CÁC THIẾT BỊ CƠ BẢN TRONG CHẾ BIẾN NÔNG SẢN THỰC PHẨM

Ạ Ọ Ơ

Ệ

Đ I H C NÔNG LÂM HU Ế KHOA C KHÍ & CÔNG NGH …..  …..

CHUYÊN Đ H C PH N

Ề Ọ

Ầ

CÁC THI T B C B N TRONG CH BI N NÔNG S N TH C PH M

Ị Ơ Ả

Ế Ế

Ự

Ả

Ẩ

Ế

Tên chuyên đề

ạ ả ẩ

ế ế ạ

ố ả Trình bày các nguyên lý ép t o hình s n ph m ? Các thông s nh ng đ n quá trình ép t o hình ? C s lý thuy t tính toán cho máy ép h ơ ở ưở ki u pit tông, ki u tr c cán trong có khuôn tr ? ể ụ ụ ể

ươ

ễ

ệ

TS. Đinh V ng Hùng Nguy n Xuân Lâm Công Nghi p Công Trình Nông Thôn Công Thôn 39a ng d n: Giáo viên h ẫ ướ Sinh viên th c hi n: ệ ự Ngành h c: ọ L p:ớ

HU , 1/2008

Ế

1

ầ

ẩ ượ ề ả

I. Đ t v n đ ặ ấ ộ ộ ố

ườ ỏ ng v s n ph m,nó d ả ạ

ằ ứ ướ

ậ ị ế ạ i đòi h i ngày càng cao v ch t ấ ề c th hi n ể ệ ng s n ph m,đa d ng hoá s n ph m,cũngnhu hình ư ớ ự i. Cùng v i s ấ c s d ng r t ườ ượ ử ụ

ấ ả ề

ự ộ

ự c s d ng r t ph bi n trong lĩnh v c này, ấ ả c hoa qu , máy ép t o hình s n ổ ế ả ướ ầ ạ

ấ ả

ế ế ả ề ạ ạ ẩ

ư ẩ ổ ẩ ậ ư ế ự

ng t ắ ặ ấ ạ ộ ưở ơ ở ố ả ớ

ề Trong xã h i ngày nay nhu c c con ng l ng cu c s ng cung nh v ch t l ư ề ấ ượ ượ v mawtj ch t l ả ấ ượ ẩ ả ở ề dáng kích th c khác nhau nh m đáp ng th hi u con ng phát tri n c a khoa h c k thu t thì các lo i máy moc đ ỹ ọ ể ủ nhi u trong s n xu t ch bi n th c ph m, ẩ ế ế Máy ép cũng là m t thi t b đ ế ị ượ ữ ụ nh máy ép d u, máy ép mía, máy ép n ph m ...vv T ng quan qua các công ty, các c s s n xu t ch bi n nông s n th c ự ơ ở ả ph m ta b t g p r t nhi u các lo i máy ép t o hình s n ph m V y chúng ho t đ ng nh th nào, d a trên nh ng nguyên lý ép nào?các ữ thông s nh h ạ i quá trình ép là gì?c s tính toán cho cccccác lo i máy ép ra sao? Chúng ta cùng đi sâu nghiên cú và tìm hi u kĩ trong chuyên đ này.

II. n i dung nghiên c u c a đ tài

ư ể ề

ứ ủ ề

ộ

ỹ ậ ầ

ộ 1. M c đích, yêu c u k thu t và phân lo i ụ ạ a) M c đích ụ Ép t o hình s n ph m là quá trình tác đ ng l c c h c vào v t li u đ ạ

ế ậ ệ ữ ẩ ầ ử ậ

ể ở ạ c và kh i l ầ ố ượ v t th ướ ể ự ơ ọ ầ d ng phân tán v i nhau thành nh ng ph n ớ ng xác đ nh theo yêu c u công ị

ạ ệ ộ ố ạ ả ả liên k t các ph n t t có hình d ng, kích th ạ ử ngh ch bi n. ệ ế ế Đ i v i m t s lo i s n ph m vi c ép t o hình là c n thi ẩ ố ớ ế

ụ ơ

ươ ạ ả ẩ

ứ ệ ữ

ư ả ả

ợ ớ

ả ệ ng phù h p v i kh năng tiêu th s i tiêu dùng. ể ố ượ ườ

ượ ả ẩ

ề c s n ph m ép có hình d ng thích h p đ t o đi u ạ ng, bao ợ ư ấ ể ạ ướ ế

t, nh : ép ư ầ ng khô, bánh đ u ph , b , phomát, ép mì s i, mì ng, bánh bích qui, ép l ố ợ ậ ợ rau; ép viên th c ăn cho v t nuôi,... Khi s n ph m có hình d ng thích h p ậ ơ ấ i cho nh ng quá trình ti p theo, nh : ph i s y, s t o đi u ki n thu n l ề ế ậ ợ ẽ ạ t khi s n ph m có ng ho c bao gói, v n chuy n và b o qu n. Đ c bi n ậ ẩ ặ ặ ướ ụ ẽ hình dáng đ p, kích th c và kh i l ả ướ ẹ thu hút và kích thích s c mua c a ng ứ ủ b) Yêu c u k thu t ậ ầ ỹ - Máy ph i t o đ ả ạ i cho các quá trình ch bi n ti p theo nh : s y, n ế ế ậ ợ ệ ể

ượ ạ

ẹ ặ ờ

2

i tiêu dùng. ki n thu n l gói, v n chuy n,.. ậ c, kh i - Ph i đ m b o đ ố ả ả ướ ả ớ ạ ợ , g i ng, đ ch t, đ b n đ ng th i ph i t o ra hình dáng đ p, m i l ộ ề ộ ằ c các tiêu chu n v hình d ng, kích th ề ồ ầ l ượ c m nh m kích thích nhu c u và th hi u c a ng ả ẩ ả ạ ị ế ủ ườ

ng pháp ép khô, ph ẩ

ể ng pháp ép m ươ ụ

c) Phân lo iạ - Theo m c đích công ngh : máy ép viên, máy ép bánh ệ ụ - Theo ph ng pháp ép: ph ươ ươ ể - Theo c u t o: máy ép ki u vít, máy ép ki u tr c cán, máy ép ki u ể ấ ạ băng, máy ép ki u pit tông, máy ép thu l c, máy ép khí nén,... ể ạ

ỷ ự ụ ẩ

ệ ạ ẩ ệ ạ ủ ả

ụ ơ ằ ạ ớ ả ệ ả

ự ộ ề

ng đ ườ ạ ườ ủ ệ ộ

ắ ạ

- Theo quá trình làm vi c: máy ép liên t c, máy ép gián đo n. 2. Các nguyên ký ép t o hình s n ph m ả Vi c t o hình s n ph m có th ti n hành b ng th công v i nh ng ữ ể ế công c đ n gi n. Trong công nghi p, vi c t o hình cho s n ph m ẩ ệ ẩ đ ng hoá. D a trên yêu c u v thành ph m c c khí hoá và t th ượ ơ ự ầ và tr ng thái v t lý c a nguyên li u ng i ta có th ch n m t trong các ọ ể ậ nguyên t c t o hình sau đây: ắ ự ệ

- Nguyên t c nén ép: dùng áp l c đ nén ép nguyên li u thành hình ể ả ồ ắ d ng nh t đ nh ho c thành băng d i r i c t viên. ạ ấ ị

ẫ

c l a ch n d p ậ ọ ượ ự xu ng kh i s n ph m chia chúng thành t ng ph n có hình d ng nh t đ nh. ấ ị ạ - Nguyên t c d p khuôn: dùng khuôn có hình m u đ ố ắ ố ả ừ ầ ặ ậ ẩ

Khi nén ép ho c d p khuôn, đ liên k t đ ậ ặ ế ượ

ộ ạ ễ ể ạ ắ ỏ c các ph n t ộ

ộ ờ ệ

ợ ườ ộ ố ườ

ủ ệ ộ ể ớ ể ả ả

ự ỗ pha r n sang l ng có đ ỗ ủ ợ ỏ ể ừ

ắ pha l ng v r n. ạ ỏ

ộ v t li u ệ ầ ử ậ ủ d ng b t r i, d ng b t nhuy n, d ng r n l ng, tùy thu c vào đ m c a ộ ẩ ạ ạ nguyên li u mà tr s áp l c ép khác nhau, có th t i 1000 at và đ m đ t ộ ẩ ự i ta ng h p đ gi m áp l c ép ng t ể ố ướ t t đ cao trên đi m nóng ch y c a h n h p. D i có th gia nhi ể ệ ở ể tác d ng c a nhi ộ ụ nh t cao, khi h nhi ề ấ ạ ề ắ ụ ộ

ch a t i là khuôn có d ng tr , ph ng, c u,.. ị ố i thi u là 20(30%. Trong m t s tr nhi t đ cao h n h p chuy n t ệ ộ t đ chúng l ể ừ ạ ệ ộ ủ ế ậ ắ ẳ ạ ụ ầ

ườ

ộ ố ộ theo các c đ ỡ ườ ề ụ ế ầ

ặ ụ ụ ậ ậ

ử ụ ầ

ộ ồ

ụ ể ạ ộ ụ ể ỗ ị ạ

ụ ắ ạ ặ

3

ợ i chuy n t ớ V c u t o b ph n ép ch y u là vít xo n, pít tông, tr c cán, b ph n ậ ứ ả Hình 1 trình bày nguyên lý c u t o c a m t s b ph n t o viên. Các ậ ạ ấ ạ ủ ng g m khuôn ép đ c l b ph n đó th ng kính viên, có ồ ậ ộ ụ ỗ t. Có con lăn ép, dao c t đ c t thành các viên tr theo chi u cao c n thi ắ ể ắ b ph n ép d p ki u tr c cán g m hai bánh tr , trên m t tr có các hõm ộ ồ ụ ể (n a hình c u đ t o viên c u, ho c n a hình tr ặ đ t o viên tr , ho c ặ ử ể ạ ầ n a hình h p đ t o bánh). B ph n ép đùn g m m t tr c vít ép nguyên ậ ử ể ạ ộ đ nh hình đ thành d ng s i, li u trong ng tr , đùn qua khuôn có các l ợ ệ ụ ố ể ng, ho c k t h p b dao c t thành d ng viên tr . Khi ép ho c đùn có th ặ ế ợ ố ộ áp d ng cách ép m ho c ép khô. ẩ ụ ặ

Hình 1. Nguyên lý c u t o c a cá ấ ạ ủ

c b ph n t o viên nguyên li u ộ ậ ạ ệ

ể ể ể

ể ể

ụ ụ ụ

1, 2- ki u pitông; 3; 4- ki u đóng khuôn; 5, 6, 7- ki u con ể lăn; 8- ki u băng ép; 9- vít ép; 10- ki u vít đùn; 11, 12- ki u tr c cán; 13, 14, 15, 16- tr c cán có khuôn tr ; 17, 18- tr c ụ cán có khuôn ph ngẩ

Ph ợ ệ ươ ộ ẩ ẩ : h n h p nguyên li u có đ m 35 - 50% v i đ

c làm m b ng n ằ

c ép hay đùn ra kh i khuôn ép s có đ m t ớ ẩ ỏ

i 80 đ C. Sau khi ép, các viên ph i đ ộ i 17%, nhi i nhi ớ

ả ượ ể ơ

ng, ng ộ ẩ ưỡ c nóng 70 - 80 ướ ộ ẩ ẽ c làm l nh và khô, t ạ ộ ề ủ ấ ế ỏ ườ

ớ ộ ng pháp m ỗ đ C. Khi m ban đ u 12 - 14%, đ ượ ầ ẩ t nguyên li u đ ệ ệ ượ ệ t đ t ộ ộ ớ đ 50 - 60 đ C và đ m nh nh n 14%. Đ tăng đ b n c a viên và đôi ộ ộ khi c n tăng dinh d ư ậ i ta tr n thêm các ch t k t dính nh m t, ộ ầ ng, b t h ... đ ườ Ph : có nhi u u đi m h n so v i ph ể ươ

c t o có th gi ả ươ ấ ả ố

ưỡ ượ ng đ ơ ớ t ể ữ ố ẫ ơ ướ

3

ề ư t ch t dinh d ượ ạ ầ ấ kháng sinh, v i công ngh đ n gi n h n, v n b o đ m đ ệ ơ i 10 - 15t n/h). kích th ấ ớ ườ ng pháp m, ẩ ng, c năng ượ c 3 - 20mm, hình tr có b cao ề ả c các viên th ườ ụ ớ ạ ừ

ng kính t ng riêng1000 - 1300kg/m ộ ồ ng pháp khô không c n s y viên, các viên đ sinh t ớ su t cao (có th đ t t ể ạ ớ ấ t o v i d ng c u, tr ,... v i đ ụ ầ ạ 10 - 30mm, v i kh i l ố ượ ớ

ng đ n quá trình ép t o hình s n ph m: ả ưở ế ẩ ạ ả

4

3. các nguyên lý nh h a) Đ nén ép ộ

l đ ộ ứ

Đ nén ép ượ l

c và sau khi nén ép. ủ ỗ ợ

ướ t di n S không đ i thì : ế ổ

V và V1 - th tích c a h n h p tr N u bu ng ép có ti ệ ồ l c tính theo công th c: = V / V1 (1) ể ế = Sh0/S.h1 = h0 / h1 (2)

h0 và h1 - chi u cao l p h n h p tr c và sau khi ép. ớ ỗ ợ ướ l = P1 / P0 ề Ta cũng có th tính : ể

(3) P0 và P1- kh i l ng th tích c a h n h p tr c và sau khi ép, kg/m3. ố ượ ủ ỗ ể ợ ướ

ộ ỗ

b) Đ r ng c a kh i h n h p ố ỗ ợ ủ Đ r ng P c a kh i h n h p đ c xác đ nh theo công th c: ố ỗ ộ ỗ ợ ượ ủ ứ

P = V0 / V = 1 -

ị V r (4) V ố ỗ ố ầ ử ủ ủ

ể ể ể ầ

' / V' = 1 -

ng t nh sau : ươ Đ h ng P' c a các viên đã đ ủ ộ ổ ự ư

P' = V0 (5) V - th tích c a toàn b kh i h n h p ợ ộ V0- th tích c a các kho ng tr ng gi a các ph n t ữ ả Vr - th tích ph n ch t r n trong h n h p. ỗ ấ ắ ợ c ép cũng đ c tính t ượ ượ r ' V ' V

ố ầ ử

V' - th tích c a c kh i đã nén ép ủ ả ố V0' - th tích c a các kho ng tr ng gi a các ph n t ả ủ Vr' - th tích ph n ch t r n trong kh i đã ép. ấ ắ ể ể ể ữ ố ầ

ấ

d ch chuy n d ể ầ ử ị

ả ự ướ ể c) Tính ch t ma sát b m t ề ặ Khi nén ép nguyên li u, các ph n t ệ ắ ạ ự ị

ể ụ

ủ i tác đ ng c a ộ ngo i l c và ph i th ng các l c ma sát ngoài và trong. Đ xác đ nh ma sát ngoài và trong, ta có th dùng d ng c đo trên hình 2. ụ ể ẫ ộ

ặ ướ ệ ầ ệ

ư ộ ấ ứ ộ ệ ả ố

ằ ắ

ề ấ ể ộ

ộ ậ ố ả ộ ắ ặ ấ

ẫ ủ ệ ố ủ

5

ng d n cho h p 2 di chuy n. H p 2 không đáy Thùng 1 có m t h ộ c đ nguyên li u c n đo 3 vào cũng nh thùng 1 ch a nguyên li u đó. đ ượ ổ Trên m t kh i nguyên li u trong h p đ t m t t m và m t qu cân. Đ ng ộ ộ ặ ặ ướ c c 14 s kéo h p 2 b ng dây 10, n i v i b tenzô 4 g n vào thành tr ố ớ ộ ẽ ơ c a h p. V n t c di chuy n h p thay đ i nh bánh đai nhi u c p, l p trên ủ ộ ờ ổ ng d n c a thùng, đ t t m thép đ u tr c h p gi m t c 13. Trên m t h ụ ầ ặ ướ ế ượ c hay g đ đo ma sát c a nó v i kh i nguyên li u. Tín hi u c m bi n đ ệ ả ố ỗ ể khu ch đ i và ghi trên dao đ ng ký. ạ ớ ộ ế

Hình 2. S đ d ng c đo h s ma sát trong và ngoài v i áp l c th p ấ ơ ồ ụ ệ ố ự ụ ớ

H s ma sát đ c tính toán, sau khi x lý s li u ệ ố ượ ố ệ ở ử dao đ ng ký : ộ t f = (6) s

f - ng su t ti p tuy n trong m t di chuy n , Pa; ể ặ ứ ấ ế - ế t = , (7)

PP 1 2 F ể ủ ộ ể ủ ộ

ố ớ ệ

ắ P1 - l c d ch chuy n c a h p v i kh i nguyên li u , N; P2 - l c d ch chuy n c a h p không, N; F- di n tích c t ngang c a h p trong m t di chuy n, m2; ặ ủ ộ ự ị ự ị ệ

ệ ể ắ ặ

= 9,81(Mc + Mt + M1) / F , (8)

ố ượ ố ng c a qu cân và t m đ t trên m t kh i ấ ủ ặ ả ặ

nguyên li u ệ ở ộ

ể F- di n tích c t ngang c a h p trong m t di chuy n, m2; ủ ộ s Mc và Mt - kh i l h p 2; M1 - kh i l ố ượ ệ ộ

(9)

ề - kh i l r ng nguyên li u trong h p 2 : M1 = Fhr h - chi u cao l p nguyên li u; ệ ớ ng th tích. ể ố ượ

ở ệ ố

ệ ố ỷ ố ữ ể ớ s gi a th tích Vd sau khi nén n ra v i ở

th tích Vn d

ặ ứ ể ả ượ ả ắ

6

d) H s dãn n đàn h i ồ H s dãn n đàn h i k là t ở ồ i áp l c nén: ể ự ướ k = Vd / Vn (10) Đ b o đ m cho viên ép đ c ch c, không b v ho c n t thì ị ỡ k = 1,1 - 1,15.

ườ ữ ậ

c viên. ướ

ng dùng 1 h p kh i ch nh t (300 x 300 x 450mm), xung b ng 0,8 kích th ng viên đã ép vào h p và quay trong 3 - 10 phút v i t n s

ng trong h p là Mn r i so v i kh i l ớ ầ ố ng M0 ố ượ ạ ố ượ ớ ộ ồ

n

e) Đ b n c a viên ộ ề ủ i ta th Ng ộ ố ườ c l i sàng có kích th quanh bao l ướ ỗ ằ ướ Cho m t l ộ ộ ượ 15 - 50/ph. Cân l tr c khi đo và tính đ b n B c a viên theo công th c : ướ ủ ứ

0

B = .100% (11) i kh i l ộ ề M M

(12)

ứ

r ể ộ ề 44.103e-0,011 r ố ủ

Theo Pôđkôlzin I.V. có th tính đ b n B theo công th c : B = 98,5‚ - kh i l ố ượ ừ ng riêng c a kh i nguyên li u, kg/m3. ng t o viên b ng "đ v n" : ằ ấ ượ ệ ạ ể

T đó ta cũng có th đánh giá ch t l V = 100 - B ộ ụ (13)

f)Tính ch t v t li u ị ả ưở ắ ủ ng c a tính ch t v t li u nh đ m,r n c a ấ ậ ệ ư ộ ẩ ủ

ấ ậ ệ quá trình ép ch u nh h ứ ộ ạ v t li u, m c đ t o mao dãn trong v t li u ậ ệ ậ ẹ

ế

ể ố ị ợ

4. C s lý thuy t tính toán cho máy ép ki u pit tông: ng h p nén ép trong khung có đáy c đ nh - Tr Gi t di n S (hình 3). Kh i nguyên li u nén ệ ệ ố

M có kh i l

ố ớ ấ ữ Có th coi m i quan h ph thu c gi a áp su t nén p v i kh i l ộ ố ượ ng

riêng r ơ ở ườ s khuôn có đ dài L và ti ả ử ế ộ ầ r o. ng riêng ban đ u ố ượ ụ ể c a nguyên li u nh sau : ủ ệ

ế = f(p) (14) ể ứ ấ

ế

= ap + b (15)

(

)

a

0

ư ậ r - r - ệ ư dp / dr Các k t qu nghiên c u cho th y quá trình nén ép, hàm f(p) có th coi ả là tuy n tính v i d ng ap + b : ớ ạ dp / dr Nh v y ta s suy ra : ẽ [ e p = C

]1

v i C =b/a . Vì P0 = M / L.S và P = M/((L - H)S) ớ

1

œ =

0

Nh v y: ư ậ Ø ø (cid:230) (cid:246) - r (cid:231) (cid:247) Œ r Ł ł - -

) L H S L S

H L H

1 .

º ß

7

và N u đ t H/L = ế ặ - r 0 = M ( p = C ( ( exp . P . a . Po . H / (L-H) )-1) e - đ bi n d ng nén t ng đ i thì : ố ộ ế ươ ạ

1

0 1

H / (L - H) = e / (1 - e ) và: e Ø ø (cid:230) (cid:246) - (cid:231) (cid:247) Œ œ p = C exp. ar (16) Ł ł e - º ß

Hình 3. S đ nén ép trong khuôn kín có đáy c đ nh và đ th áp su t ấ ơ ồ ồ ị ố ị

i C, thì áp su t nén p tăng theo đ ớ ấ ừ ườ Khi qu nén đi t ả

ư O t ả

ộ ệ ở ề ị ấ

ồ ầ ấ ở ụ ủ ườ

ứ

ng ng v i năng l ớ ớ

ậ ệ ng nén. Năng l ượ ị ầ ử ậ ồ ấ ươ ụ ụ

ng bi n d ng đàn h i đ ế ệ ng cong OA. ấ ồ v v trí ban đ u, nh ng do tính ch t h i Sau khi nén xong qu nén tr ph c c a nguyên li u, áp su t nén không m t ngay, mà ch m m t chút, ng cong AB, phát sinh áp su t dãn n đàn h i. Di n tích OACO theo đ ấ ng này tiêu c a đ th áp su t t ượ ủ ồ ị v t ch u nén và d ch th đ kh c ph c ma sát nh t gi a các ph n t ữ ụ ể ị chuy n, kh c ph c ma sát ngoài c a v t li u v i thành bu ng nén và đ ể ủ ậ ệ ớ ể gây bi n d ng đàn h i, bi n d ng d o c a v t li u. ẻ ủ ậ ệ ế ế ứ ạ ng ng v i năng l ớ ồ ượ ồ c h i ạ

ầ ở

ắ ắ ạ Di n tích BAC t ụ ộ Khi gi nguyên kh i l ồ ượ ươ ph c m t ph n khi viên ép dãn n đàn h i. ồ ỗ ủ ữ ẻ

ng M c a m i m nén, ta th y v i th tích ban ớ ấ ố ượ ể r o.Vo = r đ u V0 = L.S và th tích cu i lúc nén V = H1.S thì M = ố ầ ng riêng c a viên ép ph thu c vào kh i l ố ượ ủ ụ ộ

ề ấ ả

ươ ớ

ả ư ậ ố

8

.V. ể ng cung Nh v y kh i l ố ượ ư ậ ng. c p v t li u, n u cung c p không đ u thì không đ m b o ch t l ấ ượ ế ậ ệ ấ ng pháp nén ép trong khuôn kín nh v y khó l y các H n n a, v i ph ấ ữ ơ viên hay bánh ép ra ngoài. Hình 4 trình bày đ th phân b áp su t d c theo ấ ọ ồ ị toàn b khuôn nén. ộ

t ph ự ằ ộ

c ép t ể ế ớ ượ ng trình cân b ng l c tác đ ng vào ứ i áp su t c c đ i pmax (tính theo công th c ươ ấ ự ạ

Theo ôxôbôv V.I ta có th vi m t l p c a viên đ ộ ớ ủ 16) nh sau : ư

pxS - (px+ dpx)S - F = 0 (17) F- l c ma sát c a v t li u v i khuôn nén; ủ ậ ệ ự ớ

F = fqxCdx

f - h s ma sát; qx - áp su t c nh; C - chu vi lòng khuôn. ấ ạ ệ ố

ồ ị ụ ủ ố ạ ộ

Hình 4. Đ th phân b áp su t d c tr c và bên c nh c a toàn b ấ ọ khuôn ép

ừ

ầ ả ấ ỏ

ầ ấ

l ầ ầ ộ ộ ụ ế

T đó rút ra : dpx = -fqx(C / S) dx (18) ề trong công th c (18) ch ng t áp su t gi m d n theo chi u D u tr ứ ừ ứ ấ nén. áp su t c nh qx g m hai thành ph n : m t thành ph n do áp su t nén ồ ấ ạ ạ Ġ (qc = Ġpx), m t thành ph n do bi n d ng d c tr c px gây ra v i t ớ ỷ ệ ọ d g i là áp su t d c nh qdc không ph thu c vào px, nghĩa là : ấ ư ạ ư ọ ụ ộ

m

S = l ệ ố ỷ ệ qx = x px + qdc (19) - h s Poátxông H s t m = ( 0,4 - 0,45) / (1 - m ) v i ớ m ố ớ

= -

f

dx

ng trình (18) đ c vi Ph ệ ố ỏ x =( 0,29 - 0,31). Theo Đôlgôv I.A, đ i v i rau c ế ươ (cid:230) (cid:246) (cid:231) (cid:247) (20) Ł ł x t thành : C S

p x L y tích phân hai v : v trái trong gi ế c :

i h n p --> px , v ph i t ấ ượ dp x + q dc ế ớ ạ ả ừ 0 ế

q dc

q dc

+

.x

f

x

C S

--> x , ta s đ ẽ ượ Ø ø (cid:230) (cid:246) Ø ø (cid:230) (cid:246) - (cid:231) (cid:247) (cid:231) (cid:247) Œ œ Œ œ px = p exp - (21) Ł ł x x Ł ł º ß º ß

Thay giá tr c a px t công th c 21 vào công th c 19, ta xác đ nh đ ị ủ ừ ứ ứ ị ượ c

9

áp su t c nh ấ ạ

x

.x

f

Ø ø (cid:230) (cid:246) (cid:231) (cid:247) Œ œ qx = ( x p + qdc)exp - (22) Ł ł º ß

C S ỉ ệ

đáy khuôn, ta ch vi c thay x = L - H vào

q

dc

dc

+

ph Đ xác đ nh áp su t p1 ấ ể ị ng trình (21) và đ ượ ươ Ø ø (cid:230) (cid:246) Ø ø (cid:230) (cid:246) ở c : q - - - x

(

)

p

exp

f

.

L H

C S

(cid:231) (cid:247) (cid:231) (cid:247) Œ œ Œ œ p1 = (23) Ł ł x x Ł ł º ß º ß

ậ ấ

ố Ta nh n th y khi tăng đo n L - H thì áp su t p1 gi m, nghĩa là kh i ng riêng c a viên ép b gi m theo; đo n L - H là chi u cao c a viên ép ạ ị ả ấ ủ ả ề ủ ạ

l ượ càng nh thì viên càng b n ch c h n. ề

ợ ỏ ườ ộ ở

c t o ra do chính viên hay bánh đã đ ắ ơ ng h p nén ép trong khuôn h có đáy di đ ng ở ượ ạ - Tr Đáy di đ ng c a khuôn h đ ủ

ề ầ ướ ạ ở

ộ c còn ẻ ấ trong khuôn. Đây là cách nén ép nhi u l n, t o viên t ệ ầ ồ ờ

c ượ ừ ép tr nhi u m c p li u, đ ng th i đùn đ y d n viên đã ép ra ngoài khuôn (hình ẩ ề 5).

ồ ố

ầ ượ ề ệ ứ ỗ

ồ ạ ạ ạ ư ậ ọ

ầ ố ồ

ọ ạ ề ầ

i v trí 1' - 1' thì đ t pmax c n thi ệ ờ ế ụ ả t (đ viên có kh i l ạ ệ ầ ể ầ ố ượ

ạ ế ể ớ ị ầ

ố ệ

ế ủ

ố ệ ấ ộ

Khuôn 1 có chi u dài L, trong đo n L - H ch a kh i viên ép 2 g m m t ộ ạ ồ t theo m i chu kỳ. Nh v y bu ng s ph n nguyên li u 3 đ c ép l n l ầ ượ ố ép g m hai đo n: đo n H nén ban đ u kh i nguyên li u 4 (g i là đo n ép) ầ và đo n L - H đùn các ph n đã đ c ép đ ng th i ti p t c nén theo cách ượ nhi u l n đ thành viên ( g i là đo n đùn). Đ u qu nén ép ph n nguyên ạ ng riêng li u 4 t ế ầ i v trí 2' - 2' s gây ra tác đ ng đúng yêu c u). Qu nén đi h t đo n H t ộ ớ ị ẽ ả i đ th c hi n chu đ y kh i ép, đùn d n ra ngoài. Sau đó qu n n lùi tr l ở ạ ể ự ả ộ ầ ẩ kỳ ti p. Do tính ch t dãn n đàn h i m t 2' - 2' c a kh i ép s dãn tr l ở ạ i ấ ẽ ồ ở v trí 3' - 3' m t đo n (h (áp su t nén di n bi n theo di n tích OAA'C'). ạ ị ệ ế ặ ờ

ạ

đo n đùn L - H s t n năng l ệ ệ

ặ ễ ế Qu nén lùi ti p, r i m t kh i ép, đ ti p t c nén ph n nguyên li u 4 ầ ể ế ụ ả ng thêm cho vi c th ng ma sát ắ ệ ượ ớ ấ ở i ph n dãn ầ ạ ầ ng đùn ph n ể ố ị

ồ ồ ủ c ép t ừ ị

ụ ạ ấ ọ

ồ ị ướ ẽ ả ấ ọ ậ

ố m i c p. ẽ ố ngoài c a kh i nguyên li u v i thành khuôn và cho vi c nén l ớ ủ n đàn h i c a kh i épđó. Di n tích AA'C'C bi u th năng l ượ ệ ở v trí 1'-1' đ n 2'-2'. m i đ ớ ượ ế ầ Đo n đ th AA' th hi n gi m áp su t nén d c tr c. Khi đó, ph n ể ệ c ép tác c s nh n áp su t d c tr c A'C' do ph n đang đ ượ ầ ụ ố ng đ đùn các ph n ầ ể ượ ầ i đùn c kh i ép cùng v i ph n ố ầ ố c đó, vì đ ng th i l ồ ờ ạ ớ

kh i ép tr đ ng. Tuy nhiên cũng không c n t n thêm năng l ộ kh i đã đ ả ố đang đ

ế ố ỉ ị c ép tr ượ ướ c t o thành . ượ ạ ậ ở

Vì v y, ấ ỗ ệ ầ ằ ụ ọ

ạ ầ ả

10

các chu kỳ ép ti p theo, m i ph n trong kh i ép ch ch u áp su t xung d c tr c px th hi n b ng các đo n O1A1C1, ể ườ ng O2A2C2,...,OnAnCn. Các đ nh A1, A2,....,An đ u gi m d n theo đ cong AAn th hi n t ng t ề ng trình áp su t. ấ ỉ ph ự ươ ể ệ ươ

ơ ồ ồ ị ở ộ

Hình 5. S đ nén ép trong khuôn h có đáy di đ ng và các đ th áp su t nén ấ

ầ ỗ ầ ấ ọ ố

i m t tr s t ằ i 0 mà ch t ớ

ỉ ớ ấ ư ụ ế

ướ ầ ố ở

ư ờ

ng dãn dài gi a). Nh ng nh áp su t d c nh pdc gây ma sát ch ng l ấ ư ạ ố ể ỏ

ụ C n chú ý r ng sau m i l n qu nén lùi r i kh i ép, áp su t d c tr c ờ ả i thi u pmin, vì trong nó còn các không gi m t ể ộ ị ố ố ả ạ áp su t d : áp su t d tr c pdt và áp su t d c nh pdc. D i bi n d ng ướ ấ ư ạ ấ ư hai đ u (nh lò xo nén và đàn h i d c tr c, kh i ép có xu h ụ ư ồ ọ ạ c gi đ i ố ữ ở ữ ượ hi n t i vài % ng dãn đó. Khi đùn kh i khuôn, kh i ép có th dãn dài t ớ ệ ượ tuỳ theo di n bi n c a quá trình "n i" trong khuôn. ế ủ ễ ớ

t, đ đ t kh i l ế ể ạ ố ượ

ư ậ ở Ta đã bi ấ

ủ

ự ng riêng ( yêu c u c a viên ép, ph i đ t áp ả ạ ầ ủ đo n đùn L - ạ ố ứ c l c ch ng đ i v i ố ớ ố ượ ự c xác đ nh b ng : ằ su t nén pmax tính theo công th c (16). Nh ng mu n v y, H ma sát c a kh i ép v i khuôn ph i đ t o đ ớ ố pmax. L c ma sát t ng h p (tĩnh) Ft đ ợ ổ ị

ả ự

ả ủ ạ ượ Ft = ftN = ft.t .So = ft.t .C.L1 = ft.t .C.L1 (24) ft - h s ma sát tĩnh; ệ ố ft = 0,2 ( 0,25 v i t = 200C và p = 21 MPa; ớ ft = 0,08 ( 0,1 v i t = 1000C và p = 21 MPa. ớ ế t - ng su t ti p tuy n do áp su t c nh qx gây nên, Pa. ế ấ ạ ứ

đáy, t c là ứ ế ở

11

l c ra ngoài v i áp su t pháp tuy n pđ ỷ ệ ớ t = x ở ặ m t ng :pđ = (0,4 - 0,45) pmax và ấ .pđ. Th N - ph n l c pháp tuy n, N; ấ ế t theo t ướ Có th tính ể đ y kh i ép tr ố ẩ ườ

x = 0,4 - 0,5.

ệ ủ

t di n khuôn, m; Sc - di n tích m t bên c a khuôn , m2; C - chu vi ti ế

ề ề ư ậ ủ ạ ệ ả ả ố ượ ầ ng riêng ( c n

thi

pmax.S (25)

t di n c t ngang c a khuôn, m2. ủ

ặ ệ L1 - chi u dài đo n đùn c a khuôn, m. ạ Nh v y đi u ki n đ viên t o ra b o đ m kh i l ể t là : ế Ft ‡ S - ti ệ ắ ế T đó có th suy ra : ừ ể

p .

max . .

f

t

S p C d

L1 ‡ (26) x

ượ Khi kh i ép đ ố ế ả ớ

ố ấ ớ ủ ề ỏ

ọ ậ ố ẩ ố

ị ớ ủ ờ ‡ ế c đùn trong khuôn, ph i tính đ n tính ch t "n i"; n u ấ không, khi kh i ép ra kh i khuôn s n và không đ b n. V i năng su t ẽ ở máy đã xác đ nh , g i v n t c trung bình đ y kh i ép trong khuôn là Vtb và th i gian "n i" là tn thì chi u dài đo n đùn c a khuôn s ẽ ằ b ng ề Ln‡ Vtb.tn. Khi thi ạ Ln . t k ph i l y L1 ả ấ ế ế

5. C s lý thuy t tính toán máy ép ki u tr c cán trong có khuôn ơ ở ụ ể ế

tr :ụ

ừ

ấ khuôn theo công th c : năng su t máy (q, kg/s ho c Q, t/h), theo hình 6. ủ ặ ứ ỗ

khuôn. 1- Xu t phát t ấ ta có th tính đ dài L c a 1 l ể ộ L = pmax.S0 / (ft.Ġ.pđ.C) , ủ ệ v i So và C là ti ớ ỗ

c tính nh 2- T ng di n tích Sk c a b m t làm vi c c a khuôn đ ủ ề ặ ệ ủ ổ ượ ư t di n và chu vi c a 1 l ế ệ

sau (theo Pôđkôlzin I.V.) :

khuôn (khi ép b t c trong các l ộ ỏ ố ở ỗ

12

Sk=q.te / (kr.L.c. r ) (27) te - th i gian kh i ép ờ te = 16 - 18s, khi ép bánh nguyên li u h n h p te =( 23 - 25s). ệ ỗ ợ

Hình 6. Đ th áp su t nén khuôn ép (c) và s đ tính toán (d) ồ ị ở ơ ồ

1- tr c cán; 2- nguyên li u; 3- khuôn; 4- các kh i ép ệ ố ấ ụ

ế ủ ụ ấ ụ có th tính nh ể ư

3- Năng su t lý thuy t c a máy ép tr c cán khuôn tr sau

p d 2 4 ể

Q = 3600.k. .m.Z.v , kg/h (28)

ủ ệ ố ả ệ ỗ

0,07 khuôn, m ng kính l ỗ

trên khuôn;

v - v n t c nguyên li u b ép qua l , m/s k - h s c n chuy n đ ng c a nguyên li u khi qua các l ộ khuôn; k = 0,06 ‚ d - đ ườ m - s l ố ỗ Z - s con lăn, Z = 1 - 3; ố ị ậ ố ệ ỗ

III. k t lu n ki n ngh ị ậ

ế

ế

ạ

ng đ ệ ườ ể ả ứ ế ế ả Trên đây chúng ta đã nghiên c u và tìm hi u v máy ép t o hình s n ệ c dùng trong ch bi n các s n ph m nông ngi p hi n

ướ ph m th ẩ đ ượ

ề ặ

ng t

ơ ở i. c các yêu c u c a đ tài đ t ra ầ ủ ề i quá trình ép,và đã ớ ể ưở ể

ủ ề ấ

ứ ư ề ế ệ

ỉ ề ậ ạ ạ ệ ố ứ ư

ề ẩ ượ c cũng nh trên th gi c dùng ph bi n trong n ế ớ ư ổ ế Qua đ tài này c b n đã trình bày đ ượ ơ ả đó là trình bày nguyên lý ép, các thông s nh h ố ả trình bày c s lý thuy t tính toán cho máy ép ki u pit tông, và ki u tr c ụ ế ớ cán trong có khuôn. Tuy nhiên do th i gian c a chuyên đ quá g p nên m i ờ ch đ c p tính toán cũng nh nghiên c u còn nhi u h n ch , tài li u ch a ư đa d ng, ch a đi sâu vào nghiên c u môt cách có h th ng và c th t ng ụ ể ừ b ph n c a máy ép. ộ

ậ ủ Qua chuyên đ này tôi r t mong mu n đ ổ ề

ố ươ ự ằ ệ

ấ ư ầ ầ ấ ươ

ả ơ ng d n chuyên đ cho chúng em ề ẫ

13

c s góp ý, đánh giá, b sung c a th y giáo cũng nh các b n nh m hoàn thi n chuyên đ m t ề ộ ủ ạ cách t ự ế t nh t,xin c m n th y giáo:TS Đinh V ng Hùng đã tr c ti p ố h ưở

M C L C Ụ Ụ

ứ ủ ề

ộ

I.Đ t v n ặ ấ đ .....................................................................................................1 ề II.N i dung nghiên c u c a đ tài....................................................1

đích, và phân ỹ 1.M c ụ c u k ầ thu t ậ

lo i............................. ạ

ạ

ưở ả ng đ n quá trình ép t o hình s n ế ạ

yêu ....................1 2.Các nguyên ký ép t o hình s n ả ph m......................................................2 ẩ 3.Các nguyên lý nh h ả ẩ 4.C s lý thuy t tính toán cho máy ép ki u pit ph m...............3 ơ ở ế ể

tông.................................6

5.C s lý thuy t tính toán máy ép ki u tr c cán trong có khuôn ơ ở ụ ể ế

ụ

ế

ậ

tr ......11 III.K t lu n ki n ế ngh .....................................................................12

ị

Ả

ệ ế ị ả t b b o qu n ch bi n nông s n_TS. ế ế ả ả

14

m ng internet TÀI LI U THAM KH O Ệ -Bài gi ng công ngh thi ả Đinh V ng Hùng ươ -Tài li u t ệ ừ ạ