Đề tài Tính toán, thiết kế máy cắt khúc cá, công suất 1 tấn/giờ

LỜI NÓI ĐẦU Thủy sản là nguồn nguyên liệu quan trọng của thực phẩm, công nghiệp, nông nghiệp và dược phẩm. Động thực vật thủy sản bao gồm: tôm, cá, nhuyễn thể (mực, trai, sò, ...) đang cung cấp cho con người một nguồn đạm thực phẩm khổng lồ và phong phú. Theo thống kê thì thủy sản đang chiếm trên 20% nguồn đạm thực phẩm của nhân loại nói chung, chiếm trên 50% ở các nước phát triển. Nước ta có bờ biển dài 3260 km, một vùng thềm lục địa rộng lớn khoảng hơn một triệu km2, thuộc vùng biển nhiệt đới nên nguồn nguyên liệu rất đa dạng và có cả bốn mùa. Trữ lượng cá đáy, cá nổi của vùng biển Việt Nam rất phong phú ( theo dự tính sơ bộ có khoảng 2000 loài, trong đó hơn 40 loài cá có giá trị kinh tế lớn). Do khả năng nguồn lợi to lớn, ngành thủy sản có nhiệm vụ quan trọng là: chế biến nguồn lợi to lớn đó thành nhiều sản phẩm có giá trị cao cho sản xuất và đời sống con người. Nhu cầu của người tiêu dùng ngày càng cao, đòi hỏi các nhà máy, xí nghiệp chế biến thủy sản cần tạo ra những sản phẩm không chỉ ngon mà còn tiện dụng. Vì vậy, các sản phẩm đóng hộp hay đông lạnh ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu của khách hàng. Trong quá trình sản xuất những sản phẩm trên không thể thiếu công đoạn cắt khúc cá, công đoạn này trước đây được thực hiện thủ công truyền thống nên năng suất cũng như thành phẩm không đạt yêu cầu cao. Chính vì điều này, sự xuất hiện của các loại máy cắt khúc cá đã giúp cho công đoạn cắt khúc cá nói riêng và quy trình sản xuất các sản phẩm trên nói chung được cải thiện không chỉ về chất lượng mà còn về năng suất sản xuất. Được sự phân công của Thầy Nguyễn Văn Hiếu, tôi thực hiện đề tài “Tính toán, thiết kế máy cắt khúc cá, công suất 1 tấn/giờ”. Mặc dù rất cố gắng nhưng do thời gian và kinh nghiệm còn hạn chế nên đồ án không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong được sự chỉ dẫn của thầy cô và sự đóng góp ý kiến của các bạn. Tp. Hồ Chí Minh, tháng 5 năm 2015 Sinh viên thực hiện Đồ án học phần: Máy và thiết bị chế biến thủy sản Sinh viên thực hiện: 2 MỤC LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU .................................................................................................... 3 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ......................................................................................... 4 Chương 1. TỔNG QUAN ........................................................................................................... 5 1.1. Giới thiệu về nguyên liệu ................................................................................................. 5 1.1.1. Nguồn lợi thủy hải sản ở Việt Nam ......................................................................... 5 1.1.2. Giới thiệu về một loại cá thường được cắt khúc trong chế biến thủy sản ........... 7 1.2. Mục đích của công đoạn cắt khúc cá ............................................................................ 11 1.3. Các phương pháp cắt khúc cá ....................................................................................... 11 1.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cắt khúc cá ........................................................ 12 1.4.1. Độ sắc của lưỡi dao ................................................................................................ 12 1.4.2. Góc cắt thái ............................................................................................................. 12 1.4.3. Độ bền của vật liệu làm dao .................................................................................. 12 1.4.4. Vận tốc của dao thái ............................................................................................... 13 1.4.5. Điều kiện trượt của lưỡi dao trên vật liệu ............................................................ 13 1.4.6. Quan hệ giữa lưỡi dao và tấm kê thái .................................................................. 16 1.4.7. Độ bền và chất lượng của vật thái ........................................................................ 19 1.5. Giới thiệu một số thiết bị cắt khúc cá ........................................................................... 19 1.5.1. Máy cắt khúc cá rotor ............................................................................................ 19 1.5.2. Máy cắt khúc cá gàu tải ......................................................................................... 20 1.5.3. Máy cắt khúc cá băng tải ....................................................................................... 21 1.5.4. Máy cưa cá .............................................................................................................. 22 Chương 2. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MÁY CẮT KHÚC CÁ ROTOR ......................... 24 2.1. Cơ sở lý thuyết quá trình cắt khúc ............................................................................... 24 2.1.1. Tác dụng của dao cắt thái ...................................................................................... 24 2.1.2. Sơ đồ quá trình cắt thái ......................................................................................... 24 2.2. Các thông số kĩ thuật cơ bản ......................................................................................... 24 2.3. Lý thuyết tính toán, thiết kế máy cắt khúc cá rotor, công suất 1 tấn/giờ .................. 25 Chương 3. KẾT QUẢ THỰC HIỆN ....................................................................................... 26 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................................. 27 PHỤ LỤC ........................................................................................................................................ 28 Đồ án học phần: Máy và thiết bị chế biến thủy sản Sinh viên thực hiện: 3 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Số liệu xuất khẩu thủy sản tổng kết năm 2006 theo mặt hàng Bảng 1.2 Thành phần dinh dưỡng trên 100g thịt cá basa Bảng 1.3 Thành phần dinh dưỡng cá mòi Bảng 1.4 Thành phần dinh dưỡng các loài cá ngừ trong 100g thịt. Bảng 1.5 Giá trị dinh dưỡng trong 112g thịt cá thu Đồ án học phần: Máy và thiết bị chế biến thủy sản Sinh viên thực hiện: 4 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1. Góc cắt thái Hình 1.2. Đồ thị phụ thuộc của lực cắt với độ thái sâu Hình 1.3. Đồ thị phụ thuộc giữa áp suất cắt thái riêng và vận tốc dao thái Hình 1.4. Vận tốc của điểm M trên cạnh sắc lưỡi dao Hình 1.5. Phân tích các lực tác động giữa lưỡi dao và vật thái Hình 1.6. Đồ thị phụ thuộc của δ và N Hình 1.7. Góc kẹp và điều kiện kẹp Hình 1.8. Đồ thị phụ thuộc của q và W% Hình 1.9. Máy cắt khúc cá rotor Hình 1.10. Máy cắt khúc cá gàu tải Hình 1.11. Máy cắt khúc cá băng tải Hình 1.12. Máy cắt cưa cá Đồ án học phần: Máy và thiết bị chế biến thủy sản Sinh viên thực hiện: 5 Chương 1. TỔNG QUAN 1.1. Giới thiệu về nguyên liệu 1.1.1. Nguồn lợi thủy hải sản ở Việt Nam  Nước ta nằm phía tây Biển Đông, có bờ biển dài trên 3200 km, phía Bắc có vịnh Bắc Bộ, phía nam giáp vịnh Thái Lan với cả một vùng thềm lục địa rộng lớn khoảng hơn 1.000.000 km2. Vùng ven biển có nhiều cửa sông, hàng năm đổ ra biển hàng chục tỉ m3 nước mang theo nhiều chất dinh dưỡng tạo thành một vùng nước lợ gần cửa sông giàu thủy hải sản.  Biển Việt Nam nằm trong vùng có nhiều dòng hải lưu giao nhau, có khí hậu nhiệt đới gió mùa, có khoảng 40000hecta diện tích eo vịnh, đầm phá, bải triều có khả năng nuôi trồng hải sản. Do điều kiện địa lý thuận lợi, điều kiện thuỷ văn thích hợp cho sự sinh trưởng và sinh sản của tôm cá, nên nước ta có nguồn lợi thủy sản đa dạng và phong phú. Riêng cá có khoảng 2000 loài và hiện đã xác định được tên của 800 loài, với 40 loài có giá trị kinh tế cao.  Sản lượng hải sản đánh bắt trung bình hàng năm ở nước ta là khoảng 800.000 tấn cá (kể cả cá nước ngọt). Trong đó:  Loài cá tầng nổi: cá trích, cá ngừ,cá mòi chiếm khoảng 324000 tấn.  Loài cá tầng đáy: cá hồng, cá mối, cá nhám, cá đục, cá chỉ vàng chiếm khoảng 472000 tấn.  Vùng biển gần bờ là nơi tập trung nhiều loài cá biển có giá trị kinh tế, song do áp lực khai thác lớn nên nguồn lợi cá biển ở khu vực này đã có dấu hiệu suy giảm. Hiện nay, ngành thuỷ sản đang đẩy mạnh việc mở rộng phạm vi khai thác ra vùng biển xa bờ với các đối tượng khai thác có kích thước và giá trị cao hơn. Đồng thời nghề nuôi cá biển cũng đang được phát triển. Đã hình thành các mô hình nuôi công nghiệp phục vụ xuất khẩu đối với một số loài như cá song (cá mú), cá chẽm (cá vược), cá hồng, cá giò. Một sô loài khác cũng đang được tiến hành nuôi thử nghiệm như cá tráp, cá chim biển, cá bơn, cá chình.  Mùa vụ khai thác: Cá biển được khai thác quanh năm, tập trong 2 vụ khai thác chính là vụ cá Nam và vụ cá Bắc.  Vụ cá Nam: Từ tháng 5 đến tháng 10 hằng năm  Vụ cá Bắc : Từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau.  Hình thức khai thác: Cá biển được khai thác bằng nhiều loại dụng cụ khác nhau như: lưới kéo, lưới vây, lưới rê, câu, vó, mành v.v  Nuôi cá biển: Hình thức nuôi theo quy mô công nghiệp. Cá biển thường được nuôi dưới hình thức lồng bè trên biển hoặc trong các vịnh, đầm quanh đảo và các vùng ven biển trong cả nước. Đồ án học phần: Máy và thiết bị chế biến thủy sản Sinh viên thực hiện: 6  Xuất khẩu: Hằng năm, các mặt hàng cá biển của Việt nam được xuất khẩu sang khắp các thị trường thế giới, tập trung ở Nhật Bản và các nước châu Á, Mỹ, châu Âu, và các nước châu Đại Dương.  Giá trị xuất khẩu các mặt hàng cá đông lạnh của Việt Nam chiếm khoảng 15- 20% tổng kim ngạch xuất khẩu thủy sản hằng năm. Trong đó giá trị xuất khẩu các mặt hàng cá biển chiếm khoảng 40-50% tổng giá trị các mặt hàng cá đông lạnh.  Các mặt hàng xuất khẩu: Cá biển được chế biến xuất khẩu dưới nhiều dạng sản phẩm khác nhau. Các sản phẩm xuất khẩu thường được đông lạnh dưới hình thức đông block và đông IQF. Các dạng sản phẩm có thể được phân thành các nhóm như sau:  Tươi ướp đá/đông lạnh nguyên con.  Philê đông lạnh.  Hàng giá trị gia tăng.  Đóng hộp.  Về nuôi trồng thuỷ sản: Việt Nam đang nổi lên là một cường quốc về xuất khẩu thuỷ sản. Kim ngạch do xuất khẩu thuỷ sản đứng hàng thứ 3 sau: dầu khí và dệt may. Mặt hàng xuất khẩu chủ yếu: tôm đông lạnh, cá ngừ đại dương, cá tra, cá basa,. Trong tương lai, Việt Nam sẽ đa dạng hóa các mặt hàng xuất khẩu, và đa phương hoá trong ngoại giao nhắm đến các thị trường tiềm năng như: Châu Âu, Nhật, trung Đông, Trung Quốc, nhằm tạo ra thị trường mới cho ngành thủy sản và không bị lệ thuộc quá nhiều vào thị trường Hoa Kỳ. Do đó tiềm năng phát triển của ngành thuỷ sản Việt Nam là rất lớn. Bảng 1.1 : Số liệu xuất khẩu thủy sản tổng kết năm 2006 theo mặt hàng Mặt hàng Số lượng (Tấn) Giá trị (USD) Mực đông lạnh 34991.7 135968896 Bạch tuộc đông lạnh 34771.3 86220792 Hàng tươi sống 49.6 119202 Cá Ngừ 44822.3 117132996 Ruốc khô 3980.3 3438538 Cá đông lạnh 362286.1 952570667 Đồ án học phần: Máy và thiết bị chế biến thủy sản Sinh viên thực hiện: 7 Mực khô 12063.0 79595373 Cá khô 28220.1 89402643 Tôm khô 622.9 2442616 Tôm đông lạnh 153172.9 1430002115 Tôm hùm, tôm vỗ 13.0 412769 Mặt hàng khác 146687.2 460652970 Tổng cộng 821680.4 3357959577  Nguồn thủy hải sản đang cung cấp cho loài người lượng protein động vật đứng thứ 2 sau nhóm thịt, trứng, sữa. Riêng ở Việt Nam lại đứng vị trí hàng đầu, mặc dù sản lượng thuỷ sản thu hoạch được ở nước ta còn khá ít so với các nước trong khu vực. Do đó, việc sử dụng có hiệu quả các nguồn nguyên liệu thuỷ sản luôn được đặt ra nhằm phục vụ tiêu dùng trong nước và xuất khẩu. 1.1.2. Giới thiệu về một loại cá thường được cắt khúc trong chế biến thủy sản 1.1.2.1. Cá basa  Cá ba sa phân bố ở lưu vực sông Mê kông, có mặt ở cả 4 nước Lào, Việt Nam, Campuchia và Thái lan. Ở Thái Lan còn gặp cá ba sa ở sông Chaophraya. Ở nước ta những năm trước đây khi chưa có cá sinh sản nhân tạo, cá bột và cá giống ba sa được vớt trên sông Tiền và sông Hậu. Cá trưởng thành chỉ thấy trong ao nuôi, rất ít gặp trong tự nhiên địa phận Việt nam, do cá có tập tính di cư ngược dòng sông Mê kông để sinh sống và tìm nơi sinh sản tự nhiên.  Cá ba sa (còn gọi là cá bụng) là cá da trơn, có thân dài, chiều dài chuẩn bằng 2,5 lần chiều cao thân. Ðầu cá ba sa ngắn, hơi tròn, dẹp bằng, trán rộng. Miệng hẹp, chiều rộng của miệng ít hơn 10% chiều dài chuẩn, miệng nằm hơi lệch dưới mõm. Dải răng hàm trên to và rộng và có thể nhìn thấy khi miệng khép. Có 2 đôi râu, râu hàm trên bằng chiều dài đầu, râu mép dài tới hoặc quá gốc vây ngực. Mắt to, bụng to, lá mỡ rất lớn, phần sau thân dẹp bên, lưng và đầu màu xám xanh, bụng trắng bạc. Chiều cao của cuống đuôi hơn 7% chiều dài chuẩn.  Ở cá ba sa, thời kỳ cá giống cũng lớn khá nhanh, sau 60 ngày cá đạt chiều dài 8-10,5 cm, sau 7-8 tháng đạt thể trọng 400-550 gam, sau 1 năm đạt 700-1.300 gam. Nghiên cứu về tăng trưởng cá ba sa cho thấy trong 2 năm đầu tiên cá tăng Đồ án học phần: Máy và thiết bị chế biến thủy sản Sinh viên thực hiện: 8 trưởng nhanh về chiều dài thân, càng về sau tốc độ này giảm dần. Khi đạt đến một kích thước nhất định thì chiều dài thân hầu như ngừng tăng. Ngược lại trong 2 năm đầu tốc độ tăng trưởng về thể trọng chậm nhưng tăng dần về sau. Nuôi trong bè sau 2 năm có thể đạt tới 2.500 gam. Trong tự nhiên đã gặp cỡ cá có chiều dài thân 0,5m. Bảng 1.2. Thành phần dinh dưỡng trên 100g sản phẩm ăn được Thành phần dinh dưỡng trên 100g sản phẩm ăn được Calo Calo từ chất béo Tổng lượng chất béo Chất béo bão hòa Cholesterol Natri Protien 170 cal 60 7g 2g 22mg 70,6mg 28g 1.1.2.2. Cá mòi  Ở nước ta Cá mòi sống ngoài vịnh Bắc Bộ và vịnh Thái Lan . Cá sống theo đàn lớn thuộc giống cá sống tầng mặt và tầng giữa, thường cư trú ở vùng nước có nhiệt độ ấm 18-230C. Cá mòi dài khoảng 100-180 mm, 1kg khoảng 20 con.  Cá mòi trên lưng có màu xanh lục đậm, bên dưới lưng có 1 sọc dọc màu vàng nhạt, bụng có màu trắng nhạt, các vây hậu môn và vây bụng có màu trắng, vây ngực và vây đuôi có màu vàng nhạt.  Thân cá dài hẹp, đầu tương đối dài, mắt hơi to, màng mỡ mắt phát triển, miệng tương đối nhỏ trên hai hàm không có răng, có 1 vây lưng,vây ngực to, vây hậu môn dài, vây bụng nhỏ.  Thành phần dinh dưỡng của Cá Mòi : Bảng 1.3 Thành phần dinh dưỡng Cá Mòi Thành phần dinh dưỡng trong 100g thực phẩm ăn được Năng lượng Thành phần chính Muối khoáng Vitamin Nước Protein Lipid Tro Ca P Fe Na K A B1 B2 PP C Kcal G mg µg Mg 166 70,5 17,7 10,6 1,2 64 174 2,8 - - 20 0,02 0,18 0,5 0 Đồ án học phần: Máy và thiết bị chế biến thủy sản Sinh viên thực hiện: 9 1.1.2.3. Cá ngừ  Thân hình thoi hơi dẹt, sinh sống ở vùng biển ấm, cách bờ biển 185km, cá ngừ sống ở tầng nước nổi và tầng giữa, mùa vụ khai khác thác chính là mùa xuân và mùa hè. Kích thước khai thác tương đối lớn (6 loài có kích thước lớn 70-200 cm, khối lượng 1,6 – 64kg).  Mùa vụ khai thác: Mùa vụ khai thác cá ngừ ở vùng biển Việt Nam gồm 2 vụ, vụ chính bắt đầu từ tháng 4 đến tháng 8, vụ phụ từ tháng 10 đến tháng 2 năm sau. Cá ngừ thường tập trung thành đàn và di cư, trong đàn thường bao gồm một số loài khác nhau. Nghề khai thác chủ yếu là lưới vây, rê, câu vầ đăng. Nghề câu vàng mới du nhập từ những năm 1990 đã nhanh chóng trở thành một nghề khai thác cá ngừ quan trọng.  Một số loại cá ngừ ở Việt Nam: cá ngừ sọc dưa, cá ngừ chấm, cá ngừ bò, cá ngừ vằn, cá ngừ mắt to, cá ngừ vây vàng Bảng 1.4. Thành phần dinh dưỡng các loài cá ngừ trong 100g thịt. Thành phần dinh dưỡng của các loài cá ngừ trong 100g thịt ăn được Năng lương (kcal) Thành phần chính Muối khoáng Vitamin N ư ớ c P ro tein L ip id T ro C alci P h o sp h o r S ắt N atri K ali A (m cg ) B 1 ( g ) B 2 (m g ) P P (m g ) C (m g ) Cá ngừ chù Cá ngừ chấm Cá ngừ vây vàng 119 117 107 72.5 72,7 74,4 24 23,3 23,6 2,6 2,7 1,4 2,6 2,7 1,4 4 20 2, 3 248 273 471 1,2 1,6 1,0 - 51 - - 344 - 90 13 14 0 0,26 0,1 0,02 0,24 0,22 0,1 14,7 7,1 16 0 0 0 1.1.2.4. Cá thu  Cá thu có vùng phân bố rộng, tập trung ở khu vực Đông Nam Á của Thái Bình Dương, bờ Đông và bờ Tây châu Phi, vùng biển Trung Đông, vùng biển ven bờ Bắc của Ấn Độ Dương, khu vực quần đảo Fiji Tây Nam Thái Bình Dương, 2 bờ Đông Tây nước Úc. Nó cũng hiện diện ở vùng biển Trung Quốc và Nhật Bản. Ở Việt Nam, cá thu có thể tìm thấy ở tất cả các vùng biển từ Bắc vào đến phía Nam của biển Đông và vùng biển Tây thuộc Vịnh Thái Lan nhưng nhiều nhất là các Đồ án học phần: Máy và thiết bị chế biến thủy sản Sinh viên thực hiện: 10 vùng biển từ Quảng Bình đến Bà Rịa Vũng Tàu, Phú Quốc - Kiên Giang. Cá thu sống ở vùng biển khơi, nơi có độ sâu thường trên 40 sải nước.  Cá thu sinh sản theo mùa và tập trung ở vùng khơi nơi có dòng nước ấm, gần các rạng, đá ngầm. Trứng cá thu chứa nhiều giọt dầu nhỏ giúp chúng nổi ở tầng mặt nước biển, là nơi ấm áp, có nồng độ oxy hòa tan cao, nơi có nhiều phiêu sinh cung cấp cho ấu trùng cá khi trứng nở. Khi còn nhỏ chúng sống thành bầy đàn không lẫn lộn với các nhóm cá khác cùng họ nhưng khi lớn lên chúng có thể được tìm thấy cùng bầy đàn với các loại cá khác cùng họ. Theo một số nghiên cứu của các chuyên gia người Úc cho thấy cá cái thường có kích thước lớn hơn cá đực. Một con cá cái trưởng thành sau 2 năm sinh trưởng, thông thường có chiều dài độ 80cm, cân nặng 5 kg. Con cá thu lớn nhất được ghi nhận chính thức đến thời điểm hiện nay là con cá thu dài 2,4m nặng 70 kg.  Ở Việt Nam, mùa đánh bắt cá thu thường bắt đầu từ tháng 11 âm lịch cho đến tháng 3 âm lịch năm sau. Trong mùa này cá tụ về nhiều ở các vùng biển khơi Bình Định, Phú Yên, Khánh Hòa, Ninh Thuận, Bà Rịa Vũng Tàu và Phú Quốc. Ngư dân Việt Nam đánh bắt cá thu chủ yếu là lưới cản, lưới vây rút chì, câu dắt, câu bủa nổi. Một số cần thủ câu cá giải trí đã câu được cá thu tại vùng biển Côn Đảo nhưng không nhiều. Cá thu là một loài cá có tỷ lệ nạc cá rất lớn (nhiều thịt) ít xương, cơ thịt trắng, thơm, vị ngọt, có thể chế biến ra nhiều món ăn ngon. Có lẽ cá thu là loại cá không ai có thể chê nên có giá trị kinh tế rất cao. Bảng 1.5. Giá trị dinh dưỡng trong 112g thịt cá thu. Chất dinh dưỡng Hàm lượng Chất dinh dưỡng Hàm lượng Nước 71,2 g Omega-3 991 mg Tro 1,5 g Omega-6 245 mg Protein 20,8 g Vitamin A 187 IU Thiamin 0,2 mg Vitamin C 0,4 mg Ribòlavin 0,3 mg Vitamin D 403 IU Niacin 10,2 mg Vitamin E 1,7 mg Đồ án học phần: Máy và thiết bị chế biến thủy sản Sinh viên thực hiện: 11 1.2. Mục đích của công đoạn cắt khúc cá  Chuẩn bị: cho quá trình vô hộp được thực hiện dễ dàng hơn vì kích thước cá được thu gọn lại phù hợp kích thước hộp hay cắt cá thành từng khúc cho công đoạn sản xuất cá cắt khúc đông lạnh. Cách tiến hành: Cá từ thiết bị phân loại được vận chuyển bằng băng tải đến máy cắt cá. Cá theo băng tải chính giữa của máy cắt cá đi vào, được công nhân đứng 2 bên thiết bị xếp vào những ô trên băng tải ở hai bên cánh thiết bị, đưa đến dao cắt đầu cắt khúc và bỏ nội tạng . Các biến đổi:  Vật lý: Chủ yếu là thay đổi về trọng lượng, hình dạng bên ngoài của cá. Trọng lượng giảm so với con cá ban đầu.  Sinh học: Tăng diện tích tiếp xúc của cá với không khí nên tạo điều kiện vi sinh vật phát triển làm tăng số lượng vi sinh vật sau khi cá được cắt xong trên khúc cá. 1.3. Các phương pháp cắt khúc cá 1.3.1. Phương pháp truyền thống  Trước khi áp dụng công nghệ máy móc hiện đại vào sản xuất, công đoạn cắt khúc cá thường thực hiện bằng tay.  Nguyên liệu cá sau khi được đánh vảy, cắt vây, mổ bụng, cắt đầu, sau đó được rửa đến công đoạn cắt khúc. Người công nhân sẽ đặt cá trên thớt dùng tay không thuận để cố định cá, còn tay thuận cầm dao đã được mài bén cắt cá thành từng khúc. Số khúc tùy thuộc vào yêu cầu của quy trình sản xuất.  Nhưng việc thực hiện cắt khúc cá truyền thống này có rất nhiều nhược điểm:  Các khúc cá có độ dày tương đối do được đo độ dày chủ quan bằng mắt.  Các đường cắt không đều nhau, có khúc đường cắt thẳng, dứt khoác còn có khúc đường chắc bị lệch, xéo, không ngay và dứt khoác làm khúc cá bị nát ảnh hưởng đến cảm quan.  Năng suất làm việc không cao. Phụ thuộc vào tốc độ, kinh nghiệm của công nhân. 1.3.2. Phương pháp hiện đại  Để có thể mở rộng thị trường, đáp ứng kịp với nhu cầu của người tiêu dùng, các nhà máy chế biến cần áp dụng công nghệ kỹ thuật vào sản xuất. Vì thế công đoạn cắt khúc cá cũng không ngoại lệ.  Có nhiều thiết bị cắt khúc cá trên thị trường và được các nhà máy chọn lựa nhằm khắc phục các nhược điểm của cách làm truyền thống, như:  Máy cắt khúc cá rotor. Đồ án học phần: Máy và thiết bị chế biến thủy sản Sinh viên thực hiện: 12  Máy cắt khúc cá băng tải.  Máy cắt khúc cá gàu tải.  Máy cắt khúc cá dạng lưỡi cưa. 1.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cắt khúc cá 1.4.1. Độ sắc của lưỡi dao Độ sắc của lưỡi dao chính là bề dày s (mm) của cạnh sắc lưỡi dao. Đối với các máy cắt thái s không vượt quá 100μ, nếu s quá 100μ lưỡi dao coi như bắt đầu cùn và thái kém. Rõ ràng là độ sắc s càng lớn thì áp suất riêng q càng tăng. Nếu gọi ứng suất cắt của vật liệu là c thì . cq s 1.4.2. Góc cắt thái Góc cắt thái α là góc hợp bởi góc đặt dao β và góc mài dao σ (hình 3.5). Trị số góc cắt thái được xác định như sau:     Góc đặt dao β phải tính toán thiết kế sao cho lớp rau củ khi được dao thái xong và tiếp tục được cuốn vào sẽ không chạm vào mặt dao, tránh ma sát vô ích. Vấn đề tính toán góc đặt dao β sẽ phụ thuộc vào vận tốc quay của dao thái, vận tốc cuốn rau vào bộ phận thái và dạng cạnh sắc của lưỡi dao... Hình 1.1. Góc cắt thái 1.4.3. Độ bền của vật liệu làm dao Dao có độ bền cao thì lâu cùn, thái tốt. Khi đó công nén lớp vật thái do lưỡi dao tác động lúc bắt đầu cắt sẽ tốn ít hơn và công cản cắt thái cũng nhỏ hơn. Các lực và công này thể hiện bằng đồ thị phụ thuộc vào độ thái sâu λ của lưỡi dao vào vật thái. Đồ án học phần: Máy và thiết bị chế biến thủy sản Sinh viên thực hiện: 13 Hình 1.2. Đồ thị phụ thuộc của lực cắt với độ thái sâu 1.4.4. Vận tốc của dao thái Vận tốc dao thái ảnh hưởng quá trình cắt thái, thể hiện cụ thể bằng đồ thị thực nghiệm biểu diễn sự biến thiên của áp suất riêng q (hoặc lực cắt thái pt và công cắt thái Act) với vận tốc của dao thái vt (hình 3.7). Vận tốc tối ưu vt = 35÷40 m/s Hình 1.3. Đồ thị phụ thuộc giữa áp suất cắt thái riêng và vận tốc dao thái 1.4.5. Điều kiện trượt của lưỡi dao trên vật liệu Khi đường trượt của lưỡi dao trên vật thái hay của vật thái trên lưỡi dao càng dài thì lực cản cắt càng giảm. Để thể hiện hiện tượng trượt nói chung của lưỡi dao trên lớp vật thái, ta hãy vẽ và phân tích vận tốc v của một điểm M ở trên cạnh sắc lưỡi dao cong AB khi tác động vào lớp vật thái (hình 3.8): Đồ án học phần: Máy và thiết bị chế biến thủy sản Sinh viên thực hiện: 14 Hình 1.4. Vận tốc của điểm M trên cạnh sắc lưỡi dao Vận tốc v có thể phân tích làm 2 thành phần: thành phần vận tốc pháp tuyến vn (vuông góc với lưỡi dao) và thành phần vận tốc pháp tuyến vt (theo cạnh sắc lưỡi dao). Vận tốc pháp tuyến vn chính là vận tốc của dao thái gập sâu vào vật thái gây nên tác động cắt thái. Vận tốc tiếp tuyến vt gây nên chuyển động trượt tương đối của lưỡi dao trên vật thái. Theo định nghĩa của Gơriatskin, góc hợp bởi vận tốc v với thành phần pháp tuyến vn gọi là góc trượt τ, tỷ số giữa trị số vận tốc tiếp tuyến vt và vận tốc pháp tuyến vn gọi là hệ số trượt  t n v tg v    Theo thực nghiệm, Gơriatskin đã chứng minh rằng lực cắt thái bắt đầu giảm nhiểu ứng với góc trượt nhất định của dao. Theo thí nghiêm của viện sĩ Ziablov V.A. lực cắt thái sẽ giảm nhiều với góc trượt 030  . Như vậy có nghĩa là hiện tượng cắt của dao đối với vật thái sẽ có một điều kiện chung để phát huy thật sự mạnh mẽ tác dụng cắt trượt, để giảm lực cắt thái được nhiều hơn. Phát triển các lý luận nghiên cứu về cắt thái của Gơriatskin V.P, viện sĩ Giưligopski V.A đã phân tích bản chất vật lý và đi đến xác định điều kiện trượt của lưỡi dao trên vật thái như sau: Xét các lực tác động giữa lưỡi dao với vật thái (hình 3.9). Khi cắt thái chặt bổ, góc trượt τ = 0 thì lực tác động giữa lưỡi dao với vật thái chỉ có một lực pháp tuyến cắt thái (thẳng góc với lưỡi dao) theo phương vận tốc của lưỡi dao. Xét trường hợp o  .Trên hình vẽ ta thấy rằng góc trượt τ càng lớn thì lực T Đồ án học phần: Máy và thiết bị chế biến thủy sản Sinh viên thực hiện: 15 (hay T’) càng tăng, đồng thời lực ma sát F (hay F’) cũng vẫn có khả năng tăng theo, bằng T khiến cho Mr của cuộng rau không thể trượt theo lưỡi dao được. Nghĩa là mặc dủ cắt thái với góc trượt o  , nhưng 2 điểm Mr của rau và Md của dao vẫn không tách rời nhau. Trái lại trong quá trình thái điểm Md của dao vẫn cứ bám chặt lấy điểm Mr của rau mà nén xuống với lực tác động là P cho đến khi cắt đứt. Hình 1.5. Phân tích các lực tác động giữa lưỡi dao và vật thái Khi T tăng thì F cũng tăng theo nhưng chỉ tăng tới trị số lực ma sát cực đại Fmax. Trị số Fmax = N.tgυ’ = N.f’ Trong đó: υ’– Là góc ma sát giữa lưỡi dao và vật thái (góc cắt trượt) f’ = tgυ’ – Hệ số ma sát (Hệ số cắt trượt) Vậy khi τ tăng thì T và F tăng lên trong giới hạn T = F < Fmax nghĩa là khi '  thì quá trình cắt thái chưa có hiện tượng “trượt tương đối” giữa các điểm của lưỡi dao tiếp xúc với các cuộng rau. Nhưng khi τ tăng lên nữa thì T tiếp tục tăng, trong lúc đó lực ma sát chỉ tăng tới trị số Fmax là không tăng được nữa, nghĩa là T > Fmax, thì hiệu số lực T – Fmax sẽ có xu hướng làm cho Mr của rau trượt đi, rời điểm Md của dao lên phía trên, ngược lại, điểm Md của dao trượt đi rời điểm Mr của rau xuống dưới, bây giờ mới có hiện tượng “trượt tương đối” của dao và rau. Khi đó quá trình cắt thái mới thực sự có trượt, dao mới phát huy được khả năng cưa cuộng rau bằng những lưỡi răng cưa rất nhỏ và lực cắt thái mới giảm được nhiều. Đồ án học phần: Máy và thiết bị chế biến thủy sản Sinh viên thực hiện: 16 Kết quả nghiên cứu cho thấy:  Trường hợp góc trượt τ = 0, quá trình cắt thái chặt bổ, có lực pháp tuyến và không có lực tiếp tuyến.  Trường hợp góc trượt '  , quá trình cắt thái vẫn chưa có trượt, tuy nhiên có cả lực tiếp tuyến và lực pháp tuyến (nhưng lực tiếp tuyến này chưa gây được hiện tượng trượt vì ma sát).  Trường hợp góc trượt '  , quá trình cắt thái có trượt tương đối giữa dao và vật thái, do tác dụng của lực tiếp tuyến đủ lớn thắng được lực ma sát. 1.4.6. Quan hệ giữa lưỡi dao và tấm kê thái a) Khe hở giữa cạnh sắc của lưỡi dao và cạnh sắc của tấm kê Thực nghiệm đã cho ta thấy ảnh hưởng thể hiện bằng sự phụ thuộc của công suất cắt N với khe hở δ (hình 3.10). Trị số δ có một giới hạn thích hợp để đảm bảo cho N tương đối nhỏ. Hình 1.6. Đồ thị phụ thuộc của δ và N Vật thái càng mảnh thì khe hở δ càng nhỏ, vì nếu không, lưỡi dao có thể bẻ gập thân vật thái xuống lọt vào khe hở và kéo đứt nó, giảm chất lượng cắt. Nhưng δ cũng không thể nhỏ quá được, vì đĩa lắp dao và gối đỡ có độ dịch chuyển dọc trục cho phép, nếu độ dịch chuyển vượt quá giới hạn cho phép lưỡi dao có thể va vào tấm kê gây hư hỏng máy. Ngoài ra, ở trống lắp dao quay với vòng lớn, do lực ly tâm, dao cũng có độ võng ra phía ngoài. Đối với máy thái rau cỏ δ không quá 0,5mm thì thái mới tốt. Trường hợp dao kiểu trống quay với vận tốc lớn thì δ = 1 ÷ 4mm. b) Góc kẹp χ và điều kiện kẹp vật thái giữa cạnh sắc lưỡi dao và cạnh sắc tấm Đồ án học phần: Máy và thiết bị chế biến thủy sản Sinh viên thực hiện: 17 kê: Đây là một yếu tố ảnh hưởng trong trường hợp cắt thái kiểu “kéo cắt” , có một cạnh sắc lưỡi dao nữa (ở đây là cạnh sắc tấm kê) cùng phối hợp kẹp và cắt vật thái. Khi góc mở lớn hai cạnh sắc không kẹp giữ yên được vật thái mà có tác động đẩy nó ra, khó cắt thái được. Với một trị số góc mở nhỏ hơn đủ đẻ hai cạnh sắc kẹp giữ yên được vật thái để cắt được thì góc mở đó được gọi là góc kẹp χ. Giá trị góc kẹp phải được bảo đảm khi thiết kế bộ phận dao thái có tấm kê và là điều kiện để dao và tấm kê kẹp được vật thái. Ta có thể xác định được điều kiện kẹp như sau: Xét vị trí cạnh sắc AC của lưỡi dao và cạnh sắc AB của tấm kê đang kẹp vật thái với giả thiết vật thái là hình tròn tâm O.(hình 3.11) Góc BAC là góc kẹp χ. Lực N được phân tích thành hai thành phần : S theo hướng vuông góc với đường phân giác AO của góc kẹp χ và T theo hướng cạnh sắc AC. Tương tự lực N’ cũng phân tích thành S’ và T’. Các thành phần S và S’ không làm cho vật thái chuyển động nhưng T và T’ thì có xu hướng đẩy vật thái ra ngoài. Đồng thời lực N và N’ gây ra lực ma sát F và F’ tại các tiếp điểm M và M’ để chống lại các thành phần lực T và T’. Hình 1.7. Góc kẹp và điều kiện kẹp Lực tổng hợp do lưỡi dao tác động vào vật thái R, do tấm kê tác động vào vật thái là R’. Theo sơ đồ ta có: Góc NMR = 1’ và góc N’M’R’ = 2’ Đồ án học phần: Máy và thiết bị chế biến thủy sản Sinh viên thực hiện: 18 1’ và 2’ là góc ma sát giữa vật thái với cạnh sắc lưỡi dao và cạnh sắc tấm kê. Đó là các trị số ma sát cực đại. Ta nhận thấy rằng : Khi T > F và T’ > F’ (F và F’ đạt trị số cực đại), nghĩa là khi: Tức là  > 1’ + 1’ thì các lực ma sát cực đại F và F’ không chống nổi các thành phẩn lực T và T’, vật thái bị đẩy ra ngoài, không bị kẹp yên, khi đó dao thái không tốt hoặc không thái được. Khi T = F và T’ = F’ nghĩa là  = 1’ + 2’ thì lực ma sát F và F’ đủ cản các lực T và T’ và vật thái được kẹp yên. Khi T < F và T’ < F’ nghĩa là  < 1’ + 2’ thì các lực ma sát thực tế không đạt được trị số cực đại F và F’ nữa mà chỉ đạt tới trị số cân bằng với các lực T và T’ đủ để chống lại hiện tượng đẩy vật thái ra ngoài. Như vậy vật thái càng được kẹp chặt hơn. Tóm lại điều kiện kẹp vật thái giữa cạnh sắc lưỡi dao và cạnh sắc tâm kê là góc kẹp  < 1’ + 2’. Đối với kiểu dao đĩa  = 40  500, dao trống  = 20  300. Nếu một trong hai góc cắt trượt 1’và 2’ có trị số nhỏ nhất gọi là ’min thì theo viện sĩ Xablikov, điều kiện kẹp hoàn toàn là  < 2’min., nếu 1’ = 2’ = ’ thì điều kiện kẹp là  < 2’, nếu 1’ < 2  < 2’, nghĩa là 21’ <  < 22’ thì xảy ra hiện tượng vật thái bị xoay tròn tại chỗ và cắt cũng khó Ta cũng cần chú ý rằng trong trường hợp  > 1’ + 2’ thì vật thái bị đẩy ra ngoài cho tơi khi góc kẹp  giảm xuống tới trị số  = 1’+2’ là bảo đảm điều kiện kẹp. Đồ án học phần: Máy và thiết bị chế biến thủy sản Sinh viên thực hiện: 19 1.4.7. Độ bền và chất lượng của vật thái Đây là vấn đề lực cản cắt thái P của vật thái, độ ẩm W% của vật thái. Thực nghiệm cho ta đồ thị chỉ sự phụ thuộc của áp suất cắt thái riêng q (N/cm) với độ ẩm W% của vật thái (hình 3.12). Khi độ ẩm còn thấp (8 ÷ 15%) áp suất cắt thái riêng tăng dần, nhưng W > 15% thì áp suất riêng lại giảm đi. Hình 1.8. Đồ thị phụ thuộc của q và W% 1.5. Giới thiệu một số thiết bị cắt khúc cá 1.5.1. Máy cắt khúc cá rotor  Chuyên dùng để cắt khúc các loại cá có thân dài hình trụ tròn: cá thu, cá nục, cá hồi, cá hố  Phân cắt thân cá thành nhiều lát ( khúc, miếng) đều nhau trước khi chế biến đóng hộp.  Máy này hoạt động dựa vào phương thức vận chuyển cá và dao.  Cấu tạo Hình 1.9. Máy cắt khúc cá rotor Trong đó: 1. Khung máy 2. Trục rotor 3. Nắp đậy dao 4. Máng hứng khúc cá 5. Cửa tiếp nhận nguyên liệu 6. Rotor chứa cá đưa vào dao cắt 7. Cần gạt cá Đồ án học phần: Máy và thiết bị chế biến thủy sản Sinh viên thực hiện: 20 8. Thanh bảo hiểm 9. Động cơ điện 10. Dây curoa 11. Hộp giảm tốc 12. Bộ phận giá đỡ an toàn lao động 13. Puli.  Nguyên lý hoạt động  Nguyên liệu cá sau khi được đánh vảy, cắt vây, mổ bụng, căt đầu, sau đó được rửa sạch rồi đưa đến máy cắt khúc cá. Tại đây người công nhân dùng tay đưa cá vào máng tiếp nhận (vị trí đưa cá là phần đầu phải đặt áp sát vào thước ngăn).  Rồi sau đó cho cá rơi từng con 1 vaò rãnh của rotor chứa cá.  Rotor sẽ đưa thân cá vào các lưỡi dao để cắt đều thành từng miếng. Sau khi qua dao cắt thì rotor sẽ quay tiếp sang mặt bên kia tự động lật úp, khúc cá sẽ rơi xuống máng hứng, miếng cá tự trượt ra khỏi máng theo độ nghiêng.  Khi động cơ hoạt động, qua truyền động bằng các dây curoa lên puli làm quay trục dao, trục dao quay 625 vòng/ phút. Trục dao quay sẽ truyền động của bộ phận giảm tốc bánh răng trục làm quay trục rotor.  Ưu điểm:  Cấu tạo đơn giản, dễ vận hành  Năng suất của máy cao.  Cắt khúc cá đều và đẹp.  Tránh được sự lây nhiễm vi sinh vật vào sản phẩm.  Giảm sức lao động của người.  Nhược điểm  Phải dùng tay đặt từng con lên máng tiếp liệu cho đúng vị trí  Mỗi lần chỉ cắt được một con. 1.5.2. Máy cắt khúc cá gàu tải  Phân cắt thân cá thành nhiều lát ( khúc, miếng) đều nhau trước khi chế biến đóng hộp.  Máy này hoạt động dựa vào phương thức vận chuyển cá và dao.  Cấu tạo Hình 1.10. Máy cắt khúc cá gàu tải Trong đó: 1. Chân khung máy 2. Trục giữ dao và puli 3. Puli Đồ án học phần: Máy và thiết bị chế biến thủy sản Sinh viên thực hiện: 21 4. Băng xích 5. Dao 6. Bánh răng lớn 7. Trục đỡ bánh răng nhỏ  Nguyên lý hoạt động  Nguyên liệu cá sau khi được đánh vảy, cắt vây, mổ bụng, căt đầu, sau đó được rửa sạch rồi đưa đến máy cắt khúc cá. Tại đây người công nhân dùng tay đưa từng con cá một lên đặt vào gàu tải. Khi động cơ điện hoạt động sẽ truyền chuyển động lên puli làm trục dao quay và các dao đĩa, khi trục dao quay sẽ truyền chuyển động cho bánh răng quay qua xích. Khi bánh răng quay sẽ kéo gàu tải chuyển động đưa cá lên các lưỡi dao để cắt khúc. Sau khi qua dao thì cá đã được phân thành nhiều khúc đều nhau. Gàu tải tiếp tục chuyển động, khi gàu tải đi xuống phía dưới gàu sẽ lật úp và đổ khúc cá xuống máng hứng.  Ưu điểm:  Năng suất của máy cao.  Cắt khúc cá đều và đẹp.  Nhược điểm  Phải dùng tay đặt từng con cá một vào gàu tải  Mỗi lần chỉ cắt được một con. 1.5.3. Máy cắt khúc cá băng tải  Chuyên dùng cắt khúc các loại cá có thân hình dẹp hoặc cá fillet. Tuy nhiên, có thể dùng cắt các loại cá khác.  Phân cắt thân cá thành nhiều lát ( khúc, miếng) đều nhau trước khi chế biến đóng hộp.  Máy này hoạt động dựa vào phương thức vận chuyển cá và dao.  Cấu tạo Hình 1.11. Máy cắt khúc cá băng tải Trong đó: 1. Khung máy 2. Băng tải 3. Khay chứa cá bằng gỗ 4. Dao 5. Trục dao 6. Bộ phận điều chỉnh độ căng của băng tải 2 7. Động cơ điện 8. Dây xích truyền động từ bánh răng động cơ điện đến bánh răng trên trục dao Đồ án học phần: Máy và thiết bị chế biến thủy sản Sinh viên thực hiện: 22 9. Dây xích từ bánh răng trên trục dao đến bánh răng băng tải 10. Tang quay 11. Tang quay 12. Sợi dây băng choàng trên tang quay 13. Dây xích truyền động từ trục dao đến tang quay 11 14. Máng hứng đầu cá 15. Tấm hướng cho khay cá đi đúng vị trí  Nguyên lý hoạt động  Nguyên liệu cá sau khi được đánh vảy, cắt vây, mổ bụng, căt đầu, sau đó được rửa sạch rồi đưa đến máy cắt khúc cá. Tại đây công nhân đưa cá đến khay đựng sao cho phần đầu cá hướng ra ngoài còn phần đuôi hướng vào giữa. Sau đó, khay được đặt lên băng tải lớn phía dưới giữa 2 thanh truyền. Băng tải này sẽ vận chuyển khay cá đến dao. Khi gần đến dao khay cá sẽ được giữ lại bằng băng tải nhỏ phía trên giúp cho cá được cố định trên khay khi tiếp xúc với dao. Khi khay đi qua khỏi dao đầu cá sẽ rơi khỏi khay xuống thùng cá, còn các khúc cá sẽ được phân ra thành nhiều khúc vẫn nằm trên khay và khay đi đến cuối băng tải. Cá được lấy ra khỏi khay còn khay được được đưa đến vị trí ban đầu để xếp cá.  Xếp cá vào thùng chứa cá sao cho đầu cá hướng ra ngoài. Sau đó đặt thùng cá lên băng tải và được đưa đến dao cắt. Nhờ các dây đai mà cá được ép chặt vào thùng. Dao phân cá thành từng khúc. Đầu cá được máng đưa vào thùng chưa, còn các khúc cá được băng tải đưa đến chỗ xếp hộp.  Ưu điểm:  Mỗi lần cắt được nhiều con.  Năng suất của máy cao.  Cắt khúc cá đều và đẹp.  Tránh được sự lây nhiễm vi sinh vật vào sản phẩm.  Giảm sức lao động của người.  Nhược điểm  Phải dùng tay xếp cá vào thùng chưa, xếp đúng hướng ( đầu cá hướng ra ngoài). 1.5.4. Máy cưa cá  Ứng dụng: Chuyên dùng cưa cá đã qua cấp đông với mọi hình dạng, kích cỡ.  Cấu tạo: Hình 1.12. Máy cắt cưa cá Trong đó: Đồ án học phần: Máy và thiết bị chế biến thủy sản Sinh viên thực hiện: 23 1. Bàn làm việc 2. Động cơ điện 3. Puli chủ động 4. Dây đai 5. Puli bị động 6. Lưỡi cưa 7. Chốt tay vặn 8. Hộp điều khiển 9. Thước điều chỉnh độ dày khúc cá 10. Bàn đưa cá 11. Tấm chắn cá.  Nguyên lý vận hành: Trước và sau khi vận hành máy, công nhân cần phải kiểm tra và làm vệ sinh máy sạch sẽ. Khi vận hành máy, người công nhân ấn nút khởi động máy, rồi đưa cá vào bàn làm việc sao cho bàn đặt cá áp sát vào tấm chắn điều chỉnh độ dày của cá. Và giữ chặt cá trên bàn cưa cá, giữ chặt cá cho cá tiếp xúc với lưỡi cưa, khi đi qua lưỡi cưa cá sẽ được phân ra thành từng khúc.  Cách tháo lắp lưỡi cưa: Khi máy ngừng hoạt động ta sẽ điều chỉnh chốt tay vặn để hạ puli trên xuống, lưỡi cưa sẽ trùng lại. Sau đó, ta mở ngăn lớn ở phía dưới và phía trên ra, rồi tháo lưỡi cưa ra. Thay lưỡi cưa mới vào cho đúng vị trí. Kế đó, ta vặn chốt tay vặn đưa puli lớn lên cho lưỡi cưa căng ra rồi đóng các nắp của ngăn lớn trên và dưới vào cho máy hoạt động thử. Đồ án học phần: Máy và thiết bị chế biến thủy sản Sinh viên thực hiện: 24 Chương 2. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MÁY CẮT KHÚC CÁ ROTOR 2.1. Cơ sở lý thuyết quá trình cắt khúc 2.1.1. Tác dụng của dao cắt thái  Tác dụng của dao cắt thái cũng coi như tác dụng của nêm sắc cắt vật thái. Ta cũng phân biệt hai trường hợp cắt thái: cắt thái chặt bổ (không trượt) và cắt thái có trượt.  Ở trường hợp cắt thái chặt bổ, lưỡi dao lắp thẳng hàng theo đường bán kính của đĩa lắp dao (hay lắp song song theo đường sinh của trống lắp dao). Trong trường hợp cắt thái có trượt, lưỡi dao đặt cách tâm quay của đĩa một đoạn p (hay đặt nghiêng một góc với đường sinh của trống, hoặc dùng loại dao lưỡi cong nào khác). Trong các máy cắt khúc cá thường gặp chủ yếu là áp dụng trường hợp cắt thái chặt bổ. Nhất là khi dùng kiểu lưỡi dao răng lược thì phải áp dụng nguyên lý cắt thái không trượt mới có thể thành nhiều khúc được. 2.1.2. Sơ đồ quá trình cắt thái  Dao cắt có lưỡi cắt thể hiện là 1 tam giác nên có góc mài α (hình 3.16). Ban đầu, dưới tác dụng của lực thái P, dao ngập vào vật cắt, ép lát cắt vào một đoạn a. Sau đó, khi lực P đã đạt trị số cần thiết sẽ tách được một phần lát cắt dài l, lớn hơn đoạn ép a, sau đó quá trình được lặp lại. Hình 2.1. Sơ đổ quá trình tạo thành lát thái  Độ dài l của mỗi phần lát thái, theo thực nghiệm, phụ thuộc vào chiều dày lát thái h và góc mài α, còn hầu như không phụ thuộc vào vận tốc cắt thái và chiều dày của lưỡi dao. Tăng α thì l cũng tăng. 2.2. Các thông số kĩ thuật cơ bản  Số vòng quay của trục dao 625 vòng/phút  Số vòng quay của trục rotor 10 vòng/phút  Đường kính dao đĩa 420mm  Đường kính của cơ cấu đưa dao 800mm Đồ án học phần: Máy và thiết bị chế biến thủy sản Sinh viên thực hiện: 25  Chiều sâu của dao cắt vào vật liệu h=180mm  Bán kính của bích bắt dao r=20mm  Dung sai giữa bích và độ sâu c=10cm  Kích thước máy 1095x1000x1660mm  Trọng lượng 170kg. 2.3. Lý thuyết tính toán, thiết kế máy cắt khúc cá rotor, công suất 1 tấn/giờ Để tính công suất 1 tấn/giờ của máy cắt khúc cá rotor, ta áp dụng công thức: Trong đó:  n: số vòng quay của cơ cấu đưa cá (rotor)  z: số rãnh của rotor, z=6  q: trọng lượng của 1 con cá, trung bình là 1kg. Công thức tính công suất của động cơ điện là: Trong đó:  v: tốc độ cắt của dao đĩa  : hiệu suất truyền động,  P: lực cắt, với công thức: (N)  a= 1,2 N/cm (theo bảng 1- phụ lục)  l: chiều dài vết cắt lớn nhất trên nguyên liệu  k1 và k2 (tra bảng 2- phụ lục) dựa vào vdao đĩa và vrotor sau khi tính được. Đồ án học phần: Máy và thiết bị chế biến thủy sản Sinh viên thực hiện: 26 Chương 3. KẾT QUẢ THỰC HIỆN Đối với máy mẫu em chọn thì thông số kĩ thuật có số vòng quay của trục rotor là 10 vòng/phút. Công suất máy mẫu: G=60*10*6*1=3600 kg/giờ =3,6 tấn/giờ Mà yêu cầu của đề tài máy cắt khúc cá rotor với công suất 1 tấn/giờ nên ta hạ số vòng quay của trục rotor xuống bằng 3 thì công suất máy làm việc: G=60*3*6*1=1080 kg/giờ =1,08 tấn/giờ Tiếp theo ta xác định công suất của động cơ để số vòng quay của trục rotor là 3. Ta có: ⁄ ⁄ Từ vdao đĩa và vrotor, thì theo bảng 2-phụ lục ta được k1=1,8; k2=0,5. Ta có, chiều dài vết cắt lớn nhất trên nguyên liệu Số vòng quay của trục rotor là n=3 Khi đó, lực cắt P: Như vậy, công suất của động cơ điện sẽ là Kết luận: Để máy cắt khúc cá rotor làm việc với công xuất 1 tấn/giờ thì:  Số vòng quay của trục rotor là 3 vòng/phút  Công suất của động cơ điện là 0,322 kW  Tốc độ cắt cùa dao đĩa là 13,7 m/s  Tốc độ của rotor là 0,13 m/s  Lực cắt P=18,5 N Đồ án học phần: Máy và thiết bị chế biến thủy sản Sinh viên thực hiện: 27 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Đặng Quang Hải (2006), Bài giảng thiết bị thực phẩm, Bộ Nông Nghiệp Và Phát Triển Nông Thôn, Trường cao đẳng Lương Thực- Thực Phẩm, Khoa công nghệ Lương Thực- Thực Phẩm 2. Giáo trình Máy và thiết bị chế biến thủy sản, Đại học Công nghiệp thực phẩm Tp.HCM, 2014. 3. Nguyễn Thị Thùy Linh, Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy chế biến thủy sản. 4. Nguyễn Thị Là, Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu tính toán, thiết kế máy thái lát khoai tây phục vụ dây chuyền sản xuất snack khoai tây, Đại học Công nghiệp, 2011. Đồ án học phần: Máy và thiết bị chế biến thủy sản Sinh viên thực hiện: 28 PHỤ LỤC Bảng 1. Lực cắt trung bình a (N/cm) Nguyên liệu a (N/cm) Cá 0,981-1,177 Thịt gia súc 2,45-3,92 Thịt cá voi 5,8-8,70 Khoai tây 0,29-0,392 Hành 0,88-0,981 Củ cải 0,587-0,687 Bảng 2. Tốc độ dao & tốc độ đưa dao đến nguyên liệu Tốc độ dao (m/giây) k1 Tốc độ đưa dao đến nguyên liệu k2 15,0 2 1,0 1,6 12,5 1,7 0,75 1,4 10,0 1,3 0,50 1,2 7,5 1,1 0,25 1,0 5,0 1,0