TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ
BỘ MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY ÉP NƢỚC
CAM TỰ ĐỘNG

CÁN BỘ HƢỚNG DẪN

SINH VIÊN THỰC HIỆN

Ths: Trần Văn Nhã

Hồ Tấn Đạt (MSSV: 1110452)
Nghành: Cơ Khí Chế Biến – K37

Tháng 5/ 2015


TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ
BỘ MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc
===== O0O =====
Cần Thơ, ngày 12 tháng 01 năm 2015

PHIẾU ĐỀ NGHỊ ĐỀ TÀI LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

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


NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ CHẤM PHẢN BIỆN
..............................................................................................................................

NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG PHẢN BIỆN
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................

thể hiện rõ tầm quan trọng của nó. Sự ra đời ngày càng nhiều của các loại máy móc
đã phần nào thúc đẩy nền kinh tế của đất nƣớc ta ngày càng đi lên. Cùng với sự
phát triển của các loại máy móc phục vụ cho các ngành công nghiệp thì các loại
máy phục vụ cho nông nghiệp, các loại máy chế biến lƣơng thực, thực phẩm cũng
ngày càng xuất hiện nhiều trên thị trƣờng với các kiểu dáng, mẫu mã ngày một tốt
hơn, đáp ứng đƣợc với những mong muốn của ngƣời tiêu dùng.
Với luận văn tốt nghiệp : “Tính Toán Thiết Kế Máy Ép Nƣớc Cam Tự
Động” cùng với những yêu cầu của luận văn, em đƣợc đi sát vào thực tế cũng nhƣ
vận dụng các kiến thức đã học một cách tổng hợp và linh hoạt, qua những trao đổi
với giảng viên hƣớng dẫn và trao đổi nhóm với nhau để tìm ra nhƣng phƣơng án
hợp lí và thuận lợi nhất cho việc thực hiên luận văn này. Nhờ vậy, khi kết thúc luận
văn này, em có thể tổng hợp và trang bị thêm cho mình những kiến thức về chế tao
máy nói chung và nói riêng là đối với việc chế tạo máy sản xuất lƣơng thực thực
phẩm.
Mặc dù đƣợc trang bị các kiến thức cơ bản, nhƣng do khả năng cùng với
hiểu biết thực tế còn hạn chế, nên luận văn không thể tránh khỏi những thiếu sót về
kỹ thuật cũng nhƣ nội dung. Vì vậy em rất mong nhận đƣợc ý kiến góp ý của các
thầy cô để luận văn có thể đƣợc hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cám ơn.


TÓM TẮT ĐỀ TÀI
Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển về khoa học kỹ thuật trên lĩnh
vực cơ giới hóa sản xuất cây trồng cũng nhƣ các lĩnh vực khác…làm cho nền nông
nghiệp ngày càng phát triển và đi lên. Sự phát triển đó đã kéo theo sự phát triển của
các loại máy phục vụ cho nông nghiệp, các loại máy chế biến lƣơng thực, thực
phẩm cũng ngày càng xuất hiện nhiều trên thị trƣờng để đáp ứng nhu cầu của thị
trƣờng.
Vì thế công nghiệp sản xuất các máy phục vụ cho sản xuất, chế biến nông
nghiệp cũng đƣợc Nhà Nƣớc ta quan tâm và chú trọng phát triển cả về số lƣợng lẫn
chất lƣợng.

1.2 Mục tiêu của đề tài .................................................................................................... 2
1.3 Phƣơng pháp nghiên cứu........................................................................................... 2
1.4 Sơ lƣợc về cây cam ................................................................................................... 2
1.4.1 Giới thiệu về cây cam ......................................................................................... 2
1.4.2 Đặc tính của cây cam .......................................................................................... 4
1.4.3 Nghiên cứu về trái cam ....................................................................................... 9
1.4.4 Công dụng của trái cam .................................................................................... 10
CHƢƠNG II .................................................................................................................. 11
TỔNG QUAN VỀ MÁY VÀ THIẾT BỊ ÉP ................................................................ 11
2.1 Giới thiệu về bộ phận ép. ........................................................................................ 11
2.2 Phân loại máy ép: .................................................................................................... 12
2.2.1. Máy ép để tách pha lỏng ra khỏi pha rắn ......................................................... 12
2.2.2. Máy ép để tạo hình: ......................................................................................... 15
2.3 Các kiểu ép nƣớc cam hiện tại ................................................................................ 16
2.3.1 Ép nƣớc cam bằng tay ...................................................................................... 16
2.3.2 Ép nƣớc cam bằng máy .................................................................................... 17
CHƢƠNG III: ............................................................................................................... 18
GIỚI THIỆU VỀ MÁY ÉP NƢỚC CAM TỰ ĐỘNG ................................................. 18
3.1 Các phƣơng án thiết kế............................................................................................ 18


3.1.1 Phƣơng án 1: ..................................................................................................... 18
3.1.2 Phƣơng án 2: ..................................................................................................... 19
3.1.3 Phƣơng án 3: ..................................................................................................... 20
3.2 Thiết kế máy ép nƣớc cam tự động ......................................................................... 22
3.2.1 Yêu cầu của máy. .............................................................................................. 22
3.2.2 Cơ cấu làm việc của máy. ................................................................................. 22
3.2.3 Thông số kỹ thuật của máy ............................................................................... 22
3.2.4 Chọn cơ cấu thích hợp cho máy ....................................................................... 22
3.2.5 Sơ đồ cấu tạo các bộ phận chính của máy ép nƣớc cam tự động ..................... 25

5.1 Quy trình công nghệ gia công trục. ......................................................................... 67
5.2 Quy trình công nghệ gia công cối ép lồi và cối ép lõm. ......................................... 68
CHƢƠNG VI: ............................................................................................................... 68
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ....................................................................................... 68
6.1 Kết luận ................................................................................................................... 68
6.2 Kiến nghị ................................................................................................................. 69
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 69


MỤC LỤC BẢNG
Bảng 1.1: Thành phần dinh dưỡng của cam tươi (tính trên 100g). .............................. 10
Bảng 1.2: Đặc điểm kỹ thuật của cam Việt Nam. ........................................................ 10
Bảng 4.1: Xác định lực cần dùng khi cắt trái cam: (Đơn vị: Newton) ......................... 26
Bảng 4.2: Xác định lực cần dùng khi ép nữa trái cam: (Đơn vị: Newton) ................... 28
Bảng 4.3: Đặc tính kỹ thuật động cơ điện không đồng bộ 3 pha roto lồng sóc 220V –
50Hz. ............................................................................................................................. 33
Bảng 4.4: Kích thước lắp đặt và kích thước chiếm chỗ của động cơ ........................... 34
Bảng 4.5: Chọn cầu chì và dây cáp điện theo công suất động cơ ................................ 35
Bảng 4.6: Chọn loại đai thang thường có kí hiệu A .................................................... 38
Bảng 4.7: Các thông số của bộ truyền đai .................................................................... 41
Bảng 4.8: Các thông số bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng: ..................................... 46
Bảng 4.9: Chọn then: .................................................................................................... 55
Bảng 4.10: Kết quả kiểm nghiệm các then.................................................................... 59
Bảng 4.1: Số liệu đường kính các trục: ....................................................................... 59


MỤC LỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 Cam xã Đoàn .................................................................................................. 4
Hình 1.2 Cam đƣờng (cam mật).................................................................................... 4
Hình 1.3 Cam sành ........................................................................................................ 4



Hình 4.11 Sơ đồ momen xoắn và uốn trục II ................................................................ 53
Hình 4.12 Phát thảo trục III........................................................................................... 55
Hình 4.13 Tính ổ lăn trục I ............................................................................................ 59
Hình 4.14 Tính ổ lăn trục III ......................................................................................... 61
Hình 4.15 Cối ép lồi ...................................................................................................... 64
Hình 4.16 Khay chứa liệu ............................................................................................. 65
Hình 4.17 Dao cắt và đồ gá ........................................................................................... 65
Hình 4.18 Lƣới lọc và phiểu ......................................................................................... 66
Hình 4.19 Thanh gạt vỏ ................................................................................................. 66
Hình 4.20 Khung máy ................................................................................................... 67


CHƢƠNG I:

GIỚI THIỆU CHUNG
Đặt vấn đề
Nƣớc trái cây đã và đang là sản phẩm quen thuộc đối với ngƣời tiêu dùng và thị
trƣờng nƣớc trái cây ngày càng phát triển nhƣ một điều tất yếu theo xu hƣớng hiện đại.
Theo xu hƣớng ngày nay, con ngƣời ngày càng quan tâm đến sức khoẻ, ngày càng
nhận ra giá trị của các sản phẩm từ thiên nhiên, đặc biệt là nƣớc trái cây và rau củ, là
sản phẩm gần gũi, giàu dinh dƣỡng và cung cấp các chất cần thiết. Theo kết quả điều
tra thị trƣờng năm 2004 do Công ty cổ phần nƣớc giải khát Tribeco đặt hàng một công
ty nghiên cứu thị trƣờng thực hiện, thị trƣờng nƣớc giải khác không gas tăng 10%
/năm trong khi sản lƣợng nƣớc ngọt có gas tiếp tục sụt giảm 5%/năm.
Trong những năm gần đây, bắt đầu có sự cạnh tranh sản phẩm giữa các doanh
nghiệp trong nƣớc với các doanh nghiệp có vốn đầu tƣ nƣớc ngoài. Do áp lực cạnh
tranh, các doanh nghiệp không ngừng tung ra các sản phẩm mới và thay đổi chiến lƣợc
sản xuất; trong đó có việc giảm tỷ trọng sản xuất nƣớc giải khát có gas. Trái với sự ảm

Nghiên cứu và thiết kế một máy ép nƣớc cam cụ thể nhằm:
- Tiết kiệm thời gian làm việc
- Đảm bảo chất lƣợng sản phẩm đạt yêu cầu cho việc sử dụng.
- Nhỏ gọn dễ dàng vận chuyển.
1.3
Phƣơng pháp nghiên cứu
Khảo sát tình hình sử dụng nƣớc cam ép ở Việt Nam hiện nay
Khảo sát các máy ép nƣớc cam hiện có.
Tiến hành nghiên cứu và tìm hiểu nguyên lý hoạt động, các yếu tố và tính chất
cơ học cần thiết của máy: năng suất, lực ép, kích thƣớc và khối lƣợng của nguyên
liệu....
Trên cơ sở đó tiến hành thiết kế máy ép nƣớc cam, cụ thể để đáp ứng đƣợc mục
tiêu của đề tài.
1.4
Sơ lƣợc về cây cam
1.4.1 Giới thiệu về cây cam
Nguồn gốc cây cam:
Cây cam đã đƣợc biết đến từ rất lâu khoảng 2200 năm trƣớc công nguyên ở
Trung Quốc nhƣng một số ngƣời lại cho rằng cây cam có nguồn gốc từ dãy Himalayas
(Ấn Độ). Cam đƣợc trồng rất phổ biến ở Ấn Độ, sau đó lan rộng về phía đông, và đến
cả vùng Đông Nam Á. Vào khoảng thế kỉ thứ 3 trƣớc công nguyên, cây cam đƣợc đƣa
đến Châu Âu và nó lan ra tới cả vùng Địa Trung Hải. Sau đó, cây cam đƣợc Columbus
mang đến Châu Mỹ. Những năm sau đó, những ngƣời làm vƣờn ở Châu Mỹ và Châu
Âu đã đem cây cam đến Châu Úc và Châu Phi.

-

Phân bố



cam chua (sour orange). Trong đó, cam chua thƣờng dùng trong sản xuất mứt cam.
Một số loại cam ngọt thƣờng gặp.
Phân loại ở Việt Nam: Chia làm 3 loại:
 Cam xã Đoài: Là cây tƣơng đối cao ít cành lá quả ngon thơm có vỏ mọng và
bóng vị ngọt đậm ít xơ (Hình 1.1).


Hình 1.1
 Cam đƣờng (cam mât): Có vỏ mỏng màu vàng đỏ hay đỏ sẫm (Hình 1.2).

Hình 1.2
 Cam sành: Quả có vỏ sần sùi hoặc mịn, vị ngọt và hơi chua (Hình 1.3).

Hình 1.3

1.4.2 Đặc tính của cây cam
Thân


Thân cam thƣờng xanh, với chiều cao
trung bình khoảng 8-10m, có nhiều cây
lâu năm có thể cao tới 15m.

Hình 1.4
Lá:
Lá có hình bầu dục, sắp xếp xen kẽ có chiều dài từ 4 - 10cm.

Hình 1.5
Hoa


+ RẦY MỀM: Thƣờng chích hút nhựa ở đầu ngọn làm chồi và lá non không
phát triển đƣợc, co rúm lại, đồng thời phân của chúng thải ra tạo điều kiện cho nấm bồ
-


hóng cộng sinh và phát triển. Rầy mềm còn là môi giới truyền bệnh Tristeza trên cây
có múi.
Phòng trị: Phun thuốc định kỳ các đợt lộc của cây nhƣ :Supracide 40EC (10-15
cc/bình 8 lít),Polytrin P 440EC(8-15cc/bình 8 lít).
+ RẦY CHỔNG CÁNH:
 Tác hại của rầy chổng cánh
 Là côn trùng truyền bệnh vàng lá greening trên cam.
 Trực tiếp gây hại bằng cách chích hút trên đọt non, làm đọt non bị chết.
 Phòng trừ rầy chổng cánh
- Không nên trồng các cây kiểng họ cam quýt nhƣ: nguỵêt qƣới, cằn thăng, Kim
quýt gần vƣờn cam, nhất là vƣờn ƣơm sản xuất cây giống.
- Nếu có trồng các cây kiểng trên thì phải thƣờng xuyên phun thuốc để trừ rầy
nhất là đối với nguyệt quới.
- Trồng cây chắn gió boa chung quanh vƣờn để ngăn chặn rầy từ nơi khác bay
đến, vành đai chắn gió có thể là các loại cây nhƣ: dƣơng, bình linh lá.
- Cắt tỉa cành, điều khiển các đợt ra đọt non tập trung, để xịt thuốc trừ rầy.
- Thƣờng xuyên thăm vƣờn để phát hiện ấu trùng và rầy trƣởng thành để tiêu diệt
kịp thời, nhất là những giai đoạn cây ra đọt non hoặc sau những cơn giông lớn.
- Nhổ bỏ những cây bị bệnh vàng lá trong vƣờn đem tiêu hủy đẻ loại trừ nguồn
bệnh lây lan sang những cây khỏe. Trƣớc khi hủy, xịt thuốc để loại trừ rầy
chổng cánh bay sang các cây khác lân cận đó.
- Bảo vệ và tạo điều kiện cho các loài thiên địch phát triển bằng cách phun thuốc
hợp lý.
- Bệnh hại cam
+ NHỆN ĐỎ: Cả ấu trùng và thành trùng đều rất nhỏ, màu nâu, vàng lợt hoặc

2) Trồng cây giống sạch bệnh, cách ly nguồn nhiễm bệnh, nên trồng thƣa và có
cây chắn gió bảo vệ trong và ngoài.
3) Sử dụng thuốc hóa học nhƣ Applaud 10BHN, Applaud MIPC 25% BTN,
Bassa, Trebon…Phun định kỳ bảo vệ các đợt lá non, nhất là vào mùa xuân,
hay đầu mùa mƣa, vì rầy luôn chọn các đọt non để đẽ trứng (nếu không sử
dụng đƣợc biện pháp thiên địch một cách có hiệu quả).
+ BỆNH THỐI GỐC CHẢY NHỰA: Do nấm Phytopthora sp gây ra. Lúc đầu
bệnh làm vỏ của thân cây ở vùng gốc bị úng nƣớc, thối nâu thành những vùng bất
dạng, sau đó khô, nứt dọc, chảy mủ hôi. Cây bệnh ít rễ mảnh, rễ ngắn, vỏ rễ thối rất dễ
tuột, nhất là ở các rễ con, lá bị vàng. Nấm gây bệnh này cũng làm thối trái, nhất là trái
ở gần mặt đất và thƣờng thấy ở các vƣờn trồng dầy.
Phòng trị: Chọn gốc ghép chống chịu bệnh nhƣ Cam ba lá, Cam chua…, đất
trồng phải ráo, không tủ cỏ rác hay bồi bùn lấp gốc, tránh gây thƣơng tích vùng gốc và
rễ. Nên theo dõi phát hiện bệnh sớm, cạo sạch vùng bệnh, bôi dung dịch thuốc tím 1%
hay bằng các loại thuốc nhƣ Captan 75 BTN, Aliette 80 BHN, Copper Zinc, Copper
B,…Thu gom, rải vôi và chôn sâu các trái rụng do bệnh là biện pháp quan trọng để hạn
chế sự lây lan.


1.4.3 Nghiên cứu về trái cam
- Cam (danh pháp hai phần: Citrus × sinensis) là loài cây ăn quả cùng họ với bƣởi.
Nó có quả nhỏ hơn quả bƣởi, vỏ mỏng, khi chín thƣờng có màu da cam, có vị ngọt
hoặc hơi chua. Loài cam là một cây lai đƣợc trồng từ xƣa, có thể lai giống giữa loài
bƣởi (Citrus maxima) và quít (Citrus reticulata). Đây là cây nhỏ, cao đến khoảng
10 m, có cành gai và lá thƣờng xanh dài khoảng 4-10 cm.
- Cấu tạo của trái cam:

Lớp vỏ ngoài: có màu cam hoặc màu xanh tuỳ theo giống cây, lớp vỏ
ngoài có chứa nhiều các túi tinh dầu.


%
Glucose
1,25
3,49
%
Frutose
1,45
3,24
%
Acid hữu cơ
1,41
0,22
%
Cellulose
0,47
3,49
%
Pectin
1,41
0,22
%
Muối khoáng
Ca
34
mg%
P
23
mg%
Fe
0,4

Cam Xã Đoài
Khối lƣợng quả
200g – 300
240
trung bình, g
Đƣờng kính quả
88
80
trung bình, mm
Hàm lƣợng chất
11,5
11,5
khô, %
Độ acid
ph
3,2
3,2 – 3,8
Nƣớc quả
˃ 40%
Năng suất
20 – 25kg/cây/năm 20 – 30kg/cây/năm
Năm tuổi
3 năm tuổi
3-5 năm tuổi

Cam Mật
150-300
90
11
3,2

ráo. Để tránh nhiễm trùng có thể bôi vôi vào cuống. Để bảo quản cam trong thời gian
dài, ngƣời ta thƣờng sử dụng một số phƣơng pháp nhƣ: bảo quản trong cát, bằng hoá
chất, nhiệt độ thấp....

CHƢƠNG II

TỔNG QUAN VỀ MÁY VÀ THIẾT BỊ ÉP
Ngày nay, dụng cụ không còn là một vật dụng xa lạ với mỗi gia đình Việt bởi
sự tiện dụng và hiệu quả mà dòng sản phẩm này đem lại là rất lớn. Thế nhƣng những
dụng cụ vắt cam này chỉ phục vụ cho những hộ gia đình vẫn còn mang tính thủ công.
2.1 Giới thiệu về bộ phận ép.
Ép là quá trình tác động lực cơ học lên vật liệu làm vật liệu bị biến dạng nhằm
mục đích:
Phân chia pha lỏng rắn trong vật liệu.