BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ
MAI THỌ TÙNG

THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÁY BÓC VỎ HÀNH TÂY

NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY - 605204

S KC 0 0 4 0 0 2

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 05 năm 2013


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ
MAI THỌ TÙNG

THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÁY BÓC VỎ HÀNH TÂY

NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY – 605204
Hướng dẫn khoa học :
PGS.TS ĐẶNG THIỆN NGÔN

TP. Hồ Chí Minh, tháng 05/2013


―Thiết kế, chế tạo máy bóc vỏ hành tây”

Học viên đã hoàn thành LVTN theo đúng yêu cầu về nội dung và hình thức (theo
qui định) của một luận văn thạc sĩ.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng

năm 2013

Giảng viên hƣớng dẫn
(Ký & ghi rõ họ tên)

ii


LÝ LỊCH KHOA HỌC
(Dùng cho nghiên cứu sinh & học viên cao học)
I. LÝ LỊCH SƠ LƢỢC
Họ & tên: MAI THỌ TÙNG

Giới tính: Nam

Ngày, tháng, năm sinh: 25/12/1983

Nơi sinh: Bến Tre

Quê quán: Bến Tre

Dân tộc: Kinh

Chỗ ở riêng hoặc địa chỉ liên lạc: 504/51/1 Kinh Dƣơng Vƣơng, P. Bình Trị

Công việc đảm nhiệm

05/2010

Công ty TNHH. Nissey Việt Nam

Kỹ sƣ

iii


LỜI CAM KẾT
Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi.
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc ai
công bố trong bất kỳ công trình nào khác.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày

tháng

năm 2013

Mai Thọ Tùng

iv


LỜI CẢM ƠN
Sau thời gian thực hiện thì luận văn : ―Thiết kế chế tạo máy bóc vỏ hành
tây‖ của tôi đã hoàn thành. Ngoài sự nổ lực và cố gắng của bản thân, tôi gặp phải
một số khó khăn trong quá trình thực hiện. Nhờ có sự hƣớng dẫn giúp đỡ tận tình

Tìm hiểu về các giống hành tây phổ biến đƣợc trồng ở Việt Nam. Tham khảo
các phƣơng pháp bóc vỏ hành tây trên thế giới từ đó xây dựng các phƣơng án thiết
kế cho từng bộ phận máy. Tiến hành so sánh các phƣơng án thiết kế và đề xuất mô
hình máy hoàn chỉnh. Tính toán thiết kế cho từng bộ phận của máy. Chế tạo các bộ
phận của máy sau đó lắp ráp và thực nghiệm về khả năng hoạt động của từng bộ
phận máy xác định các thông số tốt nhất. Hoàn chỉnh thiết kế, sửa chửa, thay đổi
các bộ phận cần thiết, lắp ráp lại và kiểm tra để hoàn thiện máy.

SUMMARY
Thesis: “Designing, manufacturing onion peeling machine” :studying
technology process for peeling onion and manufacturing the onion peeling machine
for medium and small food product establishment, restaurants, family The thesis
consists of following contents :
Stydying in kinds of onions that grew in Vietnam. Referring to onion peeling
methods in the world, then making design methods for each components of
machine. Comparing design methods and drawing the best method

in for

manufacturing, calculating the parts of the machine. Making the components of the
machine, then assembling and testing in working ability of each mechanism in order
to definite the best parameters. Completing the design, reparation, changing the
necessary parts, then reassembling and finally checking for the completion.

vi


MỤC LỤC
GIẤY QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI ......................................................................... i
XÁC NHẬN CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN .............................................................ii


2.1.5

Thành phần hóa học ................................................................................. 10

2.1.6

Các giống hành tây trồng ở Việt Nam ................................................... 11

2.2 Tổng quan về tình hình nghiên cứu trong nƣớc và ngoài nƣớc .................... 12
2.2.1

Tình hình nghiên cứu ngoài nƣớc ............................................................ 12

2.2.2

Tình hình nghiên cứu trong nƣớc ............................................................ 16

CHƢƠNG 3: Ý TƢỞNG THIẾT KẾ VÀ PHƢƠNG ÁN ........................................ 17
3.1 Phân tích đối tƣợng thiết kế ............................................................................... 17

vii


3.2 Sử dụng hành tây trong thực phẩm ................................................................... 18
3.2.1

Quy trình bóc vỏ hành tây bằng tay......................................................... 19

3.2.2


Tính toán và thiết kế dao cắt và bộ phận cắt phía dƣới ......................... 41

4.4.3

Tính toán và thiết kế bộ phận kẹp chặt ................................................... 42

4.4.4

Tính toán và thiết kê bộ phận bóc vỏ ...................................................... 48

4.5 Thiết kế mạch điện .............................................................................................. 60
4.5.1

Yêu cầu thiết kế.......................................................................................... 60

4.5.2

Thiết kế mạch điều khiển .......................................................................... 61

CHƢƠNG 5 : CHẾ TẠO VÀ KIỂM NGHIỆM ...................................................... 64
5.1 Chế tạo các bộ phận máy tách vỏ Hành tây ..................................................... 64
5.1.1

Chế tạo cụm 1 bộ phận cắt phía trên ....................................................... 64

5.1.2

Chế tạo cụm 3 bộ phận cắt phía dƣới ...................................................... 65



Xử lý kết quả thực nghiệm quá trình bóc sạch vỏ hành ........................ 79

5.3 Hoàn chỉnh thiết kế ............................................................................................. 83
CHƢƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................ 86
6.1 Kết luận ................................................................................................................ 86
6.2 Kiến nghị .............................................................................................................. 86
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 87
PHỤ LỤC .................................................................................................................. 89

ix


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1 Bảng thống kê sản lƣợng hành tây của 10 nƣớc có sản lƣợng lớn nhất thế
giới hiện nay. ...............................................................................................................6
Bảng 2.2 Giá trị dinh dƣỡng trong 100g hành tây tƣơi ............................................10
Bảng 3.1 Phân loại kích cỡ hành tây ........................................................................ 17
Bảng 3.2 Bảng so sánh các phƣơng án định vị và kẹp chặt .....................................25
Bảng 3.3 Bảng so sánh các phƣơng án bộ phận cắt phần rễ và chóp hành ..............28
Bảng 3.4 Bảng so sánh các phƣơng án bộ phận khía vỏ ..........................................30
Bảng 3.5 Bảng so sánh các phƣơng án bộ phận bóc vỏ ...........................................33
Bảng 3.6 Bảng lựa chọn phƣơng án thiết kê ............................................................33
Bảng 4.1 Thông số bộ truyền Bánh răng, thanh răng ............................................. ..43
Bảng 4.2 Thông số lò xo ..........................................................................................45
Bảng 4.3 Thông số động cơ .....................................................................................50
Bảng 4.4 Các Thông số tính toán bộ phận tách vỏ ..................................................51
Bảng 4.5 Các Thông bộ truyền đai...........................................................................52
Bảng 4.6 Thông số bánh đai răng.............................................................................56
Bảng 5.1 Danh mục chi tiết chế tạo Bộ phận cắt phía trên ...................................... 65

Hình 2.9 Máy bóc vỏ hành tây tự động ....................................................................15
Hình 2.10 Sơ đồ nguyên lý hoạt động ......................................................................16
Hình 3.1 Kích thƣớc hành tây .................................................................................. 18
Hình 3.2 Quy trình chế biến hành tây ......................................................................18
Hình 3.3 Quy trình bóc vỏ hành tây bằng tay ..........................................................19
Hình 3.4 Quy trình bóc vỏ hành tây bằng máy ........................................................20
Hình 3.5 Kích thƣớc của hành tây............................................................................21
Hình 3.6 Các phần của củ hành sau khi bóc vỏ .......................................................22
Hình 3.7 Quy trình chi tiết bóc vỏ bằng máy ...........................................................23
Hình 3.8 Sơ đồ nguyên lý kẹp bằng lò xo ................................................................24
Hình 3.9 Sơ đồ nguyên lý kẹp bằng khối v ..............................................................25
Hình 3.10 Sơ đồ nguyên lý cắt bằng dao phay ngón và dao cắt ngang ...................26
Hình 3.11 Sơ đồ nguyên lý cắt bằng cƣa đĩa ...........................................................27
Hình 3.12 Sơ đồ nguyên lý cắt bằng tay cắt ............................................................28
Hình 3.13 Sơ đồ nguyên lý cắt rãnh bằng băng tải kéo ...........................................29
Hình 3.14 Sơ đồ nguyên lý bóc vỏ bằng bánh côn ..................................................31
Hình 3.15 Sơ đồ nguyên lý cắt rãnh bằng băng tải kéo ...........................................32
Hình 4.1 Sơ đồ khối máy bóc vỏ hành tây ............................................................... 34
Hình 4.2 Sơ đồ bộ phận cắt phía trên .......................................................................34
Hình 4.3 Sơ đồ bộ phận tách vỏ ...............................................................................35
Hình 4.4 Sơ đồ nguyên lý máy bóc vỏ hành tây phƣơng án 1 .................................36
xii


Hình 4.5 Bộ phận cắt phía trên.................................................................................37
Hình 4.6 Tay cắt và đầu nối tay cắt .........................................................................38
Hình 4.7 Sơ đồ tính toán độ mở tay kẹp ..................................................................38
Hình 4.8 Dao cắt phía dƣới và dao cắt rễ .................................................................39
Hình 4.9 Sơ đồ định vị và kẹp chặt khi cắt hành tây ...............................................40
Hình 4.10 Bộ phận cắt phía dƣới .............................................................................41

Hình 5.13 Máy đo tốc độ vòng quay, biến tần, và động cơ 3 pha ..........................75
Hình 5.14 Sơ đồ bố trí thực nghiệm .........................................................................75
Hình 5.15 Kết quả thử nghiệm .................................................................................76
Hình 5.16 Kết quả thử nghiệm 2 ..............................................................................76
Hình 5.17 Kết quả thử nghiệm 3 ..............................................................................77
Hình 5.18 Kết quả thử nghiệm 4 ..............................................................................77
Hình 5.19 Kết quả thử nghiệm 5 ..............................................................................77
Hình 5.20 Biểu đồ ảnh hƣởng tốc độ quay và áp xuất khí đến độ sạch vỏ. .............78
Hình 5.21 Sơ đồ máy hoàn chỉnh .............................................................................84
Hình 5.22 Máy hoàn chỉnh .......................................................................................84

xiv


CHƢƠNG 1: MỞ ĐẦU
1.1

Cơ sở khoa học và thực tiễn
Việt Nam là đất nƣớc về nông nghiệp, có điều kiện thuận lợi về khí hậu, địa

hình, và vị trí địa lý để giao lƣu, thông thƣơng với các nƣớc trong khu vực. Tuy
nhiên, Việt Nam vẫn chƣa khai thác đƣợc hết tiềm năng của ngành hàng nông
nghiệp, kim ngạch về nông nghiệp chƣa cao. Nguyên do là do việc canh tác, sản
xuất trong nông nghiệp chƣa hiệu quả, làm nông theo quán tính, công cụ sản xuất và
chế biến thành phẩm thô sơ, lạc hậu, chƣa áp dụng đƣợc những tiến bộ của khoa
học công nghệ. Vì vậy thực hiện công nghiệp hóa, hiện đại hóa trong nông nghiệp
là mục tiêu cấp thiết.
Việc ứng dụng rộng rãi công nghệ khoa học kỹ thuật mới vào sản xuất, thu
hoạch, chế biến trong nông nghiệp là một trong những thành quả kỳ diệu của cuộc
cách mạng Khoa học và Công nghệ trong thế kỷ 21, và nó sẽ mang lại cho nhân loại

công truyền thống từ khâu thu hoạch đến cắt gọt, chế biến. Chính vì vậy nên các sản
phẩm chế biến từ hành tây chỉ có khả năng cung ứng trong nƣớc, không có khả
năng cạnh tranh trên thị trƣờng thế giới, các sản phẩm xuất khẩu chủ yếu là của
hành thô chƣa qua chế biến dẫn đến hiệu quả kinh tế không cao.
Với mục đích mong muốn đóng góp vào sự tiến bộ công nghệ sau thu hoạch
của nƣớc ta, cũng nhƣ làm cơ sở để sản xuất các loại máy sau thu hoạch tôi thực
hiện đề tài: “Thiết kế, chế tạo máy bóc vỏ hành tây” với mong muốn:
-

Rút ngắn thời gian bóc vỏ, tăng năng suất, ít ảnh hƣởng tới sức khỏe ngƣời

lao động.
-

Giảm tỷ lệ hao hụt do thời gian chờ tồn kho, xử lý quá lâu, và giảm chi phí

lao động.
1.2

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu
Mục tiêu và nhiệm vụ của đề tài là : dựa trên cơ sở lý thuyết sẽ tính toán,

thiết kế và chế tạo mô hình: ―Máy bóc vỏ củ hành tây‖, với quy mô dùng cho các
cơ sở sản xuất chế biến vừa và nhỏ, các nhà hàng, các hộ gia đình.
1.3

Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
Đối tƣợng nghiên cứu của đề tài là: thiết kế, chế tạo máy bóc vỏ hành tây.
Phạm vi nghiên cứu: Đề tài chỉ nghiên cứu thiết kế chế tạo Máy bóc vỏ củ


Chƣơng 3: Ý tƣởng thiết kế và phƣơng án máy bóc hành tây

-

Chƣơng 4: Tính toán thiết kế máy bóc vỏ hành tây

-

Chƣơng 5: Chế tạo và kiểm nghiệm

-

Chƣơng 6: Kết luận và kiến nghị

-

Phụ lục

3


CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN
2.1

Giới thiệu về cây hành tây (Allium cepa L.)

2.1.1 Phân loại [11]
Tên khoa học: Allium cepa L.
Giới: Plantae
Bộ: Angiospermae

Hành tây không chịu đƣợc úng, song nếu đất khô hạn cũng làm giảm năng suất và
chất lƣợng củ. Độ ẩm cần thiết cho giai đoạn cây con và củ đang lớn khoảng 8085%, lúc củ già thì khoảng 70%. Do bộ rễ kém phát triển nên đất trồng hành tây cần
tơi xốp, pha cát, giàu dinh dƣỡng, độ pH từ 6-6,5.
Thời gian trồng và thu hoạch từ 4 đến 5 tháng. Thời vụ trồng: vụ chính gieo tháng
9-10, thu hoạch tháng giêng tháng 2. Vụ nghịch gieo cuối tháng 3, đầu tháng 4, thu
hoạch vào tháng 8-9.
Hiện nay, các vùng trồng hành tây chủ yếu của nƣớc ta dùng một trong hai
giống Grano và Granex nhập từ Pháp và Nhật. hành Grano có củ hành tròn cao, vỏ
ngoài màu vàng đậm, thịt trắng, có đƣờng kính củ lớn. Hành Granex có hình tròn
dẹp, dáng dẹp, vỏ ngoài màu vàng nhạt, thịt trắng, có đƣờng kính củ lớn hơn. Cả hai
giống đều có chất lƣợng ngon, đã thích hợp với hầu hết các vùng trồng hành lớn ở
đồng bằng sông Hồng, duyên hải miền Trung, cũng nhƣ vùng Đà Lạt, tỉnh Lâm
Đồng.
Hành tây hiện nay đƣợc trồng hầu hết các nơi trên thế giới, theo thống kê của
FAO sản lƣợng hành tây trên thế giới năm 2009 là : 73.231.830 tấn . Đứng đầu là
Trung Quốc kế tiếp Ấn Độ, Mỹ …

5


Bảng 2. 1Bảng thống kê sản lƣợng hành tây của 10 nƣớc có sản lƣợng lớn nhất thế
giới hiện nay.[12]
Mƣời nƣớc đứng đầu về sản lƣợng hành tây — 2009 (Triệu tấn)
China

21,046,969

India

13,900,000


1,269,000

Tổng sản lƣợng

73,231,830

2.1.4 Tính vị và công dụng [18]
Nhờ mùi vị cay, nồng mà hành tây thích hợp để chế biến rất nhiều món ăn, từ
xào, hấp, đến nấu canh, hầm, nấu súp… Không chỉ tăng hƣơng vị cho món ăn, hành
tây còn đặc biệt tốt cho sức khỏe và hiệu quả hơn trong việc làm đẹp của phụ nữ.
Từ thời kỳ Ai Cập cổ đại, hành tây đã đƣợc coi nhƣ một phần của chế độ ăn
uống lành mạnh và có vai trò nhƣ một loại thuốc tự nhiên. Đến nay, giá trị dinh
dƣỡng của hành tây và giá trị chữa bệnh của hành tây vẫn chƣa dừng lại. Ở nhiều
nƣớc châu Âu và châu Mỹ hành tây đƣợc coi là ―nữ hoàng của các loại rau‖.
Nhờ đặc tính cay, hăng, nồng nên hành tây đƣợc sử dụng để chế biến thành
nhiều món ăn. Sau khi lột lớp vỏ lụa bên ngoài, xắt hành tây thành từng múi nhọn,
trộn chung với một vài nguyên liệu khác nhau nhƣ rau răm, thịt gà, cà rốt, thêm
chén nƣớc mắm chua ngọt là đã có đĩa gỏi gà, hành tây hấp dẫn, ngon miệng. Nếu
để sống mà ăn thì hành thƣờng cay, nồng nhƣng khi chế biến xong lại có vị ngòn
ngọt, rất dễ ăn, mùi hăng cũng không còn nữa. Vì thế mà hành tây thƣờng đƣợc sử
6


dụng để làm món xào, món canh hay súp… Khá ―dễ tính‖ nên hành tây có thể kết
hợp đƣợc cùng nhiều nguyên liệu, từ các loại thịt heo, bò, gà… đến các loại rau, củ
nhƣ dƣa leo, ớt chuông, bông cải, xà lách, cà chua…
Trong củ hành tây chứa nhiều thành phần dinh dƣỡng thiết yếu nhƣ nƣớc,
kali, selen, vitamin C, protid, glucid, chất xơ… nên đƣợc xem nhƣ một vị thuốc có
lợi. Chất selen trong hành tây là thành phần giúp cho da, móng tay, tóc thêm chắc


7


thác lác để làm nhân. Múc nhân cho vào ruột củ hành, phết chút dầu ăn lên rồi đem
hấp cách thủy khoảng 15 phút, cho ra dĩa. Đun sôi các nguyên liệu làm nƣớc xốt
(dầu hào, xúp tƣơng cà, tƣơng ớt, mỗi thứ 1 muỗng xúp; 100 ml nƣớc dùng, bột
năng) rƣới lên củ hành đã hấp chín. Món này dùng ăn nóng trong bữa cơm có tác
dụng bổ dƣỡng, tăng cƣờng khí lực, tăng sức đề kháng của cơ thể, phòng ngừa cảm
cúm.
-

Gan heo xào hành tây: Nguyên liệu gồm 1 củ hành tây lớn lột vỏ, xắt miếng

mỏng; rửa sạch 1 củ gừng vừa phải, xắt sợi nhỏ; 1 quả ớt chuông đỏ rửa sạch, xắt
mỏng; 300 g gan heo rửa sạch, xắt vừa ăn. Ƣớp gan với 1 muỗng cà phê muối, tiêu.
Đun nóng dầu ăn, cho tỏi vào phi thơm. Cho gan vào xào, đảo nhanh tay với lửa lớn
rồi thêm hành tây, ớt, gừng vào. Tiếp tục đảo, nêm nếm lại chút xì dầu cho vừa ăn.
Gan và hành tây vừa chín tới là đƣợc. Món này dùng nóng trong bữa cơm để tăng
cƣờng khí lực, sáng mắt, tốt cho ngƣời suy nhƣợc, thiếu máu, ăn uống kém.
b. Một vài tác dụng sức khỏe của hành tây [20]
-

Giảm lượng đường trong máu: Bằng chứng thực nghiệm và lâm sàng cho

thấy rằng disulfua allyl propyl có trong hành tây chịu trách nhiệm cho hiệu ứng
giảm lƣợng đƣờng trong máu bằng cách tăng lƣợng insulin miễn phí có sẵn.
-

Phòng ngừa ung thư: Các nhà nghiên cứu cho thấy hành tây và các thực

dày, thiếu hụt nhu động dạ dày, khó tiêu, chán ăn.
-

Chống viêm, chống lạnh: Hành tây có chứa allicin phytoncide có khả năng

diệt khuẩn mạnh, có thể chống lại virus cúm hiệu quả, phòng chống cảm lạnh.
Phytoncide qua đƣờng hô hấp, đƣờng tiểu, tuyến mồ hôi có thể kích thích sự tiết
thành ống, do đó lợi tiểu, tiêu đờm, làm toát mồ hôi và có tác dụng kháng khuẩn.
-

Tăng cường tình dục: Hành tây đƣợc cho là có thể làm tăng nhu cầu tình dục

lành mạnh. Một thìa nƣớc ép hành tây cùng với một thìa nƣớc gừng, trộn lẫn để
uống sẽ rất hiệu quả. Thực hiện ba lần một ngày có thể làm tăng ham muốn tình dục
lên đáng kể.
c. Một số mẹo nhỏ chữa bệnh từ hành tây [20]
-

Tiêu chảy: Vỏ lụa hành tây 1 nắm, đun nƣớc uống trong ngày.

-

Điều trị rối loạn tiết niệu: Bệnh nhân bị rối loạn tiết niệu thƣờng có cảm giác

nóng rát khi đi tiểu. Hành tây có thể hỗ trợ giảm các triệu chứng này. Chỉ cần uống
nƣớc đun sôi với hành tây mỗi ngày.
-

Giải cảm: Hành tây cắt nhỏ cho vào nấu chín, uống lúc còn nóng, hoặc cho