-1Chương 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 BỊ .............................................................................................. 6
1.1 Tìm hiểu về thực trạng sản xuất tại các xí nghiệp chế biến thủy sản ở khu vực
Nam trung bộ ...................................................................................................6
1.1.1 Giới thiệu chung......................................................................................6
1.1.2 Thực trạng sản xuất, tình hình sử dụng máy móc................................ 7
1.2 Nhu cầu sử dụng trang thiết bị ........................................................................... 8
.......................................................................................................................................
Chương2
NGHIÊN CỨU VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ.............. 10
2.1 Cơ sở của quá trình phân loại .......................................................................... 10
2.1.1 Khái niệm ........................................................................................... 10
2.1.2 Hiệu suất làm sạch và phân loại......................................................... 10
2.1.3 Các nhân tố ảnh hưởng tới quá trình phân loại.................................. 11
2.2 Yêu cầu đối với máy phân loại......................................................................... 13
2.3 Các phương án thiết kế..................................................................................... 14
2.3.1 Máy sàng lắc phẳng............................................................................ 14
2.3.2 Máy sàng rung một mặt sàng.............................................................. 15
2.3.3 Máy sàng rung 2 mặt sàng.................................................................. 17
2.3.4 Máy sàng kiểu thùng quay.................................................................. 18
2.3.5 Máy sàng dùng băng tải và đĩa kẹp.................................................... 19
2.3.6 Máy sàng chấn động lệch tâm............................................................ 21
2.3.7 Máy sàng kiểu trục quay và máng trượt............................................. 22
2.4 Lựa chọn phương án thiết kế............................................................................ 23
Chương3
THIẾT KẾ KỸ THUẬT MÁY PHÂN LOẠI CÁ................................. 24
3.1 Hệ thống mặt sàng............................................................................................. 24




-33.7.5 Thiết kế bộ truyền động đai................................................................ 43
3.7.6 Thiết kế bộ truyền bánh răng cấp nhanh............................................ 47
3.7.7 Thiết kế bộ truyền bánh răng cấp chậm.............................................. 53
3.7.8 Thiết kế trục của hộp giảm tốc........................................................... 58
3.7.9 Kiểm nghiệm trục theo hệ số an toàn................................................. 66
3.7.10 Tính chọn then.................................................................................. 71
3.7.11 Thiết kế gối đỡ trục........................................................................... 73
3.7.12 Thiết kế cấu tạo hộp giảm tốc........................................................... 78
Chương4
LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CHI TIẾT ĐIỂN HÌNH.
4.1 Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết................................... 81
4.1.1 Chức năng........................................................................................... 81
4.1.2 Điều kiện làm việc của trục lệch tâm................................................. 81
4.2 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết.......................................... 81
4.3 Xác định dạng sản xuất..................................................................................... 82
4.4 Xác định phôi và phương pháp chế tạo phôi.................................................... 82
4.5 Tiến trình công nghệ......................................................................................... 83
4.5.1 NGUYÊN CÔNG 1............................................................................ 84
4.5.2 NGUYÊN CÔNG 2............................................................................ 85
4.5.3 NGUYÊN CÔNG 3............................................................................ 86
4.5.4 NGUYÊN CÔNG 4.............................................................................87
4.5.5 NGUYÊN CÔNG 5............................................................................ 87
4.5.6 NGUYÊN CÔNG 6............................................................................ 88
4.5.7 NGUYÊN CÔNG 7............................................................................ 89
4.5.8 NGUYÊN CÔNG 8............................................................................ 89
4.6 Xác định lượng dư trung gian và kích thước trung gian................................. 91
4.6.1 Bề mặt bậc trục Ø60f7........................................................................ 91
4.6.2 Bề mặt bậc trục Ø55h8, Rz =40 µm................................................... 94


những trào lưu mới đó chính là những tác động tích cực vào ngành kinh doanh
thủy sản và thúc đẩy phong trào nuôi trồng, khai thác và chế biến thủy sản đặc
biệt là Cá bởi giá trị và tính phong phú về chủng loại của nó.
Với tiềm năng sẵn có tạo cho nước ta có lợi thế rất lớn về ngành Thủy sản cả
trong xuất khẩu cũng như phục vụ nhu cầu của thị trường nội địa đem về nguồn
thu lớn cho quốc gia.Trong đó nguồn thu về các sản phẩm của cá chiếm tỉ phần
cao nhất.
Máy phân loại cá ra đời bởi yêu cầu cần thiết phải có máy móc giúp cho
quá trình chế biến cá nhanh và chính xác để đảm bảo năng suất cho các xí nghiệp
chế biến thủy sản với quy mô ngày càng lớn như hiện nay.
Đồ án tốt nghiệp:” Thiết kế máy phân loại cá theo kích thước phục vụ các
xí nghiệp chế biến thủy sản ở khu vực Nam Trung bộ” là cơ hội tốt để cho tôi
được thử sức mình trong vai trò là một kỹ sư trong giai đoạn sắp tới.
Sau hơn ba tháng thực hiện đề tài về cơ bản tôi đã hoàn thành tốt. Tuy nhiên
trong quá trình thực hiện do tiếp cận với vấn đề mới nên còn gặp nhiều khó khăn
và thiếu sót rất mong sự đóng góp của quý thầy và các bạn sinh viên để đề tài
được hoàn chỉnh hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn thầy PGS.TS Nguyễn Văn Ba và các thầy trong
khoa Cơ khí đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn để tôi hoàn thành đồ án này.
Nha trang, tháng 11 – 2007
SVTH: Nguyễn Văn Khoa


-6-

Chương 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 BỊ .
1.1 Tìm hiểu về thực trạng sản xuất tại các xí nghiệp chế biến thủy sản ở khu

3.EU: 21,6%
4.Hàn Quốc: 6,2%
5.Nga: 3,7%
6.Trung Quốc: 4,3%
7.ASEAN: 4,6%
8.Các nước khác:14,5%

Biểu đồ sản phẩm chính 11 thánh đầu năm 2006

1.Tôm đông lạnh: 44,3%
2.Cá tươi đông lạnh :
33,8%
3.Mực và bạch tuộc đông
lạnh: 6,5%
4.Hàng khô: 4,2%
5.Hải sản khác: 11,2%.

1.1.2 Thực trạng sản xuất .
a.Quy trình chế bíên cá đông lạnh ở các xí nghiệp chế biến thủy sản ở Khánh Hòa
như sau:


-81: Tiếp nhận nguyên liệu.
2: Phân loaị sơ bộ
3: Rửa lần 1
4: Bảo quản chờ chế biến .
5: Xử lý, chế biến
6: Rửa sau chế biến
7: Phân cỡ, phân loại, chỉnh hình
8: Cân-xếp khuôn.

có chi phí rất lớn do vậy đòi hỏi việc thiết kế, sản xuất máy trong nước là một nhu
cầu cấp thiết giúp cho sản phẩm thuỷ sản có sức cạnh tranh cao trên thị trường
quốc tế.


- 10 Chương2
NGHIÊN CỨU VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ.
2.1 Cơ sở của quá trình phân loại.
2.1.1 Khái niệm
Qúa trình tác động cơ lý một hỗn hợp thành những thành phần chứa các
nguyên liệu đồng nhất được gọi là quá trình phân loại hỗn hợp.
Qúa trình phân loại hỗn hợp được chia làm 2 quá trình nhỏ:
-Làm sạch hỗn hợp nguyên liệu tức là phân chia hỗn hợp sao cho loại bỏ tối đa
các tạp chất lẫn trong hỗn hợp để thu được khối lượng nguyên liệu có cùng tính
chất sử dụng.
-Phân loại là phân chia hỗn hợp nguyên liệu thành các thành phần khác nhau.
2.1.2 Hiệu suất làm sạch và phân loại .
Hiệu suất làm sạch và phân loại được đánh giá theo các chỉ tiêu sau:
- Hiệu làm sạch tương đối (ηtđ)
ηtđ =

A− B
.100%
B

Trong đó :
A: Tỷ lệ tạp chất trong nguyên liệu ban đầu, (%).
B: Tỉ lệ tạp chất trong nguyên liệu đã làm sạch, (%).
- Hiệu suất làm sạch tuyệt đối: η
η=


Trong đó:
Q1: Tỉ lệ nguyên liệu lọt sàng trong thực tế sản xuất, (%).
Q2: Tỉ lệ nguyên liệu lọt sàng xác định bằng kiểm tra, (%).
+Hiệu suất phân loại (ηpl)
ηpl = α - β (%)
Nếu ηpl > 95% là đạt yêu cầu.
2.1.3 Các nhân tố ảnh hưởng tới quá trình phân loại.
Hiệu quả làm việc của sàng phụ thuộc vào nhiều nhân tố, có thể là điều kiện
khách quan do nguyên liệu cung cấp vào sàng gây ra, hoặc do cấu tạo và nguyên
lý làm việc của bản thân sàng gây ra.
2.1.3.1 Kích thước và hình dạng của nguyên liệu được phân loại .
Kích thước của nguyên liệu được sàng có ảnh hưởng rất lớn tới quá trình
sàng. Dựa vào kích thước và hình dạng nguyên liệu mà ta sử dụng kết cấu của mặt
sàng cho phù hợp, mặt sàng được cấu tạo dạng lưới đan, tấm đục lỗ hoặc sử dụng
các thanh ghi. Đối với mỗi hình dạng của nguyên liệu sàng thì có dạng mặt sàng
phù hợp đảm bảo cho quá trình phân loại thuận lợi nhất.
2.1.3.2 Hình dạng và kích thước lỗ sàng.
Tùy theo năng xuất và độ lớn của vật liệu mà ta chọn hình dạnh kích thước của
lưới cho phù hợp dựa vào một số tiêu chí sau:
- Lỗ sàng hình tròn thì cho sản phẩm dưới lỗ đồng đều hơn. Tuy nhiên với
dạng lỗ tròn kích thước lớn nhất chui qua lỗ chỉ bằng khoảng 80-85% kích thước
của hạt chui qua lỗ vuông có cùng kích thước.


- 12 - Đối với lỗ chữ nhật có bề rộng bằng kích thước lỗ vuông hay đường kính lỗ
tròn thì vật liệu sàng có kích thước lớn hơn cả, để nhận được vật liệu có kích
thước như lỗ tròn thì bề rộng chỉ lấy bằng 60-65% đường kính lỗ tròn. Một ưu
điểm của lưới và tấm sàng có lỗ hình chữ nhật là tiết diện tự do (tiết diện sống )
lớn hơn, khối lượng bé hơn, năng xuất cao hơn, giá thành hạ hơn so với sàng có lỗ

cao được năng suất đến một mức độ nhất định.Tăng tần số dao động trong điều
kiện cho phép của công nghệ làm tăng năng suất và hiệu quả của quá trình sàng.
2.1.3.7 Độ ẩm của vật liệu.
Độ ẩm của vật liệu ảnh hưởng tới quá trình sàng, đặc biệt là lớp nước nằm
ngoài cục vật liệu. Phần lớn đối với các loại vật liệu độ ẩm làm cản trở quá trình
phân loại, tuy nhiên đối với việc phân loại cá ta chủ động cấp thêm nước cho quá
trình vì nó thuận lợi cho sự di chuyển của cá, giảm ma sát giữa cá và khung sàng.
2.2 Yêu cầu đối với máy phân loại.
- Các chỉ tiêu về hiệu quả sử dụng: Năng suất cao, hiệu quả cao, tốn ít năng
lượng, chi phí thấp về lao động vận hành máy…. Đồng thời kích thước, diện tích
chiếm chỗ phải nhỏ, sử dụng tiết kiệm nước, giá thành chế tạo lắp ráp sửa chữa
phải thấp. Để đạt được các yêu cầu này cần hoàn thiện các sơ đồ kết cấu của
máy ,chọn hợp lý các thông số máy, xây dựng các hệ thống điện điều khiển máy
một cách thật hoàn chỉnh.
- Khả năng làm việc: Đó là khả năng của máy có thể hoàn thành các chức
năng đã định mà vẫn giữ được sự ổn định, có tính bền mòn, chống gỉ tốt ở điều
kiện làm việc ẩm ướt và môi trường a xít.
- Độ tin cậy cao: Là tính chất của máy hoặc chi tiết máy thực hiện được chức
năng đã định, đồng thời vẫn giữ được chỉ tiêu sử dụng trong suốt thời gian làm
việc nào đó hoặc suốt quá trình thực hiện khối lượng công việc đã quy định.
- An toàn trong sử dụng: Trong điều kiện sử dụng bình thường kết cấu của
máy không gây ra tai nạn cho người sử dụng, cũng như không gây hư hại cho thiết
bị xung quanh. Một tồn tại của máy phân loại đó là làm việc trong trạng thái ẩm
ướt nên cần phải đảm bảo an toàn tuyệt đối về hệ thống điện tránh chạm mạch
điện gây nổ và rất nguy hiểm cho con người.


- 14 -Tính công nghệ và tính kinh tế: Là một yêu cầu cơ bản đối với máy. Để thỏa
mãn yêu cầu này máy phải có hình dạng, kết cấu và vật liệu chế tạo phải phù hợp
với điều kiện sản xuất cụ thể, bảo đảm khối lượng và kích thước nhỏ nhất trong

Mặt sàng có lỗ hình chữ nhật
2.3.1.3

Mặt sàng có các lỗ hình tròn.

Ưu, nhược điểm.

+ Ưu điểm :

- Dễ chế tạo
-Giá thành thấp.

+ Nhược điểm : - Mức độ đồng đều của cá được phân loại thấp
- Năng suất thấp, dễ bị kẹt cá
- Khối lượng tấm sàng lớn, độ bền không cao.
- Gây nát cá do quá trình sàng lắc liên tục làm cho cá trầy xước.
2.3.2 phương án 2: Máy sàng rung một mặt sàng.
2.3.2.1 Nguyên tắc:
Máy gồm có khung sàng 11 được đỡ bằng hệ lò xo 8 gắn trên bệ máy 9
.Trên khung sàng 11 còn gắn ổ đỡ của trục lệch tâm 4, trục lệch tâm được thực
hiện bằng phương pháp gắn thêm 2 quả lệch tâm trên trục quay. Với cách lắp này
có thể chỉnh biên độ dao dộng của sàng.Trục lệch tâm nhận truyền động quay qua
bánh đai dẫn động 2 từ động cơ 1 vào. Trên khung sàng có thể đặt một mặt sàng
dạng nan quạt có khoảng cách giữa các thanh tùy theo yêu cầu phân loại.
Bộ phận gây dao động gồm có phần khối lượng lệch tâm 3 của trục lệch tâm 4, các
đối trọng gây rung. Khi làm việc các bánh đai chuyển động theo sàng. Sàng
thường được đặt nghiêng một góc 15-300, số vòng quay của trục lệch tâm từ 5001500 vg/ph, biên độ dao động từ 1- 6 mm, năng suất có thể đạt 300 m3/h.


- 16 1.Động cơ

+ Ưu diểm :

-Năng suất cao, không gây kẹt, không làm nát cá
- Phân loại được nhiều dạng cá
- Mặt sàng nhẹ, năng suất sử dụng bề mặt cao
- Tránh được hiện tượng quá tải, đảm bảo an toàn cho máy

+Nhược điểm: - Mức độ đồng đều còn hạn chế
- Chế tạo mặt sàng đòi hỏi độ chính xác cao
Đối với việc phân loại cá vừa và nhỏ thì máy sàng rung đảm bảo tốt các yêu cầu
phân loại.
2.3.3 Phương án 3: Máy sàng rung 2 mặt sàng
Nguyên tắc:
Máy sàng rung 2 mặt sàng có nguyên tắc giống như máy sàng rung 1 mặt
sàng nhưng bộ phận sàng gồm 2 mặt sàng đặt song song với nhau. Các thanh trên
mặt sàng được đặt song song với nhau.
Ưu nhược điểm :
-So với mặt sàng dạng nan quạt thì mặt sàng của máy sàng rung 2 mặt sàng
dễ chế tạo hơn, và mức độ đồng đều của cá dưới sàng cao hơn .
Tuy nhiên nhược điểm của nó là kết cấu cồng kềnh hơn, phân loại được ít
thành phần hơn. Dạng mặt sàng này cũng có thể gây kẹt cá.


- 18 -

2.3.4 Phương án 4: Máy phân loại kiểu thùng quay
2.3.4.1 Nguyên tắc
Máy phân loại kiểu sàng thùng quay là một ống hình trụ bằn thép tấm có
đục lỗ hoặc bằng lưới sợi đan bọc trên khung hình trụ hoặc lăng trụ. Thân thùng
quay được đặt trên bộ phận đỡ kiểu vành đai con lăn hoặc ổ bi khi sàng có trục



- 20 Máy gồm có các máng chứa cá 3 trên băng tải 1, băng tải được chuyển động liên
tục nhờ vào bánh đai dẫn động. Trên băng tải người ta bố trí tấm chặn 2 để đảm
bảo chỉ có một con cá nằm trong một máng chứa và đấu quay về phía đĩa kẹp 4, 5.
Cá nằm trong máng chứa cá sẽ được hệ thống vòi phun nước đẩy đầu cá nhô khỏi
miệng máng chứa, với áp lực nước xác định thì cá lớn nhô ra khỏi băng tải ít hơn,
cá nhỏ nhô ra nhiều hơn. Các đĩa kẹp đóng mở tự động bằng cơ cấu cam sau đó
quay đi một góc 90o và nhả cá vào các thùng chứa 6, 7.
Khoảng cách giữa đĩa kẹp 4 và miệng máng chứa D 1 phải nhỏ hơn khoảng cách
giữa đĩa kẹp 5 và máng chứa, vì thế cá nhô ra ít thì được kẹp bởi đĩa kẹp 4 cá nhô
ra nhiều được kẹp bởi đĩa kẹp 5, cá lớn nhất không thể nhô ra khỏi máng chứa nên
được băng tải vận chuyển tới thùng chứa 8. Tuỳ thuộc vào cá lớn hay nhỏ mà điều
chỉnh khoảng cách D1 và D2 giữa đĩa kẹp và miệng máng chứa.

2.3.5.2 Ưu, nhược điểm
+ Ưu điểm: - Máy phân loại dùng băng tải và đĩa kẹp đảm bảo không gây nát cá
- Phân loại với mức độ đồng đều cao.
+ Nhược điểm: - Máy hạn chế về mức độ phân loại, chỉ thường dùng để phân loại
được 3 loại cá.
- Năng suất phân loại không cao, kết cấu khá phức tạp


- 21 - Khó khăn trong việc hướng đầu cá về phía đĩa kẹp.
2.3.6 Máy sàng chấn động lệch tâm
2.3.6.1 Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động
1. Lưới sàng

6. Puly đai




- 22 +Tần số dao động khoảng từ 800-1400 dđ/phút.
2.3.6.2 Ưu, nhược điểm
+ Ưu điếm:
- Biên độ dao động không phụ thuộc vào số lượng nguyên liệu cấp vào
- Năng suất cao, không gây kẹt cá
+ Nhược điểm:
- Lực quán tính của khung sàng rất lớn do đó sẽ rất có hại cho ổ đỡ, động
cơ, giá sàng và nền sàng.
- Việc chế tạo các mặt sàng với kích thước lớn gặp khó khăn
- Gây ảnh hưởng tới chất lượng cá do sàng rung rất mạnh
2.3.7 Máy phân loại kiểu trục quay và máng trượt

2.3.7.1 Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động
Thiết bị gồm một máng trượt nghiêng 1 góc α (α = 20÷25 o ) và hệ thống
trục quay đặt nghiêng 1 góc β ( β = 5÷10 o) có khe hở với máng và quay ngược
chiều với chiều chuyển động của cá để đảm bảo cho cá không bị cuốn vào khe
hở .Khe hở của từng trục với máng khác nhau, ở trên cùng khe hở lớn nhất, ở dưới


- 23 khe hở nhỏ nhất. Khe hở của máng với trục có thể thay đổi được nhờ hệ thống
định vị nhanh.
Nguyên liệu chuyển động từ trên xuống bị cản trở bởi các trục quay loại
nhỏ lọt qua khe hở, loại lớn bị cản trở và được đưa ra cạnh máng sau đó đưa ra
thùng chứa, loại nhỏ sau khi đi qua khe hở thì tiếp tục được phân loại bởi các trục
tiếp theo.Trục phân loại thường được gia công có xoắn vít để cho quá trình vận
chuyển cá được thuận lợi.
2.3.7.2 Ưu, nhược điểm
+ Ưu điểm:

- Khung treo
- Hệ lò xo dỡ
- Băng tải
- Đế
- Hệ thống cấp liệu
3.1 Hệ thống mặt sàng
3.1.1 Kích thước
Mặt sàng bao gồm các thanh phân loại bố dạng nan quạt, bao gồm các
thông số như sau:
+Tổng số thanh:17
+Đường kính thanh: d = 25mm
+Chiều rộng đáy nhỏ: B1 = 905mm
+Chiều rộng đáy lớn: B2 = 1545mm
+Khoảng cách giữa 2 thanh đầu nhỏ: h1 = 30mm
+Khoảng cách giữa 2 thanh đầu lớn: h2 = 70mm
+Khoảng cách giữa 2 đáy: L = 2400mm
Mặt sàng được phân thành 4 phần và cá thu được bao gồm 5 thành phần:
- Cá có bề rộng nhỏ hơn 40 mm
- Cá có bề rộng lớn hơn 40 tới 50 mm
- Cá có bề rộng lớn hơn 50 tới 60 mm


- 25 -Cá có bề rộng lớn hơn 60 tới 70 mm
-Cá có bề rộng lớn hơn 70 mm

Kết cấu mặt sàng
3.1.2 Góc nghiêng của khung sàng
Góc nghiêng của khung sàng ảnh hưởng tới hiệu quả và năng suất của
sàng , nếu giảm góc nghiêng thì tốc độ di chuyển của cá trên mặt sàng sẽ thấp do
vậy hiệu quả tăng năng suất giảm nhưng nếu góc nghiêng lớn thì hiệu quả của