Khóa luận tốt nghiệp Cơ khí công nghệ: Tính toán - thiết kế - chế tạo máy trộn thức ăn gia súc hai dải băng xoắn trục ngang năng suất 4 tấn

Hiện nay phần lớn thức ăn sử dụng trong chăn nuôi là thức ăn hỗnhợp ở dạng khô, rời, chế biến bằng cách trộn các thành phần đã đượcnghiền nhỏ như bột ngũ cốc, các phụ phẩm trong ngành sả

_ BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀOTẠO

-TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HÒ CHÍ MINH

KHOA CƠ KHÍ - CÔNG NGHỆ

t22Ic4c4

NGUYÊN THANH BÌNH NGUYEN TÂN TIEN

TINH TOAN - THIET KE - CHE TAO MAY TRON THUC AN GIA SUC

HAI DAI BANG XOAN TRUC NGANG

NANG SUAT 4 TAN/GIO

Tp Hồ Chi Minh

06/2006

KHOA CƠ KHÍ - CÔNG NGHỆ

t22EElc4c4

Đề tài

TÍNH TOÁN - THIET KE - CHE TAO

MAY TRON THUC AN GIA SUC

HAI DAI BANG XOAN TRUC NGANG

NANG SUAT 4 TAN/GIO

_ _Chuyén ngành:

Co Khí Chê Biên & Bao Quan Nông Sản Thực Pham

Giáo viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện:

TS Nguyễn Như Nam Nguyễn Thanh Bình

Nguyễn Tân TiếnKhóa: 28

Tp Hồ Chí Minh

06/2006

FACULTY OF ENGINEERING - TECHNOLOGY

t22EElc4c4

Thesis

CALCULATING - DESIGNING - MANUFACTURING

HORIZONTAL MIXERWITH TWO TWISTED BANDS,PRODUCTIVITY 4 TONS PER HOUR

Major:

Mechanics for agricultural product processing

and preservation

Adviser: Students:

Dr Nguyen Nhu Nam Nguyen Thanh Binh

Nguyen Tan Tien Course: 2002 - 2006

Ho Chi Minh City

06/2006

Xin chan thanh cam on:

- Thầy Tiến sĩ Nguyễn Như Nam đã tan tinh chỉ bao va hướng dẫn chúng

tôi hoàn tất đề tài

- Quí thầy cô khoa Cơ khí - Công nghệ đã giúp đỡ chúng tôi trong suốt

khóa học.

- Gia đình và bạn bè đã động viên và giúp đỡ chúng tôi trong suốt quátrình học tập và trong thời gian thực hiện đề tài

Dé tai:

“Tính toán, thiết kế, chế tao máy trộn thức ăn gia suc kiểu hai dai

băng xoắn trục ngang năng suat 4 tan/gio”

- May trộn đã được chế tạo và lắp ráp trong dây chuyền công nghệ san

xuất thức ăn chăn nuôi tại Công ty TNHH AH thuộc khu công nghiệp Định

Quán tỉnh Đồng Nai: năng suất 4 tắn/giờ (1 tan/mé), động cơ truyền động

15kW, độ trộn đều thỏa mãn yêu cầu đặt ra

- Mẫu máy trộn kiểu 2 dải băng nằm ngang có khả năng chế tạo hoàntoàn trong nước, có thể đạt được năng suất cao và tự động hóa trong các

công đoạn nạp và xả liệu một cách nhanh chóng.

Sinh viên thực hiện: Giáo viên hướng dẫn:

Nguyễn Thanh Bình Ts Nguyễn Như Nam

Nguyễn Tân Tiến

“Calculating - Designing - Manufacturing horizontal mixer with two twisted bands, productivity 4 tons per hour”

s*» Materialization:

- Investigating some kinds of mixer using in Vietnam, to choose principle

for the machine.

- Calculating, designing mixer.

- Manufacturing mixer.

- Installing mixer to system.

s» Conclusion:

- The mixer was manufactured and installed to the processing animal

feed system at AH Co Ltd in Dinhquan Industrial Zone, Dongnai Province:

productivity 4 T/hr (1 T/batch), 15 kW electric motor, the uniformity of mixing

satisfies requirement.

- This type of mixer could be manufactured domestically It could reach

high capacity easily automate loading and unloading material.

Students: Adviser

Nguyen Thanh Binh Dr.Nguyen Nhu Nam

Nguyen Tan Tien

Dee: a a a 10

3 MỤC DICH LUẬN VAN oo ccccececcccececececeeeecececeseecetetecesestetitetesestetteneeeneess 12

4 TRA CỨU TAI LIEU PHUC VU ĐÈ TÀI 22252 S22222222222222x2z<e2 134.1 Thức ăn hỗn hợp - Yêu cầu kỹ thuật về

độ trộn đều hỗn hợp thức ăn trong chăn nuôi -5¿ 13Á*1.1 Thu ẫn hỮN | ee 134.1.2 Yêu cầu kỹ thuật về độ trộn đều

hỗn hợp thức ăn trong chăn nuôi + + 2+2 s22 +z£+E£z£zzczzcz2 144.2 Tính chất cơ lý thức ăn hỗn hợp làm thức ăn gia súc 144.3 Cơ chế quá trình trộn vật liệu rời +2 2 +2 +2E+E+zEzE+zEzEz£zEzxezees 15

4.3.1 Khái niệm quá trình trộn - - 1111111111111 1555552511111 1 re 15

4.3.2 Cơ chế quá trình trộnn - + 22-222 +E28E2E25E2E2522E2525E252522123 22221222 16

4.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trộn ¿2-2 +s+s+z+zzzczzzs2 16

4:41 THO Glan ON ancanccamasennmamaneene Rae eA 16

4.4.2 Số vòng quay của MAY trộn ¿2+2 E23 E2E23E2E2125E2525E2121 221212 Ee 17

l51 HỆ HỆ HÀ TÍN -eeeseseseeneonieiesiogigkserbiegsjorg0180000204gã00ag1.d37.0a8rg040778iAo310ag:708608404 18

eg eke hs) | ee 18

4.4.5 Đường kính tương đương của hạt - 55 22222 cc<szzscss 19

14:6 IAM GANG HẬĂccaccngnbogiensotnoGSECHGSIOHERENGVHEESSERESEOISSEDSEIRNSHIMSSUĐBESESUGQUHỹgh 19

á.4.7 Độ khuốch TÂN se eeiseenidkiiiriikiinbrovtioEEiSg0x00197018000400015100808600606 204.5 Một vài phương pháp xác định độ trộn đều -+2 s22 £z£+szzcz2 20

4.5.1 Phương pháp xác định của Kaparov - - c2 222222221 ssres 20

4.5.2 Phương pháp của Lapsin - - - + 52222 2222111122111 2E EEerke 20

4.5.5 Phương pháp xác định K theo thành phần dinh dưỡng 22

4.6 Cac loại MAY tlON sessssaeeeiniiibiiititaebioidgitsSg551055E981109015161496140/885885988EE74 22

4.6.1 Nhiém vu va yéu cau W000 baaeearenerbesnorvororrragtondnvipspinieBigotrtipsstitErirtiorrsroiZtisse 22

4.6.2 Phan loai MAY trOn 22.0.2 cece 23

4.6.3 Máy trộn thùng QUay 2 222221111111111 111155152211 11 11111 net 24

4.6.4 Máy trộn có bộ phận trộn quay - 2222222 xccccss 26

4.6.5 Máy trộn thùng quay có bộ phận trộn quay - 27

4.7 Cơ sở lý thuyết tinh toán thiết kế -ccccScSikeriirresree 28

4.7.1 Xác định các thông số hình học và động hoc của máy trộn 28

4.7.2 Xác định năng suất và công suất cần thiết của máy trộn 29

AF Bis ROS GINM W/GSFÏoosecesecgrscntitiosoirdbstgitBEHEECEEHEERUHEEEEEEHHEASENAGEGA8EE-S-SGEGSERESESNtghng 31

4.7.4 Xác kích thước phôi khai triển vít - ececeeeeeeeeeeteseseeeeeeeees 32

5 PHƯƠNG PHAP VÀ PHƯƠNG TIỆN L5 2222222 222221212122 xe a35.1 Phương pháp thiết K6 0 0.0.cccccccceccccecescesessecesceceecsteeceteeeecssesestseateeeaees 335.5 Phương phán chế HO ¡occeeeinkekiodieoodELikoBiooiaroidiosrixodbpcikid2 dtnssoee "

5.3 Phương pháp đo đạc các số liệu thực nghiệm 5 eens 34

6 THỰC HIỆN DE TÀI - S221 1 212121211111121112121 221211121 211111011 tre 366.1 Tìm hiểu các máy trộn sử dụng ở Việt Nam -+ 2 2 +z+z+zczcze¿ 366.2 Lựa chọn sơ đồ thiết kế - - 11s 1231231151111 111 1111511151111 E11 11111111 Ee 37

BS, Nhuyễn te Fb G0 sai eeingingioddihdhggiagia gioasiobsgoSigailxggi6gip1udirtggossae 376.4 Các số liệu thiết kế ban đầu - + 22k SE E3 13 11151151 E1 E1 51 111 te 38

6.5 Tính toán các thông số máy trộn + +2 2+2+2+2+E2E2E22+z>Ezzzzzzzxe: 38

6.5.1 Tính toán kích thước thùng trộn - - 2222222212212 rrrrereg 38

6.5.2 Tính toán các thông số hình hoc và động học của dải băng 39

6.5.5 Tĩnh 1640 Bhỗi Cal Hoa seeaeaaenisnnboasgrottidittsatibsiBitudyasgiidigpstiqggtiniodeik 40

6.6 Công suất dải DANG -+22 2222232325 2155252525 E2551212121212321 2122 e0 41

6.6.1 Công suất của dải băng lớn + 2-2 +2+2+2+2£2E+EzE+E£EzEzEzEzzzzczz 416.6.2 Công suất dải băng nhỏ - 2252222222222 22E2E2E252E2E222E2E2E2e ri 43

6.7 Xác định lực cản tac dụng lên dải băng - 5-5-2 +<<+<<xs52 44

6.8 Kiểm tra bên trục cho trục dãi băng c c.-.sree 46

6:8.1 Tính đường KiAN EfisssesesaoaaeasnotrdtirdiitiiitivktS304SL0385/0L401898551488% k2 46

§.E5 Niệm ira BỀN ————— ee 476.9 Tinh toAn Va si a aAaIaaa 48

6.10 Tính toán bộ truyền dai thang ¿2 2+2+2+2+2+E2E2E2E2E+Ezzzzzzzxe: 496.11 Tinh toán và chọn khớp nỗi vòng đân hỗi c.ec.-eii=eevee 52

6.12 Công nghệ chế tạo + - 222 SE25 1211323151 2315121 1512115121 21111 21111211 x52 53

SO Re beech | ee ã6.12.2 Chế ta0 tFỤC - G1 111 E11 3111111151151 11 111111 1111111 11 H111 11H tk, 546.12.3 Chế tạo dải băng - - + 222 S2111251212112121 1211112121 21111 112111112 sec 546.12.4 Lắp ráp máy trộn - +22 S125 E151 551512111551 12111 2111211111121 111 xec 56

6.13 Chọn kết cấu nạp và tháo liệu phù hợp với mô hình máy 56

B14 a og |; re 57

7 KET LUẬN - DE NGHỊ -52- 5-22 222221212212121221212121212212121 11c 58

8 TÀI LIEU THAM KHAO ccsccssecseccsecssessvesseessessessecssessesseseseestesseesseesseeses 59

2 MỞ ĐÀU

Nước ta là một nước nông nghiệp, trong đó sản xuất chăn nuôi

chiếm vị trí hết sức quan trọng Sự phát triển của ngành chăn nuôi đã tạođầu ra cho việc tiêu thụ nông sản phẩm, nâng cao thu nhập, tạo ra nguồn

thực phẩm quan trọng trong đời sống người dan Dé phát triển tốt ngànhchăn nuôi, đòi hỏi phải giải quyết tốt các khâu chế biến thức ăn cho gia súc,gia cầm, Bởi vì, cung cấp thức ăn có chất lượng tốt, đảm bảo vệ sinh làmột trong những yêu cầu thiết thực dé tăng năng suất trong chăn nuôi, tăngchất lượng và đồng thời hạ giá thành sản phẩm

Hiện nay phần lớn thức ăn sử dụng trong chăn nuôi là thức ăn hỗnhợp ở dạng khô, rời, chế biến bằng cách trộn các thành phần đã đượcnghiền nhỏ như bột ngũ cốc, các phụ phẩm trong ngành sản xuất lương

thực như cám gạo, cám mỳ, bột cá, bột thịt, khoáng, các vitamin,v.v theo tỉ

lệ, công thức nào đó đã được định trước phù hợp với từng loại gia súc, gia

cầm theo từng giai đoạn phát triển của chúng

Cùng với sự phát triển của đất nước, của ngành nông nghiệp nói

chung và ngành chăn nuôi nói riêng, các nhà máy chế biến thức ăn gia súc

được xây dựng ngày càng nhiều kéo theo nhu cầu chế tạo các máy trộnnăng suất lớn lắp đặt trong dây chuyền chế biến Từ nhu cầu của nhà sản

xuất và được sự đồng ý của Khoa Cơ khí - Công nghệ, Trường Đại HọcNông Lâm, dưới sự hướng dẫn của thầy Tiến sĩ Nguyễn Như Nam chúng

tôi thực hiện đề tài:

“Tính toán, thiết kế, chế tạo máy trộn thức ăn gia súc kiểu haidải băng xoắn trục ngang năng suat 4 tắn/giờ”

Do lần đầu nghiên cứu và kiến thức còn han hep, thiếu kinh nghiệm

thực tế nên không tránh khỏi thiếu sót, kính mong quí thầy cô và các bạngóp ý xây dựng để luận văn được hoàn chỉnh hơn

3 MUC DICH LUAN VAN

Thiết kế - chế tạo máy trộn kiểu hai dải băng xoắn trục ngang năng

suất 4 tấn/giờ nằm trong dây chuyền sản xuất thức ăn gia súc

Đề tài thực hiện với các nội dung cụ thể:

- Tìm hiéu các máy trộn thức ăn gia súc đang sử dụng ở Việt Nam dé lựachọn nguyên ly làm việc cho máy thiết kế

- Tính toán thiết kế máy trộn

- Chế tạo máy trộn

- Lắp đặt máy vào dây chuyền sản xuất

4 TRA CUU TAI LIEU PHUC VU DE TAI

4.1 Thức ăn hỗn hop - Yêu cầu kỹ thuật về độ trộn đều hỗn hop thức

ăn trong chăn nuôi

Loại thức ăn hỗn hợp này sản xuất dưới dạng bột rời, bánh hoặc viên

- Thức ăn hỗn hợp hoàn chỉnh là hỗn hợp gồm có thức ăn tinh, thức ănthô (cỏ, rau, rom ) cùng với muối khoáng bé sung hoặc các chất khác với

tỉ lệ phù hợp, nhằm tiết kiệm thức ăn và nâng cao năng suất gia súc, gia

cầm Thức ăn hỗn hợp hoàn chỉnh cung cấp đầy đủ chất dinh dưỡng mà

gia súc, gia cầm cần thiết, và chất độn phù hợp để cho bộ máy tiêu hóa

hoạt động bình thường.

- Thức ăn bé sung protit - khoáng - vitamin là hỗn hợp các thức ăn giàu

protit, các loại vitamin, muối khoáng, các nguyên tố vi lượng và các chấtkháng sinh Loại thức ăn này dùng để phối trộn với các dạng thức ăn khác

nhằm đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng theo sinh lý từng loại, từng lứa tuổi và

từng chức năng riêng (loại sinh sản, loại cho sữa, loại cho thịt ).

Công thức chế biến thức ăn hỗn hợp cho gia súc cần phải phù hợp

với sinh lý từng loại và từng lứa tuổi, nhưng nói chung thức ăn hỗn hợpđều được sản xuất từ các loại nguyên liệu như: các loại hạt thực vật giàu

tinh bột (lúa, ngô, lúa mạch, kê, cao lương, ), các loại hạt giàu protit (đậu

tương, đậu ve, đậu Hà Lan, lạc, ), phụ phẩm của các nhà máy xay xát vàchế biến bột, phụ phẩm của nhà máy ép dầu, phụ phẩm công nghiệp

đường, rượu, bia, thức ăn có nguồn gốc từ động vật (bột xương, bột thịt,bột bã mắm), nắm, men, thức ăn có nguồn gốc thực vật nhiều vitamin và

khoáng (khoai lang, khoai tây, cỏ, rơm, ).

4.1.2 Yêu cầu kỹ thuật về độ trộn đều hỗn hợp thức ăn trong chăn

nuôi

Mức độ đồng nhất của hỗn hợp thức ăn chăn nuôi đã được các nhàchăn nuôi đưa ra bảng yêu cầu kỹ thuật sau:

Đối tượng Mức độ trộn %Lon dưới bốn tháng tuôi 93

Lon trên 4 tháng tuổi 85 + 90

Gia cầm 90

Nhóm gia súc có sừng 84 + 88

Thức ăn cho gia súc đặc biệt 90+95

4.2 Tính chất cơ lý thức ăn hỗn hợp làm thức ăn gia súc

a) Đặc diém hình học:

Các nguyên liệu làm thức ăn gia súc hỗn hợp hầu hết đều là sản

phẩm của quá trình nghiền vỡ vật thể thành dạng bột Kích thước của dạngbột được qui định bởi yêu cầu kỹ thuật chăn nuôi: đối với thức ăn cho lợn

và gia cầm nhỏ thì kích thước hạt bột từ 0,5 + 0,8 (mm), đối với gia cầmlớn và gia súc có sừng thì kích thước hạt bột từ 0,8 + 1,8 (mm), ở một số

sản phẩm premix thì kích thước hạt bột từ 0,15 + 0,5 (mm)

b) Khói lượng thể tích:

Khối lượng thể tích của các thành phần thức ăn trong hỗn hợp bằng

tỉ số khối lượng của các thành phần thức ăn, có đại lượng thứ nguyên

(Tim), (kg/m’).

Khối lượng thé tích của các nguyên liệu làm thức an gia súc đượcchia làm bốn loại:

- Loại rất nhẹ 300 + 400 (kg/m3): bột cỏ, lá

- Loại nhẹ 450 + 600 (kg/m): cám ngô, cám gạo

- Loại nặng 1000 (kg/m°): bột thịt, khô dau

- Loại rat nặng 1000 + 2000 (kg/m): bột xương, bột sò

c) Góc dốc tự nhiên:

Góc dốc tự nhiên của sản phẩm là góc giữa mặt phẳng nằm ngang

và bề mặt tự nhiên của sản phẩm Trong điều kiện có sự rung động thì góc

dốc tự nhiên này có thể giảm đi Góc dốc tự nhiên được chia thành góc dốc

tự nhiên tinh gt và góc dốc tự nhiên động gz Đối với tính toán kỹ thuậtngười ta thường lấy qa= 0,7.Q:

d) Góc lắc trượt:

Góc lắc trượt là góc hợp giữa phương chuyển động của hạt và mặtphẳng nằm ngang khi hạt bắt đầu chuyển động trượt theo bề mặt Thôngthường góc lắc trượt nhỏ hơn góc dốc tự nhiên

e) Hệ só ma sát:

Hệ số ma sát không chỉ phụ thuộc vào tính chất của bản thân tải

trọng mà còn phụ thuộc vào tinh chất vật liệu, như độ 4m Tương tự gócdốc tự nhiên, người ta cũng phân hệ số ma sát thành hệ số ma sát tinh ft

và hệ số ma sát động fa Trong tính toán kỹ thuật có thé lấy fa= (0,7 = 0,9).ft

4.3 Cơ chế quá trình trộn vật liệu rời

4.3.1 Khái niệm quá trình trộn

Trộn là một quá trình kết hợp các khối lượng của các vật liệu khácnhau với mục đích nhận được một hỗn hợp đồng nhất, nghĩa là tạo thành

sự phân bố đồng nhất của các phần tử ở mỗi cấu tử trong toàn bộ khối

lượng hỗn hợp, bằng cách sắp xếp lại chúng dưới tác dụng của ngoại lực.Hỗn hợp tạo ra như thế để tăng cường quá trình trao đổi nhiệt và trao đổi

Khi trộn vật liệu hạt, các hạt chịu tác dụng của nhiều lực với nhiều

hướng tác dụng khác nhau và chuyển động của hạt chính là tác động tổng

hợp của các lực đó Ngoài ra, cơ chế trộn còn phụ thuộc vào cấu trúc củamáy trộn và phương pháp tiến hành quá trình nên khó có thể mô tả bằng

toán học, P.M.Latxei (người Anh) đã nghiên cứu và đưa ra năm quá trình

cơ bản xảy ra trong quá trình trộn:

- Tạo các lớp trượt với nhau theo các mặt phẳng: trộn cắt

- Chuyển dịch một nhóm hạt từ vị trí này sang vị trí khác: trộn đối lưu

- Thay đổi vị trí của từng hạt riêng lẻ: trộn khuyếch tán

- Phân tán từng phân tử do va đập vào thành thiết bị: trộn va đập

- Biến dạng và nghiền nhỏ từng bộ phận lớp: trộn nghiền

Tùy theo kiểu máy trộn mà có thể xuất hiện chỉ một hoặc một số

trong năm quá trình trên khi trộn vật liệu.

4.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trộn:

- Số vòng quay n của máy.

và được xác định theo công thức:

thời gian trộn chừng 3 + 8 phút, còn ở các máy trộn vít đứng thời gian trộn

từ 10 + 15 phút.

Hình 4.1 Đồ thi quan hệ trộn độ đều và thời gian trộn

4.4.2 Số vòng quay của máy trộn

Do nguyên lý làm việc va dé đảm bảo quá trình trộn, mỗi loại máytrộn chỉ hoạt động với số vòng quay nhất định:

n= 7 (vg/ph) (4.2)

t

Trong đó:

v: vận tếc đầu mút cánh trộn hoặc vận tốc vòng của thùng quay (m/s)

- Với máy trộn thùng quay: v= 0,75 = 1,25 (m/s)

Hình 4.2 Đô thị quan hệ mức độ trộn và hệ số chứa

4.4.4 Góc nghiêng của tay gạt

Đối với máy trộn kiểu tay gạt thì độ trộn đều còn phụ thuộc vào gócnghiêng của tay gạt Trong máy trộn thích hợp nhất a= 35 + 50°

Hình 4.3 Đô thi quan hệ mức độ trộn và góc nghiêng cánh gat

4.4.5 Đường kính tương đương của hạt:

Yếu tố ảnh hưởng lớn đến hiệu suất của quá trình trộn là khối lượng

hạt nên việc xác định đường kính hạt là cần thiết Các hạt vật liệu thường

có hình dạng không đều và không phải hình cầu nên kích thước dài của

chúng theo những chiều khác nhau là rất khác nhau Vì vậy người ta dùng

đường kính tương đương dia để đặc trưng cho kích thước hạt, được tính

y: khối lượng riêng của hạt ((g/mm°)

Nếu vật liệu rời bị chặn trên lỗ sàng có kích thước a1 và az thì đường

kính tương đương xác định theo công thức:

đ„ =./a, +a,

4.4.6 Hinh dang hat

Hình dạng hạt được xác định bằng hệ số hình dang ọ - ty số giữa bềmặt F của bề mặt hạt dạng cầu có cùng thể tích V:

F

y = 0,205.- = (4.5)

Hệ số hình dạng của hạt cầu bằng 1, của các hạt khác lớn hơn 1 Hệ

số hình dạng hạt giảm thì kích thước tương đương của hạt giảm

4.4.7 Độ khuếch tán

Độ khuếch tán là số nghịch đảo của kích thước từng phần tử củahỗn hợp Nếu hỗn hợp mà các phần tử có kích thước như nhau thì đượcgọi là hệ thống đơn khuếch tán Các công trình nghiên cứu củaX.V.Melnhikov đã chứng tỏ rằng: nếu hỗn hợp gồm các cấu tử có phần tử

mà kích thước càng bé và đồng đều về kích thước thì càng dễ dàng nhận

được hỗn hợp đồng nhất và ngược lại

4.5 Một vài phương pháp xác định độ trộn đều

4.5.1 Phương pháp xác định của Kaparov

Bi: nồng độ của muối kiểm tra ở mẫu i

Bo: nồng độ của muối kiểm tra trong toàn bộ hỗn hợp

n¡: số lượng mẫu kiểm tra có Bị < Bo

na: số lượng mẫu kiểm tra có Bị > Bo

Theo cách xác định trên thì K thay đổi trong khoảng 0% + 100%

4.5.2 Phương pháp của Lapsin:

Nếu B<B„; K,=1 05, (4.7)

n, 1B,

o

Bi: nồng độ của muối kiểm tra ở mau i

Bo: nồng độ của muối kiểm tra trong toàn bộ hỗn hợp

n1: số lượng mẫu kiểm tra có Bị < Bo

na: số lượng mẫu kiểm tra có Bị > Bo

4.5.3 Phương pháp của Melnhicov

X.V.Melnhicov đã dùng hệ số biến động trong thống kê để đánh giámức độ đồng nhất của hỗn hợp trộn:

K=1~-C- (4.8)

Trong đó:

ơ: sai số tiêu chuẩn thực nghiệm

Bi: nồng độ của muối kiểm tra ở mẫu i

Bo: nồng độ của muối kiểm tra trong toàn bộ hỗn hợp

n: số lượng mẫu kiểm tra

Ti số Z⁄_.100 trong thống kê gọi là hệ số biến động

Bắt đầu quá trình trộn thì hệ số biến động bằng 1, còn mức độ trộn bằng

0 Về cuối quá trình trộn thì K —› 1

4.5.4 Phương pháp của GS.TS Đoàn Dụ

Trong đó:

ơr: độ lệch bình phương trung bình lý thuyết

Với: x¡: hàm lượng của cấu tử trong mẫu thứ |;

x: hàm lượng trung bình của cấu tử;

p: tỉ lệ của cau tử nghiên cứu trong toàn bộ hỗn hợp

4.5.5 Phương pháp xác định K theo thành phần dinh dưỡng

Đây là phương pháp thông dụng nhất đối với các cơ sở chế biếnthức ăn gia súc Để xác định K của máy trộn một cách chính xác, ta dựa

vào sự so sánh các thành phần dinh dưỡng của hỗn hợp

Khi đó K được tính như sau:

K=100-~| SS o0 (4.10)

E2

Trong đó: C¡,Cz: khối lượng thành phần dinh dưỡng của cùng một loại

trong hai mẫu đo lần 1 và lần 2, (g)Trong hỗn hợp có nhiều thành phần dinh dưỡng chính ta nên tính K

theo nhiều chất và tính K như sau:

Máy trộn thức ăn gia súc dùng để trộn các loại thức ăn (khô, âmhoặc lỏng) thành một hỗn hợp đều về thành phần, đảm bảo cho gia súc giacầm day đủ chất dinh dưỡng cần thiết mà chúng ta muốn cung cap.

Thức ăn hỗn hợp được trộn đều sẽ bổ sung chất lượng, mùi vị giữa

các thành phần, kích thích gia súc ăn nhiều và đầy đủ các thức ăn cầnthiết, tăng chất lượng thức ăn, nhờ đó tăng sản lượng chăn nuôi

Yêu cầu đặt ra cho máy trộn là:

- Đảm bảo độ trộn đều cao nhất tùy theo mỗi đối tượng gia súc gia cầm

ở từng lứa tuổi khác nhau

- Đáp ứng trộn thức ăn khô, ẩm, lỏng khác nhau theo yêu cầu của các

cơ sở sản xuất

- Năng suất phù hợp, chi phí năng lượng riêng thấp

- Sử dụng thuận tiện, chăm sóc dễ dàng, an toàn lao động và máy

4.6.2 Phân loại máy trộn

a) Theo nguyên tắc làm việc:

+ Máy trộn gián đoạn:

- Máy trộn thùng quay.

- Máy trộn cánh nằm ngang, thẳng đứng

- Máy trộn vít tải đứng.

- Máy trộn lớp sôi cánh đảo.

+ Máy trộn làm việc liên tục:

- Máy trộn vít tải ngang.

- Máy trộn ly tâm.

b) Theo nguyên tắc cấu tạo:

+ Máy trộn có bộ phận trộn quay

+ Máy trộn kiểu thùng quay

c) Theo tỷ lệ 4m nước chứa trong hỗn hợp:

+ Máy trộn thức ăn dạng hỗn hợp khô (máy trộn khô, rời)

+ Máy trộn thức ăn dạng hỗn hợp lỏng (máy trộn lỏng)

+ Máy trộn thức ăn dạng hỗn hợp am (máy trộn ẩm)

Hình 4.4 Các lọai máy trộn thùng quay.

Máy trộn thùng quay được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành côngnghiệp Yêu cầu vật liệu đưa vào phải rời, xốp, độ kết dính nhỏ và chophép làm dập nát Máy trộn loại này chủ yếu làm việc gián đoạn, nhưng đối

với may trộn thùng quay nằm ngang cũng không thé làm việc liên tục Cấutạo máy trộn gồm: thùng trộn, bộ phận dẫn, bộ phận đỡ.

Thùng quay có nhiều cánh bố trí và có nhiều hình dạng khác nhau để

tạo dòng vật liệu chuyển động khác nhau theo yêu cầu công nghệ Thông

thường thùng là hình trụ nằm ngang hoặc thẳng đứng, loại này dễ chế tạo,

dễ lắp ráp, dễ điều chỉnh

Để trộn sản phẩm được mãnh liệt và khi trộn cho phép nghiền, người

ta dùng thùng quay lục giác nằm ngang

Loại thùng quay hình trụ chéo bảo đảm trộn nhanh chóng và chấtlượng cao, vì ở đây thực hiện đồng thời cả trộn chiều trục và trộn hướngkính, cả trộn khuyếch tán và trộn đối lưu, va đập và nghiền

Loại thùng chữ V dùng khi cần trộn với hiệu quả cao

Ngoài những quá trình trộn nêu trên còn thêm quá trình trộn cắt, nghĩa là

tồn tại cả 5 quá trình trộn cơ bản

+ Khao sát quá trình trộn ở máy trộn thùng quay:

Chuyén động của vật liệu trong máy trộn thùng quay đã được nghiên

cứu khá đầy đủ Khi thùng quay, các hạt chuyển động cùng với thùng chođến khi đạt đến một độ nghiêng cực đại, sau đó các hạt lăn xuống theo mặt

nghiêng tạo từ khối hạt còn lại Sau khi đến mép dưới mặt nghiêng, các hạtnày lại nhanh chóng đi lên theo chúng tạo thành vòng tuần hoàn kín

Trộn hướng kính xuất hiện nếu các hạt thay đổi quỹ đạo của mìnhtrong mặt phẳng ngang, đó la do các gradient vận tốc giữa các lớp hạtriêng biệt Gradient vận tốc chỉ tồn tại gần bề mặt, nghĩa là tại chỗ các hạt

tự do lăn xuống dưới tac dụng của trọng lực Vùng chuyển động đó của hat

gọi là vùng trộn.

Các lớp còn lại bất động đối với nhau và đối với thành thùng, tạo

thành một khối lượng tĩnh Sự thay đổi quỹ đạo tuần hoàn của các hạt nhờ

sự rơi tự do vào không gian trống của lớp hạt kề sát dưới mang tính ngẫu

nhiên, nên kết quả tạo ra hỗn hợp có tính chất ngẫu nhiên hay còn gọi là

hỗn hợp đạt trạng thái đều đặn

Trộn hướng trục xảy ra khi các phần tử chuyển đổi quỹ đạo tuầnhoàn trong mặt phẳng vuông góc với bán kính máy trộn thành quỹ đạo tuầnhoàn tương ứng của chúng ở các lớp bề trên Hiện tượng này xuất hiện ở

hai đáy thùng quay Các đáy này tiếp xúc với các hạt và giữ chúng lại Do

ma sát làm xuất hiện xu hướng trộn chúng vào lớp lân cận

Sự thay đổi mặt phẳng chuyển động của các hat do gradient vận tốcgiữa các lớp ở các mặt phặng lân cận cũng có đặc trưng ngẫu nhiên Như

vậy trộn hướng kính và trộn hướng trục trong máy trộn thùng quay đều là

trộn khuyếch tán

4.6.4 Máy trộn trộn cánh quay

Cấu tạo máy trộn có bộ phận trộn quay bao gồm: cơ cấu trộn, thùng

trộn và bộ phận dẫn động

a) Máy trộn dải băng xoắn:

Máy trộn này thuộc loại máy trộn vận chuyển, việc trộn được tiến

hành bằng băng xoắn còn có tác dụng dịch chuyễn vật liệu trộn Thùng trộn

ở máy trộn dải băng xoắn có dạng máng hay bình kín thích ứng khi làm

việc chân không.

Để chuyển chỗ sản phẩm khi trộn ở hai hướng ngược chiều nhau,trong một vai cau tạo của máy trộn dùng dải băng xoắn người ta lắp hai dai

băng xoắn ngược chiều nhau Dai băng được cố định trên trục

Trong trường hợp sử dụng máy trộn kiểu dải băng để trộn sản phẩmrời rắn và đồng thời làm ẩm vật liệu trộn thì trục máy trộn phải có những

cào đặc biệt Ở một số kết cấu, bản thân những bộ phận làm việc dùng để

làm sạch thành máng Khi đó dải băng phải quay với khe hở thành thùng

vài milimét.

b) Máy trộn vít tải:

Máy trộn vít tải thẳng đứng làm việc gián đoạn gồm có cơ cấu trộn

dạng vít tải thẳng đứng nằm trong ống khuếch tán Vật liệu sau khi cho vào

máng cấp liệu được vít nâng lên theo ống khuếch tán Quá trình này cứ

tiếp tục trong suốt qua trình trộn Ở máy trộn loại này vat liệu được tuần

hoàn nhiều lần và đảo trộn khá mạnh, được dùng để trộn vật liệu dạng bội

c) Máy trộn vít tải ngang:

Máy làm viêc liên tục với cơ cấu trộn vít tải nằm ngang Vật liệu được

đưa vào cửa cấp liệu, sau đó vật liệu được vít trộn thực hiên quá trình trộn

và được chuyển dan qua cửa thoát

4.6.5 Máy trộn thùng quay có bộ phận trộn quay

Máy làm việc gián đoạn, vật liệu được chứa trong thùng và tham gia

chuyển động cùng thùng Các dải băng xoắn được gắn trên cùng một trục

và quay ngược chiều với chiều quay của thùng, tiến hành đảo trộn vật liệu

trong thùng Vật liệu trộn ngoài tham gia trộn hướng kính còn tham gia trộn

cả hướng trục nhờ sự vận chuyển của các dải băng xoắn

s* So sánh máy trộn trục ngang và máy trộn trục đứng:

Máy trộn trục ngang Máy trộn trục đứng

- Hạn chế hiện tượng phân lớp

thường dùng chế biến thức ăn cho

gia súc, gia cầm, thủy cầm, đại gia

- Có hiện tượng phân lớp.

- Thời gian trộn cao nên chi phí

năng lượng cao.

- Độ trộn đều thấp, không thể dùng

dé trộn vi lượng

- Cấp liệu ngang trên mặt dat

- Trục dài thẳng đứng xoắn liền

chế tạo đơn giản hơn

- Hệ số chứa 0,75 + 0,85

- Số vòng quay cao 300 + 500

vòng/phút.

- Có thé gắn với máy định lượng |- Không thé gan máy định lượngtrực tiếp Việc vô bao định lượng | trực tiếp mà phải có máy vận

không cần máy vận chuyén chuyển hoặt có silo trung gian

4.7 Cơ sở lý thuyết tính toán thiết kế

4.7.1 Xác định các thông số hình học và động học của máy trộn

Các thông số hệ số chứa hỗn hợp trong thùng trộn, tỉ số giữa đường

kính và chiều dài thùng trộn, số vòng quay của cơ cấu trộn được trình bày

trong bảng sau:

Ti số giữa đường 84 vena qua

Các máy trộn Hệ số chứa | kính và chiều dài | v2 môi phút

d,

Trộn li tâm 0,5 + 0,75 1,8 +2 350 + 400 Trộn lớp sôi có 0,2+0,4 325 20 +60

Đối với máy trộn thùng quay cần kiểm tra số vòng quay theo công

4.7.2 Xác định năng suất và công suất cần thiết của máy trộn

a) Năng suất máy trộn:

d.—d

Q=0,75.œ„.k,.y.z.đ°( ).sina@.cos z.60.n (4.14)

Trong đó:

di: đường kính vit tải, (m);

d: đường kính trục vit tải, (m);