TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CƠ KHÍ
BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY LẠI VĂN HUY
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ KỸ THUẬT MÁY ÉP VIÊN TRONG
CHẾ BIẾN SURIMI TẠI CÁC XÍ NGHIỆP CHẾ
BIẾN THUỶ SẢN XUẤT KHẨU

GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN BA

Nha Trang tháng 11 năm 2007

Trang -2-
NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

Họ, tên sinh viên: Lại Văn Huy Lớp: 44CT
Ngành : Chế tạo máy MSSV: 44D1184

biến thủy sản xuất khẩu
Số trang: 123 Số chương: 6 Số tài kiệu tham khảo: 15
Hiện vật: không
NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN Nha Trang, ngày ………, tháng………, năm 2007
CÁN BỘ PHẢN BIỆN
(Ký và ghi rõ họ tên)
Nha Trang, ngày ………, tháng………, năm 2007
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG
(Ký và ghi rõ họ tên)

Trang -4-
MỤC LỤC
Lời nói đầu 1
CHƯƠNG I: TÌM HIỂU 3
I.1 TÌM HIỂU VỀ THỰC TRẠNG 3
I.1.1 Giới thiệu chung 3
I.1.2 Khái quát về surimi 4
I.1.3 Thực trạng sản xuất 7

IV.2 CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI 78
IV.2.1 Phôi đúc 79
IV.2.2 Phôi rèn dập 79
IV.2.3 Phôi rèn tự do 79
IV.3 TRÌNH TỰ GIA CÔNG CÁC BỀ MẶT 80
IV.3.1 Lựa chọn phương án 80
IV.3.2 Thiết kế nguyên công công nghệ 81
IV.3.3 Xác định lượng dư và kích thước trung gian 89
IV.3.4 Xác định chế độ cắt 98

Trang -5-
IV.4 THIẾT KẾ ĐỒ GÁ 106
IV.4.1 Sơ đồ nguyên lý cấu tạo của đồ gá 106
IV.4.2 Tính lực kẹp chặt phôi 107
IV.4.3 Xác định đường kính bu lông 110
IV.4.4 Tính sai số chế tạo đồ gá 112
CHƯƠNG V: HƯỚNG DẪN LẮP RÁP VÀ SỬ DỤNG 113
V.1 HƯỚNG DẪN LẮP RÁP 113
V.2 HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG 113
V.1.1 Trước khi sử dụng 113
V.1.2 Trong khi sử dụng 113
V.1.3 Sau khi sử dụng 113
CHƯƠNG VI: SƠ BỘ HẠCH TOÁN GIÁ THÀNH SẢN PHẨM 114
Kết luận và đề xuất ý kiến 116
Tài liệu tham khảo 117
Nội dung đề tài gồm có:
1. Tìm hiểu về thực trạng sản xuất tại các xí nghiệp chế biến thủy sản ở khu vực
Nam Trung bộ và nhu cầu sử dụng thiết bj.
2. Nghiên cứu lựa chọn phương án.
3. Thiết kế kỹ thuật máy ép viên.
4. Lập quy trình công nghệ chế tạo chi tiết điển hình.
5. Hướng dẫn lắp ráp và sử dụng.
6. Sơ bộ hạch toán giá thành.
7. Kết luận và đề xuất ý kiến.
Trong thời gian vừa qua đề tài này đã nhận được nhiều sự giúp đỡ tận tình quý
báu. Trước hết em xin chân thành cảm ơn thầy PGS.TS Nguyễn Văn Ba đã trực tiếp

Trang -7-
hướng dẫn em thực hiện đề tài này và đã góp ý cho em nhiều ý kiến hay. Em xin chân
thành cám ơn các thầy cô trong khoa cơ khí đã giúp đỡ cũng như trang bị kiến thức
cho em trong suốt khóa học.
Nhưng do trình độ của bản thân cũng như thời gian nghiên cứu có hạn, lần đầu
tiếp xúc với một vấn đề nghiên cứu nên chắc chắn đề tài này không tránh khỏi những
thiếu xót. Em rất mong sự chỉ bảo, góp ý tận tình của quý thầy cô và các bạn.

Nha Trang ngày 10, tháng 11, năm 2007
Sinh viên thực hiện
Lại Văn Huy


được sản xuất dựa trên các chương trình quản lý ISO hay HACCP .
Chẳng hạn thị trường EU và Bắc Mỹ nhập khẩu sản phẩm thuỷ sản rất lớn nhưng
chỉ ngững xí nghiệp nào sản xuất và được chứng nhận là có áp dụng chương trình quản
lý chất lượng theo HACCP thì mới được xuất sang thị trường của họ, hiện tại số lượng
các doanh nghiệp Việt Nam muốn mở rộng thị trưòng và tăng sản xuất kinh doanh cần
phải xây mới các xí nghiệp, đồng thời bổ sung nhiều trang thiết bị hiện đại để có thể
đáp ứng được các đòi hỏi của các thị trường trên, góp phần đem lại sự phát triển chung
cho ngành cho ngành thuỷ sản nói riêng và nền kinh tế đất nước nói chung.
Hiện tại và tương lai nhu cầu tiêu thụ sản phẩm thuỷ sản trên thế giớ sẽ gia tăng,
đặc biệt là các nước có nền kinh tế phát triển, người dân ở các nước này có nhận thức
rất tốt về thực phẩm thủy sản và mức tiêu thụ của họ đang tăng cao.
Qua thông số thăm dò trên thị trường, ta thấy nhu cầu tiêu thụ thành phẩm thủy
sản của người dân nước ngoài là rất đáng quan tâm. Chẳng hạn như thị trường Nhật
Bản hàng năm phải nhập khẩu trên 50.000 tấn bán thành phẩm và thành phẩm thủy sản

Trang -9-
các loại. Do nhu cầu tiêu thụ trong nước tiêu thụ mạnh ước tính tổng số tiền cho nhập
khẩu sản phẩm thủy sản của Nhật trên 5 tỷ USD.
Một số thị trương khác như EU và Bắc Mỹ hang năm phải nhập hang trăm ngàn
tấn sản phẩm thủy sản trị giá hàng chục tỷ USD cùng với các thị trường khác tiêu thụ
mạnh không kém như Trung Quốc, Đài Loan và Thái Lan… là những thị trường quen
thuộc. Do vậy cơ hội và điều kiện mở rộng thị trường tiêu thụ các sản phẩm thủy sản
của Việt Nam là rất cao.
Mặt khác các sản phẩm thủy sản của Việt Nam có thể cạnh tranh về giá cả, do có
nguồn lao đông rẻ và việc đầu tư cho nguyên liệu thấp nhờ những tiến bộ của khoa học
kỹ thuật tạo ra giá bán thấp. Do đó có thể cạnh tranh với các sản phẩm của các nước
khác. Do vậy ngành thủy sản của nước ta đang đứng trước những cơ hội phát triển rất
lớn.
Chính vì vậy tại Đại Hội VIII của Đảng và tại kỳ họp thứ hai Quốc hội khoá X
vào tháng 11 năm 1997 đã xác định công nghiệp chế biến là một trong ngững ngành

này và đã xuất sang nhiều nước một số lượng đáng kể sản phẩm nhân tạo. Chỉ trong
năm 1982 các hang của Nhật đã xuất sang Mỹ 9000 tấn hải sản nhân tạo. Năm 1983
Nhật xuất sang nước ngoài 1709 tấn surimi và khoảng 30000 tấn thịt cua nhân tạo.
Năm 1990, sản lượng surimi của thế giới đạt 400000 đến 500000 tấn, trong đó sản
lượng surimi từ Nhật đã chiếm khoảng 300000 đến 350000 tấn.
Các sản phẩm thực phẩm từ surimi xuất hiện đầu tiên ở Mỹ vào năm 1978. Mặt
hang được ưa chuộng nhất ở Mỹ là món cua giả sản xuất theo công thức của Nhật.
Năm 1984 Mỹ đã sản xuất 34000 tấn surimi, năm 1989 tổng sản lượng surimi của Mỹ
đạt 140000 tấn phần lớn xuất khẩu sang Nhất.
Italia là thị trường chính về các sản phẩm dựa trên surimi với mức tiêu thụ 6000
tấn năm 1989, năm 1992 là 18000 tấn. Tháng 12 năm 1988, lần đầu tiên surimi được
với số lượng lớn cho ngành sản xuất Surimi gồm 40000 pao surimi chất lượng cao để
thay thịt dung làm bánh pizza Medallion Itali và làm Spisy Bites.
Thị trường pháp năm 1992 tiêu thụ 11000 tấn surimi, tại các nước đang phát
triển vùng nhiệt đới, các sản phẩm thuỷ sản gốc surimi cũng ngày càng thông dụng. Đã
xuất hiện nhiều sản phẩm mới phù hợp với nhu cầu tiêu thụ đa dạng ở các nước thuộc
vùng địa lý khác nhau.
Surimi là sản phẩm rất triển vọng của khối EES. Trong tương lai, surimi sẽ đi
xa hơn ngoài phạm vi mô phỏng : tôm, cua, thịt. sò…surimi sẽ được dung trong sản
xuất rươu, sữa, bánh, mứt, kẹo…
Các chuyên ra của FAO trong lĩnh vực công nghệ thực phẩm cho rằng: Surimi
là cơ sở cho thực phẩm trong tương lai vì các sản phẩm từ surimi chứa nhiều protein
động vật, khẩu vị tốt và khi sản xuất chúng không phải sử dụng đến các chất có hại và
phi thực phẩm.
Ngành công nghiệp sản xuất surimi và các sản phẩm giả từ nó phát triển sẽ góp
phần không nhỏ đáp ứng nhu cầu về thực phẩm cho con người, nâng cao hiệu xuất sử
dụng và chất lượng cá khai thác được. Đồng thời nó còn mang lại hiệu quả kinh tế cao
nhờ những ưu điểm của ặmt hang này về giá trị dinh dưỡng cũng như về mặt cảm quan
từ các loại nguyên liệu kém giá trị kinh tế, nhiều năm qua mặt dù công nghệ sản xuất
surimi đã rất phát triển và nó gần như đã hoàn thiện và ổn định nhưng các chuyên gia

quá trình nghiền có các biến đổi vật lý và cơ học sảy ra: cấu trúc thịt cá bị phá vỡ hoàn
toàn, nhiệt độ gia tăng trong quá trình nghiền làm cho protein bị biến tính một phần.
4. Tiến hành rửa
Chu kỳ rửa cá với nước là giai đoạn quan trọng của tiến trình sản suất surimi.
Rửa cá nhằm loại bỏ:
Sự hoà tan của mô cơ Protein vào trong nước mà những chất đó ngăn cản quá
trình hình thành gel
Emzym
Chất mùi, màu
Lipid
Chất mang ôxy trong hồng cầu gây nên sự ôxy hoá chất béo làm biến đổi tính
chất của prôtein.
Khử tanh
Rửa làm cho nồng độ actin và myosin tăng, giúp gel hình thành tốt
5. Lọc

Trang -13-
Tiến trình này có thể thực hiện trước hoặc sau khi khử nước. Việc chọn lựa
phương pháp lọc phụ thuộc vào số lượng nước chứa trong cá sau khi khử nước. Khi
lượng nước chứa trong nước thấp quá trình lọc tiến hành chậm và khó khăn. Mục đích
của quá trình lọc là loại bỏ xương, da và những mô cơ màu đen gây ảnh hưởng đến
chất lượng sản phẩm.
6 Khử nước
Việc khử nước làm giảm lượng nước của thịt cá còn khoảng 80 – 85% so với
trọng lượng ướt. Trong quá trình ép tách nước một phần các chất có khả năng hoà tan
trong nước sẽ bị thất thoát. Việc khử nước và lọc là giai đoạn kết thúc sản xuất surimi
truyền thống.
I.1.4. Nguyên liệu để sản xuất surimi
Nguồn nguyên liệu để sản xuất surimi rất phong phú và đa dạng, từ các loại cá
tầng đáy đến các loại cá sống tầng nổi, từ các loại cá có kích thước lớn đến các loại cá

surimi là các loài cá tạp sống ở tầng nước mặt, sản lượng khia thác hang năm của các
loài cá này vượt con số 20 triệu tấn. Một nữa sản lượng đó đang dung để chế biến thức
ăn gia súc và sản phẩm công nghiệp do chưa có được công nghệ hữu hiệu để tận dụng
chúng làm thực phẩm. Với các loài cá này, công nghệ hữu hiệu nhất là công nghệ sản
xuất cá xay surimi vì nó cho phép khắc phục các hạn chế chủ yếu của loại nguyên liệu
này.
Những loài cá nổi chủ yếu được nghiên cứu để đem vào chế biến surimi gồm
cả các loài cá Thu, cá Nục, cá Sanđin, cá Trỏng…
G.Fine và R.Nicckelson lại nghiên cứu khả năng sản xuất surimi từ loài cá
không truyền thống ở vinh Mich Xich như cá Đối, cá Trỏng….
Loài các loài cá sống ở biển người ta cũng chs ý tới khai thác nguồn nguyên
liệu từ cá nước ngọt. Đối tượng thường dung là cá Chép, cá Mè, cá Basa…Và đã
nghiên cứu thành công surimi sản xuất từ cá Mè.
III.1.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng surimi.
a. Ảnh hưởng của yếu tố nguyên liệu.
Nguyên liệu là một vấn đề cần bàn tới trước tiên trong quy trình sản xuất. Chất
lượng surimi phụ thuộc vào độ tươi của cá, nó ảnh hưởng đến mùi, vị, màu sắc, độ
bền, độ đông kết dính và cả hiệu xuất quy trình nữa. Sự tươi tốt của nguyên liệu phụ
thuộc vào quy trình đánh bắt, điều kiện thu mua, kỹ thuật vận chuyển và bảo quản
cùng với thời gian bao quản nguyên liệu, để khắc phục hiện tượng này người ta sản
xuất surimi ngay trên tàu đánh cá ngoài khơi, khi đó sẽ thu được sản phẩm surimi tốt
nhất. Còn thường chế biến surimi từ cá đã bảo quản 1 – 2 ngày ở gần C
0
0 , nếu thời
gian bảo quản dài hơn kể cả cách bảo quản đông cũng làm cho chất lượng surimi kém.
Các loài cá khác nhau sẽ dẫn đến chat lượng surimi cũng khác nhau, nhất là ảnh
hưởng đến độ bền đông kết của surimi. Khi chất đạm thịt cá hình thành cấu trúc mạng
lưới thì độ đàn hồi tốt, nhưng nếu lượng mỡ trong thịt cá nhiều, các hạt mỡ phân tán ra
xen vào giữa các hạt chất đạm thì liên kết manhu lưới bị đứt và sản phẩm mất tính đàn
hồi. Vì vậy các loài cá có hàm lượng mỡ cao như cá Trỏng, cá Thu đao, cá Bạc Má…
Trang -16-

CHƯƠNG II. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
II.1. Một số phương án thiết kế.
II.1.1. Phương án 1: máy dập viên thuỷ lực.

Sơ đồ nguyên lý:
1: Chày tinh 8: Cửa tiếp dầu
2: Vật liệu chuẩn bị ép 9: Vòng bít kín
3: Phễu tiếp liệu 10: Vít điều chỉnh
4: Khuôn ép 11: Ốc hãm
5: Chày ép 12: Vòng bít kín
6: Piston 13: Ống thuỷ lực
7: Ống thuỷ lực 14: Piston
Nguyên lý hoạt động:
Hỗn hợp thức ăn từ phễu tiếp liệu 3 rơi đầy vào khoang ép giữa chày đứng yên
1 và chày chuyển động 5. Khối lượng thể tích viên ép có thể điều chỉnh vít 10. Tiếp
theo phễu tiếp liệu được dịch chuyển sang trái nhờ piston và ống thuỷ lực 13.

Trang -19-
II.1.2 Phương án 2: Máy dập viên tay quay.
Sơ đồ nguyên lý: 1: Bánh đà 7: Ống tiếp liệu
2: Bánh răng 8: Lô nén sơ bộ
3: Tay quay 9: Piston
4: Cánh đảo 10: Khoang ép
5: Phễu tiếp liệu 6: Trục tiếp liệu
Nguyên lý hoạt đông:
Hỗn hợp thức ăn sau khi được phối trộn đều được đổ vào phễu tiếp liệu 5, trong
đó có cơ cấu quay đảo 4 để chống tạo vòm, tắc nghẽn và trục tiếp liệu 6 đổ liệu đều
đặn vào ống 7. Dưới ống 7 thức ăn được nén sơ bộ bằng lô nén 8 quay xung quanh
trục của mình với góc
0
90 . Thanh piston 9 chuyển động qua lại nhờ cơ cấu truyền từ
bánh đà 1, bánh răng 2 và tay quay 3.
Khi piston chuyển động qua trái. Lô nén sơ bộ quay xung quanh trục của mình
một góc
0
90 theo chiều kim đồng hồ nên các hỗn hợp thức ăn vào khoang ép 10.
Khi piston chuyển động về bên phải, hỗn hợp thức ăn bị nén trong khuôn và tạo
bánh, lô nén sơ bộ quay trở lại vị trí ban đầu mở thông ống dẫn hỗn hợp vào khoang
ép.

đến tính toán, thiết kế và chế tạo khó khăn dẫn đến giá thành sản phẩm cao.
- Chọn phương án thiết kế sao cho phải dễ chế tạo có như vậy giá thành mới hạ
và đặc biệt đảm bảo chất lượng sản phẩm không bị tơi vụn, có như vậy mới được
người tiêu dung chấp nhận.
- Từ những yếu tố trên ta chọn phương pháp thiết kế máy ép kiểu tay quay
Xác định năng suất thiết kế.
-Đối với máy ép viên surami năng suất từ: 300kg/h - 500kg/h.

Trang -21-
- Sản phẩm Surimi trên thị trường thì có rất nhiều và đa dạng, nhưng viên ép Surimi
thì chưa có nhiều trên thị trường. Do vậy mặt hàng này còn khá mới, nên ta chọn năng
suất của máy vừa phải để phù hợp với sản suất.
- Măt khác việc xác định năng suất thiết kế còn phụ thuộc vào sản lượng cá đánh bắt:
khi vào thời thiết thuận lợi thì đánh bắt được nhiều, khi vào mùa biển động thì việc
đánh bắt khó khăn.
- Do đó ta chọn năng suất của máy: N= 400kg/h.
- Nếu nhà máy nào sản xuất nhiều thì ta đặt nhiều máy ép viên, khi đó sản phẩm sẽ
nhiều.

Sơ đồ phương án: 1: Động cơ điện 9: Trục tiếp liệu
2: Bộ truyền đai 10: Ống tiếp liệu
3: Hộp giảm tốc 11: Lô nén sơ bộ
4: Bánh đà 12: Piston
5: Bánh răng 13: Khoang ép

xd
F 

.
Theo tài liệu [I, trang 324] ta có:
Áp suất riêng tạo bánh là:
2
8
m
MN



Khối lượng riêng của vật liệu là:


3
/1100 mkg


Vậy ta được: Trọng lượng 1 bánh là:
0
g
=


hFV
b
0,02 (kg).
Giải bài toán động lực học.







''
2cos1
4
cos1



rS
b
[XV-53, 1, trang326]
Trong đó:
'

góc tạo bởi phương ngang với tay quay khi bắt đầu nén sản phẩm.
r : Bán kính tay quay
l
r



Tỷ số độ dài tay quay r và độ dài thanh truyền l, thường là: r/l = 1/3,5 -:- 1/6
Vậy ta chọn r/l = 1/5
l : chiều dài của thanh truyền
Hành trình chung của cần dập sau một vòng của tay quay là: S = 2r

b
= 18849,56
3
mm

Mà hệ số lèn chặt là:
2
1



b
b
VV
V
V
.2


V là thể tích trước khi ép

V
2.18849.56 = 37699,12
3
mm

Ta được đường kính của piston là: D = 80 mm
Vậy ta có bán kính của tay quay r là: r = 40mm
Hành trình chung của cần sau một vong của tay quay là: S = 80mm
Chiều dài của thanh truyền là: l = 5.r = 5.40 = 200mm



cos1cos1
11
 LrCDACaax
Trong đó

: góc nghiêng so với đường thăng nằm ngang của thanh truyền có chiều
dài L.
Ta lại có: BD =


sinsin Lr



sinsin
L
r

Mặt khác:
 

















L
r

Một cách gần đúng ta có:





trrx

cos1cos1  (3.1)
Vậy dao động của đầu cần dập là dao động điều hoà với tần số
t


Chuyển đọng của cần dập là chuyển động tịnh tiến qua lại với tần số
t


Vận tốc của cần đầu cần dập là:
Vi phân phương trình (3.1) ta có

n
.
30

= 40.
30
67,66.14,3
= 279,67 mm/s = 0,28 m/s



2223
2
BCBC
VVV
C
V

Trong đó:

22CB
V
: Phương vuông góc với BC


2C
V
: Phương // Với phương trượt
Ta vẽ hoạ đồ vận tốc và hoạ đồ gia tốc
 

Vậy vận tốc
.


smxcpVV
vvCC
/4,1200007,0.
232



Xác định vận tốc của điểm S
Vận tốc đieemr S xác định theo nguyên lý đồng dạng:
AB
SA
ab
as
 do đó
as = abab .38,0.
AB
AS
 = 0,38.165 = 62.7 mm
vs
psV

. = 97,8.0,007 = 0,68 (m/s)