt vẫn dính trên những cây chông.
Tấm tách thịt sẽ chuyển động đi về (theo hướng mũi tên), thịt tôm sẽ bị vướng vào tấm
gạt thịt. Lúc này thịt tôm sẽ bị tách khỏi chông và rơi xuống phía dưới. Cho ra sản
phẩm là tôm đã được bóc vỏ.
Lực đẩy piston cho việc lấy thịt tôm ra khỏi vỏ:
F =
𝜋𝑥𝐷2𝑥𝑃
4
Trong đó :
- D : đường kính piston xilanh (m)
- P : áp xuất khí nén (N/𝑚2
)
- F : lực đẩy của piston (N)
Suy ra : F =
3.14𝑥0.0152𝑥0.25𝑥105
4
= 4.42( N) = 0.442( Kg)
DUT.LRCC

Võ Tài Đại
Vậy lực cần thiết có thể lấy thịt ra khỏi vỏ ≥4.42( N)
Kiểm nghiệm:
Áp dụng nguyên lý chuyển động tròn đều:
Tốc độ xe =
độ 𝑑à𝑖 𝑐𝑢𝑛𝑔 𝑡𝑟ò𝑛 𝑣ậ𝑡 đ𝑖 đượ𝑐
𝑡ℎờ𝑖 𝑔𝑖𝑎𝑛 𝑐ℎ𝑢𝑦ể𝑛 độ𝑛𝑔
(
𝑚
𝑠
)
Trong đó độ dài cung tròn : ΠR = 0,785(m)
Suy ra : Tốc độ xe =
0,785
5.5
= 0,14(
𝑚
𝑠
)
Gia tốc hướng tâm:𝑎ℎ𝑡 =
𝑣2
𝑅
= 0.04 (m/𝑠2
)
Lực quán tính xe : 𝐹𝑞𝑡 = P = m.g =1x9.8 = 9.8 N
Vậy lực có thể tách thịt ra khỏi vỏ:
Fhl = √9.82 + 4.422 =10.75 ( N).
3.6. Hệ thống cơ cấu đĩa.
Hệ thống đĩa bao gồm đĩa tĩnh và đĩa động với nhiệm vụ mang khung kẹp tôm chuyển
động quanh.
+ Đĩa tĩnh:
1- Trục 3- Gờ 1 5- Đĩa tĩnh
2- Đĩa cố định trục 4- Gờ 2
Hình 3.14 Đĩa tĩnh.
Nhiêm vụ:
Đĩa tĩnh được cố định gắn trên trục, gờ (1) (2) được gắn đối xứng qua đĩa tĩnh (5) với
nhiệm vụ là tạo đường biên cho ổ bi gắn trên bộ phận kẹp bám sát chuyển động quanh
đĩa, bộ phận gờ này có thể điều chỉnh khoảng cách giữa chúng để bộ phận kẹp được
kẹp chặt hơn tránh trường hợp tôm rơi ra trong quá trình chuyển động.
1
2
3
4 5
DUT.LRCC

Võ Tài Đại
+ Đĩa động:
1- Đĩa động. 3- Bộ phận gắn ổ bi.
2- Bánh răng bị động. 4- Ổ bi.
Hình 3.15 Đĩa động.
Nhiệm vụ:
Đĩa động chuyển động được nhờ cặp bánh răng ăn khớp ngoài chuyển động quanh
trục chính thông qua ổ bi được lắp trong bộ phận chứa ổ bi. Khung kẹp tôm được
gắn trên đĩa động với vận tốc chuyển động là 10 vòng/phút.
3.7 Bộ truyền bánh răng.
Truyền động bánh răng dung để truyền hoặc biến đổi chuyển động kèm theo sự
thay đổi vận tốc hoặc mômen nhờ sự ăn khớp của các bánh răng hoặc thanh răng.
Bộ truyền được sử dụng ở đây là bộ truyền bánh răng trụ ăn khớp ngoài răng thẳng.
Số răng bánh nhỏ 𝑧1 và số răng bánh lớn 𝑧2 liên hệ với nhau theo công thức:
u=
𝑛1
𝑛2
=
𝑧2
𝑧1
với u là tỉ số truyền.
+ Tỉ số truyền cặp bánh răng với 𝑧1=20, 𝑧2=40 là:
u=
𝑛1
𝑛2
=
𝑧2
𝑧1
= 2.
Thông số của profin gốc:
+ Góc profin α = 200
.
+ Chiều cao răng ℎ𝑟 = 2 m
1
2
3
4
DUT.LRCC

Võ Tài Đại
+ Khe hở hướng tâm c = 0.25 m
+ Bán kính gó lượn chân răng 𝑟𝑖 = 0.4 𝑚
3.8 Bộ truyền xích.
Bao gồm đĩa chủ động có số răng 𝑧1, đĩa bị động với số răng là 𝑧2 và dây xích mắc
lên hai đĩa. Ngoài các chi tiết chủ yếu đó trong bộ truyền xích còn sử dụng thiết bị
căng xích, thiết bị bôi trơn và che chắn.
Chuyển động quay và công suất được truyền từ đĩa chủ động sang đĩa bị động hoặc
một số địa bị động nhờ sự ăn khớp giữa các răng đĩa với các mắc xích.
Truyền động xích, theo công dụng, có thể phân ra: xích kéo, xích trục và xích truyền
động.
Ưu điểm:
- Không có hiện tượng trượt. Hiệu suất làm việc cao.
- Không đòi hỏi phải căng xích. Lực tác dụng lên trục và ổ đỡ nhỏ.
- Kích thước bộ truyền nhỏ.
- Bộ truyền xích truyền công suất nhờ vào sự ăn khớp giữa xích và bánh xích, do
đó góc ôm không có vị trí quan trọng.
- Có thể truyền chuyển động giữa hai trục cách xa nhau.
Chọn loại xích: Vì tải trọng nhỏ, vận tốc thấp ( v =0.13m/s) nên ta chọn xích con lăn.
Hình 3.16 Cấu tạo xích ống con lăn.
Theo hình vẽ trên ta thấy được cấu tạo và nguyên lý hoạt động của xích như sau:
Các má ngoài 2 lắp chặt với chốt 3, các má trong 1 lắp chặt với ống 4. Ống 4 lắp có
khe hở với chốt 3 tạo thành bản lề. Nhờ đó khi xích vào ăn khớp, các má ngoài 2 lắp
chặt với chốt 3 sẽ xoay tương đối với các má trong 1 lắp chặt với ống 4 (ma sát sinh ra
trong bản lề là ma sát trượt). Sự ăn khớp của xích với răng 6 của đĩa xích thực hiện
qua con lăn 5 (con lăn 5 và ống 4 có thể xoay tương đối với nhau). Vì có con lăn 5 lăn
DUT.LRCC

Võ Tài Đại
trên bề mặt răng của đĩa xích, do đó ma sát sinh ra trên bề mặt răng một phần là ma sát
lăn và làm giảm độ mài mòn cho răng. Dùng loại xích này khi v ≤ 20m/s.
Tính toán bộ truyền xích:
+ Tỉ số truyền
Với đĩa xích chủ động có số răng 𝑧1=10, đĩa xích bị động có số răng 𝑧2=22 suy ra tỉ
số truyền của bộ truyền xích
u=
𝑛1
𝑛2
=
𝑧2
𝑧1
= 2.2
Thiết kế truyền xích gồm các bước :
- Chọn loại xích.
- Xác định các kích thước và thông số bộ truyền.
- Xác định các thông số củ xích theo chỉ tiêu về khả năng kéo của xích và về
tuổi thọ.
- Xác định lực căng xích và lực tác dụng lên trục.
3.9. Chọn động cơ cho hệ thống truyền động:
Chọn động cơ điện để dẫn động máy móc hoặc các thiết bị công nghiệp là giai
đoạn đầu tiên trong quá trình tính toán thiết kế máy. Trong trường hợp dùng hộp giảm
tốc và động cơ biệt lập hoặc kết hợp giữa động cơ với hộp giảm tốc thì việc chọn đúng
loại động cơ có ảnh hưởng rất nhiều đến kết cấu máy. Muốn chọn đúng động cơ cần
hiểu rõ đặc tính và phạm vi sử dụng của từng loại, đồng thời cần chú ý đến yêu cầu
làm việc cụ thể của thiết bị cần được dẫn động.
• Phương pháp chọn động cơ.
Chọn động cơ điện bao gồm các bước:
+ Chọn loại động cơ.
+ Tính công suất cần thiết của dộng cơ.
+ Xác định số vòng quay đồng bộ của động cơ.
+ Chọn dộng cơ thực tế
+ Kiểm tra điều kiện mở máy, điều kiện quá tải cho động cơ.
a. Chọn loại động cơ
- Động cơ điện một chiều: loại động cơ này có ưu điểm là có thể thay đổi trị số
mômen và vận tốc trong phạm vi rộng, đảm bảo khởi động êm, hãm và đảo
chiều dễ dàng,...nhưng chúng lại có nhược điểm là giá thành đắt và phải tăng
thêm vốn đầu tư để đặt thiết bị chỉnh lưu. Do đó chỉ được dùng trong các thiết
bị vận chuyể bằng điện, thang máy, máy trục, các thiết bị thí nghiệm,...
- Động cơ xoay chiều: bao gồm 2 loại: một pha và ba pha
Động cơ một pha có công suất nhỏ do đó chỉ phù hợp cho các dụng cụ gia đình.
DUT.LRCC

Võ Tài Đại
b. Chọn công suất động cơ
Công suất trên trục động cơ điện được xác định theo công thức

t
ct
P
P 
(1-1)
trong đó : Pct - công suất cần thiết trên trục động cơ (kW)
Pt - công suất tính toán (công suất làm việc trên trục máy công tác)
 - hiệu suất của toàn bộ hệ thống
 = 1.2.3… (1-2)
Với 1,2,3 là hiệu suất của các bộ truyền và của các cặp ổ trong hệ thống dẫn
động, chọn theo bảng 2.3 trang 19 – “Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ
khí”
 = ol
4
.br
2
= 0,9954
.0,982
= 0,94
với : 𝑛𝑏𝑟 - hiệu suất cặp bánh răng , : 𝑛𝑏𝑟 = 0.98
ol - hiệu suất cặp ổ lăn, ol = 0.995
Theo công thức (1-1) :
06
.
1
94
,
0
1




t
ct
P
P
(kW)
b. Xác định số vòng quay của động cơ.
• Thông số cho trước:
Vận tốc dự kiến của đĩa quay: V = 0.14m/s
Đường kính bánh răng: dr2 = 200 mm
- Số vòng quay của đĩa quay:
𝑉 =
𝜋𝑑𝑏𝑟𝑛𝑑𝑥
60×1000
↔ 0.14 =
3.14×𝑑×𝑛𝑑𝑥
60000
↔ 𝑛𝑑𝑥 = 12 (𝑣ò𝑛𝑔/𝑝ℎú𝑡)
- Ta có được số vòng quay gắn cùng trục với đĩa xích là:
𝑛1 = 12 ∗ 2 = 24 (
𝑣ò𝑛𝑔
𝑝ℎú𝑡
)
- Số vòng quay cần thiết của động cơ là:
𝑛1
𝑛2
=
𝑧2
𝑧1
↔
24
𝑛2
=
1
2
→ 𝑛2 ≈ 50 (
𝑣ò𝑛𝑔
𝑝ℎú𝑡
)
Theo thực tế ta chọn được động cơ có số vòng quay là 50 vòng/phút.
Trong đó: - 𝑑𝑏𝑟: Đường kính bánh răng.
- 𝑛𝑑𝑥: Số vòng quay của đĩa quay.
- V: Vận tốc của đĩa quay.
- 𝑛1: Số vòng quay puli gắn cùng trục với đĩa xích.
- 𝑛2: Số vòng quay puli gắn trên trục động cơ.
DUT.LRCC

Võ Tài Đại
3.10. Gối đỡ - trục truyền động:
Ổ trục dùng để đỡ trục, giữ cho trục có vị trí xác định trong không gian, tiếp
nhận tải trọng và truyền đến khung máy. Tuỳ theo dạng ma sát trong ổ, người ta phân
ra ổ trượt và ổ lăn. Chúng khác nhau về cấu tạo, lắp ghép, phạm vi sử dụng và phương
pháp tính toán thiết kế ổ.
Nhờ có nhiều ưu điểm như mômen ma sát và mômen mở máy nhỏ, ít bị nóng
khi làm việc, chăm sóc, bôi trơn đơn giản, thuận tiện trong sửa chữa, thay thế v.v...
nên ổ lăn được dùng rộng rãi.
Khi thiết kế máy, cơ cấu hoặc bộ phận máy, không thiết kế ổ lăn mà chọn ổ lăn
tiêu chuẩn để dùng, dựa theo hai chỉ tiêu cơ bản : khả năng tải động C và khả năng tải
tĩnh C0.
Muốn chọn ổ lăn cần phải biết :
- Trị số, chiều đặc tính tác dụng của tải trọng.
- Tần số quay của vòng ổ.
- Tuổi thọ cần thiết bằng giờ hoặc triệu vòng quay.
- Các yêu cầu cụ thể liên quan đến kết cấu máy hoặc bộ phận máy và điều kiện sử
dụng.
- Giá thành ổ.
Chọn ổ lăn bao gồm các bước sau đây :
- Chọn loại ổ.
- Chọn cấp chính xác ổ lăn.
- Chọn kích thước ổ.
- Trường hợp cần thiết cần kiểm tra khả năng quay nhanh của ổ.
Chọn loại ổ lăn.
Có nhiều loại ổ lăn :
- Theo hướng tác dụng của tải trọng do ổ tiếp nhận, chia ra : ổ đỡ, ổ chặn, ổ đỡ –
chặn và ổ chặn - đỡ.
- Theo dạng con lăn : ổ bi và ổ đũa.
- Theo số dãy con lăn : ổ lăn một dãy, ổ lăn hai dãy và nhiều dãy.
- Theo đặc điểm kết cấu : ổ tự lựa và không tự lựa, vòng trong lắp trên mặt trụ
hoặc mặt côn.
Vì ổ lăn ở đây chỉ chịu lực hướng tâm nên ưu tiên dùng ổ bi đỡ một dãy để có
kết cấu đơn giản nhất, giá thành hạ nhất. ổ bi đỡ một dãy chịu được lực hướng tâm,
chịu được lực dọc trục không lớn, cho phép vòng ổ nghiêng dưới 1/4 độ, làm việc với
số vòng quay cao, giá thành ổ thấp nhất.
DUT.LRCC

Võ Tài Đại
Chọn cấp chính xác ổ lăn.
Khi chọn loại ổ lăn đã đề cập đến giá thành của ổ, vấn đề này còn liên quan rất
chặt chẽ đến cấp chính xác ổ lăn. Tiêu chuẩn GOST 520 -71 quy định ổ lăn có 5 cấp
chính xác : 0, 6, 5, 4 và 2 theo thứ tự độ chính xác tặng dần. Độ chính xác của ổ lăn
được quyết định bởi độ chính xác của các kích thước lắp ghép của vòng ổ và độ chính
xác khi quay của các vòng ổ. Độ đảo hướng tâm và độ đảo dọc trục đặc trưng độ
chính xác khi quay có ý nghĩa đặc biệt quan trọng đối với các vòng quay vì các độ đảo
này sẽ tác động đến các chi tiết lắp ghép với ổ, gây nên các hậu quả xấu : tải trọng
động, dao động và tiếng ồn.
Đối với hộp giảm tốc, hộp tốc độ và những kết cấu khác trong nghành chế tạo máy,
thường dùng ổ lăn cấp chính xác bình thường (0).
Chọn kích thước ổ lăn.
Với tải trọng trung bình và chỉ có lực hướng tâm ta dùng ổ bi đỡ một dãy cho
các gối đỡ. Dựa vào đường kính trục ta chọn gối đỡ UCP với thông số sau :
d = 30 mm.
Hình 3.17 Gối đỡ UCP
Chọn và tính các thông số ban đầu của trục.
Vật liệu chế tạo trục là thép C45 tôi cải thiện
Giới hạn bền: σb = 850 MPa
Trị số ứng suất uốn cho phép: [σ ] = 63 MPa
Ứng suất xoắn cho phép:
[τ ] =20 ÷ 30 MPa đối với trục vào
Xác định sơ bộ đường kính trục theo công thức:
T = 202460Nm
 
3
0,2.
T
d


DUT.LRCC

Võ Tài Đại
[τ] = 30 Mpa
𝑑 = √
𝑇
0,2. [𝜏]
3
= 30 𝑚𝑚
Chọn d = 30 mm
Đường kính trục động cơ điện 15 mm
Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và các điểm đặt lực:
- Chiều dài mayer bánh đai:
lm = (1,2 ÷ 1,5 ).d = (1,2 ÷ 1,5 ).30 = 36 ÷ 45 mm
Chọn lm = 40 mm
- Chọn các khoảng cách k1, k2, k3 như sau:
k1 = 90 mm, k2 = 120 mm, k3 = 210m.
B. THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN BẰNG KHÍ NÉN CHO CỤM TÁCH
VỎ
3.11 Ưu - nhược điểm của hệ thống truyền động bằng khí nén.
3.11.1 Ưu điểm.
- Do có khả năng chịu nén( đàn hồi ) lớn của không khí, nên có thể tích chứa
khí nén một cách thuận lợi. Như vậy có khả năng ứng dụng để thành lập một trạm
chứa khí nén. Trong thực tế vận hành, người ta thường xây dựng trạm nguồn khí nén
dùng chung cho nhiều mục đích khác nhau như: công việc làm sạch, truyền động trong
các máy móc…
- Có khả năng truyền tải năng lượng xa, bởi vì độ nhớt động học của khí nén
nhỏ và tổn thất áp suất trên đường dẫn ít.
- Đường dẫn khí nén ra( thải ra ) không cần thiết ra ngoài không khí.
- Chi phí thấp để thiết lập một hệ thống truyền động bằng khí nén, bởi vì phần
lớn trong các xí nghiệp hệ thống đường dẫn khí nén đã có sẵn.
- Tốc độ truyền động cao, linh hoạt.
- Dễ điều khiển với độ tin cậy và chính xác.
3.11.2. Nhược điểm.
- Công suất truyền động không lớn. Ở nhu cầu công suất truyền động lớn, chi
phí cho truyền động khí nén sẽ cao hơn 10 – 15 lần so với truyền động điện cùng công
suất. Tuy nhiên kích thước và trọng lượng lại chỉ bằng 30% so với truyền động điện.
- Khi tải trọng trong hệ thống thay đổi, thì vận tốc truyền cũng thay đổi. Bởi vì
khả năng đàn hồi của khí nén lớn, cho nên không thể thực hiện những chuyển động
thẳng hoặc quay đều.
- Dòng khí nén thoát ra ở đường dẫn gây nên tiếng ồn.
DUT.LRCC

Võ Tài Đại
Hiện nay, trong lĩnh vực điều khiển, người ta thường kết hợp hệ thống điều khiển
bằng khí nén với cơ, hoặc với điện, điện tử. Cho nên rất khó xác định một cách chính
xác rõ ràng ưu nhược điểm của từng hệ thống điều khiển.
Tuy nhiên có thể so sánh một số khía cạnh, đặc tính của truyền động bằng khí nén
đối với truyền động bằng cơ, bằng điện.
3.12 Cấu trúc của hệ thống khí nén.
Hệ thống khí nén bao gồm các thiết bị:
- Trạm nguồn gồm: Máy nén khí, bình tích áp, các thiết bị an toàn, các thiết bị xử lý
khí nén ( lọc bụi, lọc hơi nước, sấy khô…),…
- Khối điều khiển gồm: các phần tử xử lý tín hiệu điều khiển và các phần tử điều
khiển đảo chiều cơ cấu chấp hành.
- Khối các thiết bị chấp hành: xilanh, động cơ khí nén, giác hút…
Dựa vào dạng năng lượng của tín hiệu điều khiển, người ta chia ra hai dạng hệ
thống khí nén:
+ Hệ thống điều khiển hoàn toàn bằng khí nén. Là hệ thống trong đó tín hiệu
điều khiển bằng khí nén và do đó các phần tử xử lý và điều khiển sẽ tác động bởi khí
nén – gọi là hệ thống điều khiển bằng khí nén.
+ Hệ thống điều khiển điện – khí nén. Trong đó các phần tử điều khiển hoạt
động bằng tín hiệu điện hoặc kết hợp tín hiệu điện – khí nén.
Hình 3.18 Cấu trúc hệ thống điều khiển điện - khí nén
DUT.LRCC

Võ Tài Đại
Hình 3.19 Cấu trúc hệ thống điều khiển bằng khí nén
 Phần tử đưa tín hiệu: Nhận những giá trị của đại lượng vật lí như là đại lượng
vào là phần tử đầu tiên của mạch điều khiển.
Ví dụ: van đảo chiều, rơle áp suất.
 Phần tử xử lí tín hiệu: Xử lý tín hiệu nhận vào theo một quy tắc logic xác định,
làm thay đổi trạng thái của phần tử điều khiển.
Ví dụ: van đảo chiều, van tiết lưu, van logic OR hoặc AND.
 Phần tử điều khiển: điều khiển dòng năng lượng ( lưu lượng ) theo yêu cầu thay
đổi trạng thái của cơ cấu chấp hành.
Ví dụ: van đảo chiều, ly hợp…
 Cơ cấu chấp hành: thay đổi trạng thái của đối tượng điều khiển, là đại lượng ra
của mạch điều khiển.
Ví dụ: Xylanh.
DUT.LRCC

Võ Tài Đại
a. Máy nén khí
Hình 3.20 Các loại máy nén khí
Áp suất được tạo ra từ máy nén khí. Ở đó năng lượng cơ học của động cơ điện
hoặc của động cơ đốt trong được chuyển thành năng lượng ở dạng khí nén.
● Nguyên lý hoạt động:
- Nguyên lý thay đổi thể tích.
- Nguyên lý động năng.
● Phân loại:
- Phân loại theo áp suất:
+ Máy nén khí áp suất thấp p ≤ 15bar
+ Máy nén khí áp suất cao p ≥ 15bar
+ Máy nén khí áp suất rất cao p ≥ 300bar
- Phân loại theo nguyên lý hoạt động:
- Máy nén khí theo nguyên lý thay đổi thể tích.
- Máy nén khí theo nguyên lý động năng.
● Một số loại máy nén khí:
- Máy nén khí kiểu piston 1 cấp: Đây là dạng cơ bản của các loại máy nén khí.
Việc nén khí thực hiện bằng cách hút khí vào và nén thể tích khí nằm giữa piston và
vỏ xilanh.
Máy nén khí piston một cấp có thể hút được lưu lượng đến 10m3
/phút và áp
suất nén là 6 bar, có thể trong một số trường hợp thì áp suất có thể lên 10 bar. Máy
nén khí piston hai cấp có thể nén áp suất 15 bar, loại máy nén khí piston ba, bốn cấp
có thể nén đến áp suất 250 bar.
DUT.LRCC

Võ Tài Đại
Hình 3.21 Nguyên lý hoạt động máy nén khí kiểu piston 1 cấp
- Máy nén khí kiểu piston 2 cấp.
Hình 3.22 Nguyên lý hoạt động máy nén khí kiểu piston 2 cấp.
- Máy nén khí kiểu cánh gạt.
Hình 3.23 Nguyên lý hoạt động máy nén khí kiểu cánh gạt
DUT.LRCC

Võ Tài Đại
- Máy nén khí kiểu trục vít.
Hình 3.24 Nguyên lý hoạt động máy nén khí kiểu trục vít.
b. Van đảo chiều.
Van đảo chiều có nhiệm vụ điều khiển dòng năng lượng bằng cách đóng, mở
hay chuyển đổi vị trí để thay đổi hướng của dòng năng lượng.
.
Hình 3.25 Van đảo chiều 5/2
● Ký hiệu van đảo chiều và các loại tín hiệu tác động.
Chuyển đổi vị trí của nòng van biểu diễn bằng các ô vuông liền nhau với các
chữ cái o, a, b, c…hay các số 0, 1, 2,…
Hình 3.26 Ký hiệu chuyển đổi vị trí của nòng van.
- Ký hiệu van đảo chiều 5/2.
a o b
2 0 1
a b
0
1
DUT.LRCC

Võ Tài Đại
Bên trong ô vuông của mỗi vị trí là các đường thẳng có hình mũi tên, biểu diễn
hướng chuyển động của dòng khí nén qua van. Trường hợp dòng khí nén bị chặn được
biểu diễn bằng dấu gạch ngang.
Hình 3.27 Kí hiệu các cửa nối của van đảo chiều
● Cách gọi tên và kí hiệu một số van đảo chiều.
Hình 3.28 Các loại van đảo chiều
● Tín hiệu tác động.
Nếu ký hiệu lò xo nằm ngay phía bên phải của van đảo chiều thì van đảo chiều
đó có vị trí “không”. Vị trí đó là ô vuông bên phải của ký hiệu van đảo chiều và được
ký hiệu “0”. Điều đó có nghĩa là khi nào chưa có tín hiệu tác động vào nòng van thì lò
xo tác động giữ vị trí đó.
Dưới đây là một số ký hiệu mô tả các loại tín hiệu tác động vào nòng van đảo
chiều.
DUT.LRCC

Võ Tài Đại
- Tác động bằng tay
- Tác động bằng cơ, khí nén, điện
c. Công tắc hành trình.
- Công tắc hành trình điện – cơ.
Nguyên lý hoạt động của công tắc hành trình điện – cơ được biểu diễn ở hình
bên dưới. Khi con lăn chạm cử hành trình, thì tiếp điểm 1 nối với 4.
DUT.LRCC

Võ Tài Đại
Hình 3.29 Công tắc hành trình điện cơ
Cần phân biệt các trường hợp khi lắp công tắc hành trình điện - cơ trong mạch.
a. Trạng thái thường đóng khi không có tác động.
b. Trạng thái thường đóng khi có tác động.
- Công tắc hành trình nam châm.
Công tắc hành trình nam châm thuộc loại công tắc hành trình không tiếp xúc.
Nguyên lý hoạt động, kí hiệu được biểu diễn ở hình bên dưới.
Hình 3.30 Công tắc hành trình nam châm
DUT.LRCC

Võ Tài Đại
d. Công tắc.
Hình 3.31 Công tắc điện
Kí hiệu:
Hình dáng và kí hiệu công tắc
e. Rơle.
 Rơle điều khiển
Kí hiệu
 Rơ thời gian tác động muộn
Kí hiệu
 Rơle thời gian nhả muộn
Kí hiệu
DUT.LRCC

Võ Tài Đại
f. Đèn báo hiệu.
Ký hiệu
g. Van tiết lưu một chiều.
Hình 3.32 Van tiết lưu một chiều
h. Cảm biến tiệm cận.
Hình 3.33 Cảm biến tiệm cận
3.13 PLC S7-200
3.13.1 Giới thiệu
PLC viết tắt của (Programmble Logic Control), hình thành từ các nhóm kĩ sư hang
general Motors năm 1968 với ý tưởng ban đầu là thiết kế một bộ điều khiển thỏa mãn
các yêu cầu sau:
+Lặp trình dễ dàng, ngôn ngữ lặp trình dễ hiểu.
DUT.LRCC

Võ Tài Đại
+Dễ dàng sữa chữa thay thế.
+Ổn định trong môi trường công nghiệp.
+Giá cả cạnh tranh.
+Dung lượng bộ nhớ lớn có thể chứa đựng những chương trình phức tạp.
+Hoàn toàn tin cậy trong môi trường công nghiệp.
+Giao tiếp được với các thiết bị thông minh như : máy tính, nối mạng, các Modul
mở rộng.
Thiết bị điều khiển logic khả trình PLC hiện nay có ứng dụng rất rộng rãi.
Thiết bị điều khiển logic khả trình PLC đáp ứng hầu hết các yêu cầu và như là yếu
tố chính trong việc nâng cao hơn nữa hiệu quả sản xuất trong công nghiệp. Hiện nay
cần thiết phải tự động hóa cả trong sản xuất nhiều loại khác nhau để nâng cao năng
suất và chất lượng.
Để thực hiện một chương trình điều khiển thì PLc phải có tính năng như một máy
tính, hay phải có bộ vi xử lí (CPU), một hệ điều hành, bộ nhớ lưu chương trình điều
khiển, dữ liệu và các cổng vào/ra để giao tiếp với nhiều đối tượng điều khiển và trao
đổi thông tin với môi trường xung quanh. Bên cạnh đó, nhằm phục vụ bài toán điều
khiển số, PLC còn cần có thêm các khối chức năng đặc biệt khác nhau như bộ đếm
(Counter), bộ định thời (Timer) …và những hàm chuyên dụng khác.
3.13.2 PLC SIMATIC S7-200 CPU 224.
CPU 224 có các đặc điểm sau:
+ 14 ngõ vào số 24V DC.
+ 10 ngõ vào transistor hoặc role.
+ Bộ nhớ chương trình 8/12 KB.
+ Bộ nhớ dữ liệu 8 KB.
+ 1 PPI / FREPORT.
+ Có thể gắn thêm 7 modul mở rộng.
Hình 3.34 PLC S7-200 CPU 224.
DUT.LRCC

Võ Tài Đại
3.14 Mạch điều khiển dùng trong cụm tách thịt.
3.14.1 Phương pháp thiết kế mạch điều khiển:
- Phương pháp thiết kế theo tầng.
- Phương pháp thiết kế theo nhịp.
3.14.2 Mạch điều khiển điện – khí nén
a. Sơ đồ hành trình bước.
Start => xilanh A ra => xi lanh A về
DUT.LRCC

Võ Tài Đại
- Quy trình hoạt động của máy:
+ Tôm được cấp vào khay
Hình 3.35 Vị trí cấp tôm và kẹp.
1- Vị trí cho tôm vào.
2- Bộ phận kẹp tôm .
+ Tôm được kẹp và di chuyển đến bộ phận định vị với nhiệm vụ là định vị tôm để
quá trình cắt được chính xác
Hình 3.36 Vị trí định vị tôm.
+ Quá trình cắt lung tôm được thực hiện nhờ động cơ có gắn lưỡi dao
1
2
DUT.LRCC

Võ Tài Đại
Hình 3.37 Quá trình cắt lung tôm.
+ Sau khi cắt xong đến quá trình ép thịt để dễ lấy chỉ tôm.
Hình 3.38 Quá trình tách thịt.
+ Tiếp đến là vị trí đánh bay chỉ tôm nhờ động cơ gắn chổi quét.
Hình 3.39 Quá trình lấy chỉ tôm.
DUT.LRCC

Võ Tài Đại
+ Sau khi lấy chỉ xong thì phần thịt tôm sẽ được lấy ra khỏi vỏ nhờ xi lanh có gắn
tăm nhọn. Quá trình hoạt động của máy sẽ được thực hiện liên tục như vậy.
- Một số hình ảnh tổng quan:
Hình 3.40 Mô hình máy bóc vỏ tôm.
Hình 3.41 Tủ điều khiển.
DUT.LRCC

Võ Tài Đại
Hình 3.42 Bảng điều khiển.
Hình 3.43 Mạch điều khiển.
DUT.LRCC

Võ Tài Đại
KẾT LUẬN
Chế tạo máy lột vỏ tôm là một công việc có ý nghĩa thực tiễn cao, giúp giải
phóng sức lao động trong ngành thủy sản. Sau một khoảng thời gian nghiên cứu về đề
tài, chọn lựa phương pháp lột vỏ tôm theo hệ thống băng chuyền nhóm em nhận thấy:
Về mặt lý thuyết cơ cấu có thể tăng năng suất lột bằng cách tăng số lượng các cụm gá
tôm. Đáp ứng được các yêu cầu về tính năng theo như yêu cầu thiết kế, kết cấu của hệ
thống máy là đơn giản.
Về phần điều khiển của cơ cấu như thế là làm việc tốt, giá thành không quá đắt.
Đồ án nếu được nghiên cứu, thiết kế chế tạo thành công sẽ mở ra một hướng giải
quyết cho nhu cầu thực tế hiện nay là giải phóng sức lao động trong ngành thủy sản.
Giảm giá thành sản phẩm. Mang lại lợi ích cho người tiêu dùng.
Nghiên cứu - thiết kế - chế tạo một máy lột vỏ tôm tự động là một quá trình
đòi hỏi sự nghiên cứu kỹ lưỡng về sinh vật học, thực phẩm, cơ khí. Do đó trong
khoảng thời gian ngắn (thời gian 3 tháng làm đồ án tốt nghiệp) thì quả là ngắn ngủi,
khó có thể chế tạo ra máy hoàn chỉnh. Nhóm em mong rằng sẽ có nhóm sinh viên
khác sẽ thực hiện tiếp đề tài này để có được sản phẩm tối ưu.
TP Đà nẵng, ngày…tháng ... năm 2017
DUT.LRCC

Võ Tài Đại
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Cơ sở thiết kế máy và chi tiết máy “Trịnh Chất ”.
2. Method for partially pelling shrimp.
https://www.google.com/patents/US4005504
3. Jonsson Shrimp Peeling Systems For Faster, Better, Cheaper Shrimp
Processing
http://www.fis.com/fis/techno/newtechno.asp?id=43170
DUT.LRCC

Võ Tài Đại
PHỤ LỤC 1
Sơ đồ mạch điện:
DUT.LRCC

Võ Tài Đại
PHỤ LỤC 2
Sơ đồ mạch điều khiển:
DUT.LRCC

Nghiên cứu - thiết kế - chế tạo máy bóc vỏ tôm tự động.pdf

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to Nghiên cứu - thiết kế - chế tạo máy bóc vỏ tôm tự động.pdf

Similar to Nghiên cứu - thiết kế - chế tạo máy bóc vỏ tôm tự động.pdf (20)

More from Man_Ebook

More from Man_Ebook (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

Nghiên cứu - thiết kế - chế tạo máy bóc vỏ tôm tự động.pdf