Nghiên cứu một số thông số làm cơ sở thiết kế hoàn thiện hệ thống thu dọn trong lồng nuoi gà lông công nghiệp

luận văn

bộ giáo dục và đào tạo trường đại học nông nghiệp I

-

phan văn bảo

nghiên cứu một số thông số làm cơ sở thiết kế hoàn thiện hệ thống thu dọn phân

trong chuồng nuôi gà lồng công nghiệp

luận văn thạc sĩ kĩ thuật

Chuyên ngành: Kỹ thuật máy và cơ giới hóa nông, lâm nghiệp Mã số: 60.52.14

Người hướng dẫn khoa học: pgs.ts.trần như khuyên

Hà nội - 2007

Lời cam Đoan

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và ch−a đ−ợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Tôi xin cam đoan các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đ1 đ−ợc chỉ

rõ nguồn gốc

Tác giả luận văn

Phan Văn Bảo

lời cảm ơn

Tác giả luận văn xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới:

- PGS.TS Trần Như khuyên đ1 hướng dẫn tận tình, chỉ bảo cặn kẽ tác giả trong suốt quá trình hoàn thành luận văn này

- Tập thể các thầy, cô giáo Khoa Cơ điện, Khoa Sau Đại học, đặc biệt là các thầy, cô Bộ môn Chế biến và bảo quản - Khoa Cơ điện - Trường Đại học Nông nghiệp I, đ1 trực tiếp đóng góp và tạo điều kiện giúp tác giả hoàn thành luận văn

- Ban l1nh đạo, các thầy cô giáo và tập thể cán bộ công nhân viên Trường Trung học kinh tế - kỹ thuật Vĩnh Phúc đ1 động viên tinh thần, tạo

điều kiện về cơ sở vật chất, cho tác giả hoàn thành luận văn

- Cảm ơn các đồng nghiệp, những người thân d1 giúp đỡ tôi tận tình trong quá trình thực hiện luận văn

Một lần nữa xin chân thành cảm ơn

Tác giả luận văn

Phan Văn Bảo

1.2 Đối tượng, mục tiêu, ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 2

1.1 Tình hình phát triển chăn nuôi gia cầm trên thế giới 31.2 Tình hình phát triển chăn nuôi gia cầm ở nước ta hiện nay 41.3 Tình hình áp dụng cơ khí hoá trong các chuồng trại chăn nuôi

1.4 Tình hình áp dụng cơ khí hoá khâu thu dọn phân trong các

1.5 Một số hệ thống thu dọn phân được áp dụng phổ biến trong sản

Chương 3 Cơ sở lý thuyết xác định các thông số cơ bản của hệ

3.5 Chọn động cơ điện và phanh 41Chương 4 Xác định các thông số cơ bản của hệ thống thiết bị thu

4.1.1 Khối lượng phân cần thu dọn trong một ngày đêm 434.1.2 Thời gian và vận tốc chuyển động của xe ủi phân 444.2 Xác định các thông số cơ bản của hệ thống thu dọn phân trong

4.3.1 Phân tích điều kiện làm việc của xe ủi phân 64

4.3.3 Xác định các thông số cơ bản của xe ủi phân 66

5.1 Kết quả nghiên cứu thực nghiệm xe ủi phân 715.1.1 ảnh hưởng của khe hở giữa lưỡi bàn ủi và nền chuồng 71

Danh mục hình

1.1 Chuồng lồng để nuôi gà mái đẻ của h1ng BigDucthman (Đức) 8 1.2 Chuồng nuôi gà mái đẻ của Faming scientific Co.Ltd Trung Quốc 9 1.3 Sơ đồ cấu tạo chuồng nuôi gà nền xí nghiệp gà Tam Dương 10 1.4 Sơ đồ cấu tạo chuồng nuôi gà lồng Viện chăn nuôi Quốc gia 11 1.5 Chuồng nuôi gà lồng x1 Quảng Vinh - huyện Quảng Điền tỉnh

2.1 Sơ đồ nguyên lý cấu tạo hệ thống thu dọn phân 22

2.3 Sơ đồ nguyên lý mạch địên điều khiển hệ thống thu dọn phân 24

5.2 ảnh hưởng của khe hở giữa lưỡi bàn ủi và nền chuồng đến chi

1 Mở đầu

1.1 Tính cấp thiết của đề tài

Chăn nuôi gia cầm giữ một vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế nông nghiệp của nước ta Đây là ngành sản xuất mang lại hiệu quả kinh tế tương đối cao, chu kỳ sản xuất ngắn, thu hồi vốn nhanh, lợi nhuận cao

Trong những năm qua Đảng và nhà nước ta đ1 có chính sách nhằm chuyển dịch cơ cấu kinh tế nông nghiệp nông thôn theo hướng dịch vụ, trong đó

có nhiều chính sách ưu đ1i về vốn cho phát triển ngành chăn nuôi gia cầm, chú trọng việc cải tạo giống, áp dụng công nghệ chăn nuôi mới, phòng trừ dịch bệnh, bởi vậy ngành chăn nuôi gia cầm đ1 có những bước phát triển rất nhanh

Theo số liệu thống kê của cục khuyến nông, khuyến lâm tổng đàn gia cầm của nước ta hiện nay khoảng 219,9 triệu con, chăn nuôi gia cầm phát triển ở hầu hết các địa phương trong cả nước, dưới nhiều hình thức Hộ gia

đình, Trang trại, Công ty trách nhiệm hữu hạn, Công ty Liên doanh với nước ngoài Qui mô chăn nuôi gia cầm ở nước ta hiện nay ngày càng được mở rộng,

xu hướng chuyển dần từ chăn nuôi nhỏ lẻ, phân tán sang chăn nuôi tập trung theo hướng công nghiệp

Chuồng nuôi, các thiết bị chăn nuôi gà ở nước ta hiện nay hầu hết chưa được cơ giới hóa, chuồng trại thô sơ, chăn nuôi theo phương pháp chăn thả tự nhiên, gà nuôi thả trực tiếp trên nền chuồng, việc thu dọn phân được thực hiên bằng phương pháp thủ công, đây là công việc nặng nhọc độc hại ảnh hưởng nhiều đến sức khỏe của người lao động Do đó để tiến đến qui mô sản xuất lớn theo hướng công nghiệp thì việc cơ giới hóa khâu này là một vấn đề thiết yếu Cơ giới hóa khâu thu dọn phân sẽ tạo ra hiệu quả kinh tế kỹ thuật, giảm cường độ lao động nặng nhọc

và độc hại cho người chăn nuôi, đảm bảo vệ sinh phòng bệnh cho vật nuôi, góp phần tăng năng suất, chất lượng, hạ giá thành sản phẩm, bảo vệ môi trường Xuất phát từ yêu cầu thực tế đó với sự giúp đỡ của PGS.TS.Trần Như Khuyên tôi thực

hiện đề tài: “Nghiên cứu một số thông số làm cơ sở thiết kế hoàn thiện hệ thống thu dọn phân trong chuồng nuôi gà lồng công nghiệp”

1.2 Đối tượng, mục tiêu, ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

- Đối tượng nghiên cứu của đề tài là các thông số cơ bản của hệ thống thiết bị thu dọn phân trong chuồng nuôi gà lồng công nghiệp 2000 con, nghiên cứu cải tiến hệ thống truyền động xe ủi phân nhằm khắc phục hiện tượng trượt trơn ở bánh xe uỉ phân với đường ray, khi mở rộng qui mô chuồng nuôi lên 4000 con, 6000 con, 8000 con

- Xác định các thông số cơ bản về cấu tạo và chế độ làm việc của hệ thống thu dọn phân trong chuồng nuôi gà lồng công nghiệp làm cơ sở cho việc cải tiến hệ thống thiết bị để có thể mở rộng qui mô chuồng nuôi

- Các thông số được nghiên cứu trong đề tài làm cơ sở hoàn thiện thiết

kế hệ thống thu dọn phân trong chuồng nuôi gà lồng công nghiệp

- Đề tài được đi vào thực tế góp phần cơ giới hoá, tự động hoá ngành chăn nuôi gia cầm, giảm nhẹ sức lao động nặng nhọc cho người chăn nuôi, tăng năng suất, hạ giá thành sản phẩm

1.3 Tóm tắt nội dung luận văn

Đề tài: “Nghiên cứu một số thông số làm cơ sở thiết kế hoàn thiện hệ thống thu dọn phân trong chuồng nuôi gà lồng công nghiệp”gồm: 5 chương

Chương 1: Tổng quan nghiên cứu;

Chương 2: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu;

Chương 3: Cơ sở lý thuyết xác định các thông số cơ bản của hệ thống thu dọn phân;

Chương 4: Xác định các thông số cơ bản của hệ thống thiết bị thu dọn phân; Chương 5: Kết quả nghiên cứu thực nghiệm;

Kết luận và đề nghị

Chương 1 Tổng quan nghiên cứu

1.1 Tình hình phát triển chăn nuôi gia cầm trên thế giới

Chăn nuôi gia cầm trên thế giới phát triển mạnh trong vòng vài thập niên qua Sản lượng thịt và trứng gia cầm tăng nhanh hơn sản lượng thịt bò và thịt lợn Theo số liệu thống kê của cục khuyến nông sản lượng thịt gia cầm năm 1970 chỉ xấp xỉ 50% sản lượng thịt lợn và bằng 25% sản lượng thịt bò nhưng ủến năm

2005 sản lượng thịt gia cầm tăng cao hơn 25% so với thịt bò và bằng 75% thịt lợn Trứng gia cầm tăng từ 19,5 triệu tấn năm 1970 lên 59,2 triệu tấn năm 2005 Trong các loại thịt gia cầm thì thịt gà chiếm tỷ lệ cao Trong những năm giữa của thập kỷ 80 thịt gà chiếm 88,3% tổng lượng thịt gia cầm sau đó giảm xuống và ổn ủịnh ở mức 86%, phần còn lại là các loại thịt gia cầm khác như thịt gà tây, thịt vịt, thịt ngan và thịt ngỗng

Sản lượng trứng ở các nước đang phát triển trong những năm đầu của thập kỷ 90 vựơt trội so với các nước phát triển và chiếm sản lựơng trứng thế giới Năm 2005, sản lượng trứng gia cầm khu vực Châu Á chiếm hơn 60% sản lượng trứng thế giới, Châu Âu giảm xuống còn 16,8%, khu vực Bắc và Trung

Mỹ chiếm 13,6% Sản lựơng trứng của 10 nước đứng đầu chiếm 72,4% tổng lượng trứng thế giới và tập trung ở khu vực có các nước đứng đầu về sản lượng thế giới

Ngược laị với năm 1970, có 6 nước châu Âu đạt sản lượng trứng cao nhất nhưng đến năm 2005 chỉ còn Pháp nằm trong số các nước có sản lượng trứng lớn nhất trên giới 5 vị trí còn lại trong tốp 10 nước ấn Độ, Mexico, Brazil, Indonesia và Thổ Nhĩ Kỳ Năm 2005, trong 10 nước có sản lựơng trứng

cao nhất thế giới thì có 4 nước ở Châu Á và 2 nước thuộc Châu Mỹ La tinh ðiều đó cho thấy chăn nuôi gia cầm cho trứng chuyển từ Châu Âu sang Nam

và Đông Á Cụ thể là: năm 1970 có 6 nước Châu Âu nằm trong số 10 nước có sản lượng trứng cao nhất thế giới và chỉ có 2 nước Châu Á nhưng ủến năm

2005 có 5 nước thuộc khu vực Châu Á, trong đó sản lượng trứng của 3 nước (Trung Quốc, ấn ðộ, Nhật chiếm gần 50% sản lượng trứng thế giới)

Trong mấy thập kỷ trở lại đây, vùng chăn nuôi gia cầm chuyển từ Bắc

và Trung Mỹ, Châu Âu sang khu vực Nam và Đông á Nếu năm 1970 chỉ có 2 quốc gia châu á trong 10 quốc gia đứng đầu về chăn nuôi gia cầm đó là Trung Quốc và Nhật Bản, thì đến nay Mỹ vẫn đứng ở vị trí đầu chiếm 22,9%, nhưng Trung Quốc và Brazil đứng ở vị trí thứ 5, sản lượng thịt gia cầm ở các nước

đang phát triển chiếm 54,7% sản lượng thịt gia cầm thế giới Thị phần của Bắc, Trung Mỹ và Châu Âu bị chia sẻ bởi các nhà sản xuất lớn khác ở Châu á

và Nam Mỹ đó là Trung Quốc và Brazil Năm 1970, sản lượng thịt của khu vực Bắc và Trung Mỹ, Châu Âu (EU) và Liên bang Nga chiếm hơn 71% sản lượng thịt gia cầm thế giới, còn Châu á và Nam Mỹ chiếm ít hơn 24% Đến năm 2005, tỷ lệ này là gần 50%, tốc độ tăng trưởng cao nhất là ở khu vực Châu á gần 25 triệu tấn trong giai đoạn 1975 - 2005, sau đó là Nam Mỹ 12 triệu tấn

1.2 Tình hình phát triển chăn nuôi gia cầm ở nước ta hiện nay

ở nước ta trong những năm gần đây Đảng và nước đ1 có chính sách nhằm chuyển dịch cơ cấu kinh tế nông nghiệp theo hướng dịch vụ, trong đó có nhiều chính sách ưu đ1i về vốn cho phát triển ngành chăn nuôi gia cầm, chú trọng công tác phòng, trừ dịch bệnh , bởi vậy ngành căn nuôi gia cầm đ1 và

đang có những bước phát triển khá nhanh

Theo định hướng và mục tiêu phát triển chăn nuôi gia cầm của Cục

chăn nuôi thì gia cầm là một trong các lòai vật nuôi chủ lực cần tiếp tục ủược ủầu tư phát triển Phải chuyển ủổi mạnh từ chăn nuôi phân tán, quy mô nhỏ sang sản xuất hàng hoá lớn theo hướng cụm công nghiệp và bán cụm công nghiệp trên cơ sở các quy hoạch vùng chăn nuôi tập trung tại từng ủịa phương Ứng dụng nhanh các tiến bộ kỹ thuật về giống, thức ăn, thú y, chuồng trại, quy trình nuôi dưỡng ủể nâng cao năng suất, chất lượng , hạ giá thành sản phẩm

Mục tiêu giai ủoạn năm 2006 - 2007 về đổi mới phương thức và tỷ trọng sản phẩm chăn nuôi gà cụ thể như sau:

Chăn nuôi nhỏ lẻ: giảm từ 72% (năm 2005) xuống 65% (năm 2007) với

số lượng gà là 122 triệu con, sản lượng thịt 256 ngàn tấn, sản lượng trứng 1,1

tỷ quả;

Chăn nuôi bán công nghiệp tăng từ 20% (năm 2005) lên 25% (năm 2007) với số lượng gà là 46 triệu con, sản lượng thịt 235 ngàn tấn, sản lượng trứng 1,1 tỷ quả;

Chăn nuôi công nghiệp tăng từ 8% (năm 2005) lên 10% (năm 2007) với

số lượng gà là 19 triệu con, sản lượng thịt 200 ngàn tấn , sản lượng trứng 684 triệu quả;

Đề án của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn vừa xây dựng xong,

dự kiến đầu tư 670 tỷ đồng để đưa sản phẩm chăn nuôi gia cầm đạt khoảng 20.000 tỷ đồng vào năm 2010 Theo đề án này ngành chăn nuôi gia cầm phải chuyển đổi mạnh mẽ từ chăn nuôi phân tán, quy mô nhỏ sang sản xuất hàng hóa lớn theo hướng công nghiệp và bán công nghiệp, trên cơ sở có quy hoạch vùng chăn nuôi Hàng hóa tập trung tại từng địa phương, ngành sẽ ứng dụng nhanh các tiến bộ khoa học kỹ thuật về giống, thức ăn, thú y, quy trình nuôi dưỡng để nâng cao năng súât chất lượng và hạ giá thành sản phẩm Từ năm

2007 trở đi phấn đấu đạt tốc độ tăng trưởng số lượng đối với gà là 10% năm, thủy cầm 5% năm, tăng trưởng về sản lượng thịt, trứng từ 12% năm trở nên Mục tiêu phấn đấu đến năm 2010 tổng đàn gia cầm đạt khoảng 350 triệu con, khối lượng thịt 600.000 tấn, sản lượng trứng 7,4 tỷ quả

Theo số liệu thống kê của cục khuyến nông khuyến lâm, tổng đàn gia cầm của nước ta hiện nay khoảng trên 219,9 triệu con, trong đó gà chiếm tỷ lệ lớn nhất khoảng 70% Chăn nuôi gia cầm phát triển ở hầu hết các địa phương trong cả nước, dưới nhiều hình thức: Hộ gia đình, Trang trại, Công ty trách nhiệm hữu hạn, Công ty liên doanh với nước ngoài

Kết quả khảo sát các cơ sở chăn nuôi gà ở một số tỉnh thành phố: Vĩnh Phúc, Hà Tây, Ninh Bình, Hà Nội cho thấy:

Các xí nghiệp quốc doanh, các công ty, chăn nuôi với qui mô lớn từ 10.000 đến 50.000 con, chủ yếu là sản xuất giống gia cầm cung cấp con giống cho các hộ gia đình

Khu vực gia đình đang được phát triển rất nhanh do sẵn nguồn giống, thức ăn, điều kiện vệ sinh công nghiệp thuận lợi Mặt khác thời gian sản xuất ngắn, thu hồi vốn nhanh và l1i suất cao Các hộ gia đình chủ yếu chăn nuôi gà thịt và gà đẻ trứng, qui mô phổ biến từ 100 đến 500 con, nhiều mô hình kinh

tế trang trại từ chỗ chỉ nuôi vài trăm con, nay do nhu cầu tiêu dùng sản phẩm chăn nuôi của thị trường trong và ngoài nước ngày càng tăng, đồng thời nhà nước có nhiều chính sách ưu đ1i với nông dân, đặc biệt là cho vay vốn l1i suất thấp nên nhiều mô hình kinh tế nông hộ đ1 chuyển sang mô hình kinh tế trang trại, từ chỗ chỉ nuôi vài trăm con nay đ1 chuyển sang vài nghìn, vài vạn con

Như vậy qui mô chăn nuôi gia cầm ở nước ta đang ngày càng phát triển và

mở rộng theo hướng chuyển dần từ chăn nuôi nhỏ lẻ, phân tán, thủ công sang chăn nuôi theo phương pháp công nghiệp Đó là nhân tố chính để đưa ngành chăn nuôi gia cầm phát triển theo hướng công nghiệp hoá và hiện đại hoá

1.3 Tình hình áp dụng cơ khí hoá trong các chuồng trại chăn nuôi gia cầm ở trong và ngoài nước

Chuồng gà là nơi nhốt gà, có liên quan chặt chẽ đến qui trình nuôi dưỡng và bố trí các trang thiết bị trong chuồng

Trên thế giới, ở các nước chăn nuôi phát triển phần lớn các chuồng nuôi

gà đều giải quyết theo hướng công nghiệp hoá, trong đó các khâu công việc như: cung cấp thức ăn, nước uống, thu dọn phân, điều tiết khí hậu, chăm sóc, chiếu sáng, đều được cơ khí hoá và tự động hoá

Hiện nay có nhiều kiểu mẫu chuồng nuôi gà khác nhau;

Theo mức độ cơ khí hoá được phân làm 2 loại : chuồng kín và chuồng hở Theo phương pháp chăn thả phân làm 2 loại : chuồng lồng và chuồng nền

Chuồng kín được che kín có hệ thống thông thoáng bằng quạt gió, có hệ thống đèn chiếu sáng (khi tắt đèn chuồng tối) có hệ thống điều hoà nhiệt độ, làm mát bằng nước tưới vào tấm lưới hoặc tấm có lỗ tổ ong, hệ thống sưởi ấm lúc trời lạnh Thiết bị cho ăn cho uống thu trứng, dọn phân đều được tự động hoá Loại chuồng kín được áp dụng phổ biến ở các nước có ngành chăn nuôi

gà phát triển theo phương thức công nghiệp nuôi nhốt ở nước ta một số công

ty nước ngoài hoặc liên doanh đ1 xây dựng một số trại gà chuồng kín như: Lương Mỹ (Hoà Bình), Lạc Vệ (Bắc Ninh), Viện chăn nuôi Quốc gia, chuồng kín nuôi được mật độ gà cao hơn, luôn luôn ổn định chế độ ánh sáng, nhiệt độ, thông thoáng cho nhu cầu cơ thể gà nên có năng suất chăn nuôi cao hơn Mặc dù chi phí giá thành đầu vào thiết bị cao nhưng hiệu quả rất lớn nên các loại chuồng nuôi này được áp dụng phổ biến

- Chuồng hở là chuồng thông thoáng tự nhiên cũng dang được áp dụng phổ biến ở nước ta và các nước có khí hậu nhiệt đới Trang thiết bị trong chuồng nuôi loại này đơn giản hơn Hệ thống cung cấp nước uống, cho ăn, thu trứng, thu dọn phân có thể tự động hoặc bán thủ công

- Chuồng lồng có cấu trúc cũng tương tự như các chuồng trên Điểm khác biệt ở đây là gà được nuôi nhốt trong các lồng Trong chuồng nuôi có thể xếp nhiều tầng lồng, dưới mỗi tầng lồng có tấm hứng phân Có thể xếp hai d1y đấu lưng vào nhau hoặc một d1y kê sát lưng vào vách tường, Cũng có thể xếp lồng hai d1y lệch nhau theo kiểu bậc thang để cho phân gà rơi xuống nền chuồng

Trên hình 1.1 là một kiểu chuồng lồng để nuôi gà mái đẻ của h1ng BigDutchman (Đức)

Chuồng được kết cấu cấu gồm hai d1y, mỗi d1y có 5 tầng, mỗi tầng có

50 lồng Cho gà ăn bằng một máng tự động di chuyển trên đường ray Nước uống chảy tự động vào các máng trước lồng Thu trứng bằng một xe đặc biệt chạy ở hành lang giữa hai d1y Thu phân trên sàn kính lắp dưới các tầng lồng bằng tấm gạt có tời kéo

Hình 1.1 Chuồng lồng để nuôi gà mái đẻ của hãng BigDucthman (Đức) Trên hình 1.2 là chuồng nuôi gà mái đẻ Model 9LCD - 4192 do Faming sientfic Co.Ltd (Trung Quốc sản xuất) Đây là loại chuồng lồng 4 tầng dùng

để nuôi gà mái đẻ và gà hậu bị Trong chuồng có bố trí xe phân phối thức ăn chạy trên đường ray, hệ thống thu trứng nhờ băng tải, hệ thống cung cấp nước uống tự động theo kiểu núm uống, hệ thống thu phân bằng băng tải đặt ở dưới mỗi tầng lồng

Hình 1.2 Chuồng nuôi gà mái đẻ của Faming scientific Co.Ltd Trung Quốc

ở Việt Nam phần lớn các chuồng nuôi chưa được cơ khí hoá Theo số liệu thống kê của viện chăn nuôi, hiện nay nước ta có khoảng trên 219,9 triệu gia cầm trong đó có khoảng 30% được nuôi theo phương pháp công nghiệp và bán công nghiệp, còn lại 70% nuôi theo phương pháp chăn thả tự nhiên Mức

độ cơ khí hoá nói chung còn thấp Tất cả các công vịệc như: Phân phối thức

ăn, cung cấp nước uống, thu dọn phân đều thực hiện bằng thủ công, một số nơi có sử dụng máng ăn, máng uống tự động nhưng việc cung cấp thức ăn, nước uống lại bằng thủ công việc điều tiết tiểu khí hậu trong chuồng nuôi (làm mát, sưởi ấm, thông khí, ), chủ yếu nhờ vào thông gió tự nhiên Vì vậy không thể nâng qui mô chuồng nuôi lên với số lượng lớn được

Trên hình 1.3 là một chuồng nuôi gà thịt thuộc xí nghiệp gà Tam Dương (Vĩnh Phúc) Gà được nuôi thả trên nền, việc cung cấp thức ăn bán tự động, nước uống tự động, thu dọn phân đều bằng thủ công

Hình 1.3 Sơ đồ cấu tạo chuồng nuôi gà nền xí nghiệp gà Tam Dương Một số Công ty thuộc tập đoàn CP Group (Thái Lan) đ1 xây dựng các trung tâm gà giống và gà thịt với qui mô lớn theo kiểu công nghiệp như ở Chương Mỹ (Hà Tây) và Biên Hoà (Đồng Nai) Gần đây xí nghiệp gia cầm giống Lạc Vệ (Bắc Ninh) có lắp đặt hệ thống thiết bị chuồng nuôi gà giống của Thái Lan, Viện Chăn nuôi Quốc gia lắp đặt hệ thống thiết bị chuồng nuôi

gà lồng của h1ng BigDuchman (Đức)

Trên hình 1.4 là chuồng nuôi gà lồng của Viện chăn nuôi Quốc gia, được

sử dụng để nuôi gà chuyên trứng

Thiết bị nhập của h1ng BigDutchma (Đức) Chuồng nuôi gồm 3 tầng lồng, đặt chồng lên nhau, các lồng đặt quay lưng vào nhau Hệ thống thu dọn phân là băng tải quay trên hai tang trống phụ động và bị động đặt ở hai đầu của d1y chuồng Hệ thống cung cấp thức ăn là băng tải xích, chạy trên máng

ăn, đặt dọc theo d1y chuồng

Qua sử dụng cho thấy: các chuồng nuôi ở đây có mức độ cơ khí hoá cao,

đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật chăn nuôi và vệ sinh phòng bệnh, giảm chi

phí lao động rất nhiều (một chuồng nuôi cơ khí hoá với số lượng 9000 - 10.000 gia cầm chỉ cần một công nhân phụ trách) Mặc dù vậy, các hệ thống thiết bị trên bộc lộ một số nhược điểm: hệ thống vận chuyển thức ăn bằng xích dễ bị kẹt, đặc biệt là khi thức ăn có độ ẩm cao (do thức ăn ban đầu đ1 có

độ ẩm cao hoặc do hút ẩm từ môi trường không khí) Mặt khác, phần thức ăn nằm ở dưới xích hoặc lọt vào khe hở giữa các mắt xích, gà không ăn được, sau thời gian nào đó sẽ phát sinh ra nấm mốc, dễ gây bệnh cho vật nuôi, các băng chuyền được làm bằng nhựa mềm trong điều kiện khí hậu nóng ẩm ở Việt Nam phần nhựa nhanh bị l1o hoá, xơ cứng, cong vênh, hiện nay ở Việt Nam chưa có điều kiện chế tạo thay thế

Hình 1.4 Sơ đồ cấu tạo chuồng nuôi gà lồng Viện chăn nuôi Quốc gia Các chuồng nuôi ở các trang trại mặc dù đ1 mở rộng qui mô chăn nuôi tới 3.000 - 6.000 con và rất muốn áp dụng cơ khí hoá và tự động hoá nhưng

đến nay vẫn chưa thực hiện được Nguyên nhân chủ yếu là do thiết bị nhập ngoại, giá thành cao Theo số liệu điều tra, để xây dựng một chuồng nuôi công nghiệp 7.000 - 8.000 con gà mái với thiết bị nhập ngoại, vốn đầu tư khoảng 1,5 - 1,8 tỷ đồng Do đó đ1 ảnh hưởng phần nào đến mức độ tiếp thu cơ khí hoá và tự động hoá vào lĩnh vực chăn nuôi gia cầm

Trên hình 1.5 Là chuồng nuôi gà lồng của x1 Quảng Vinh huyện Quảng Điền tỉnh Thừa Thiên Huế do trường Đại học Nông nghiệp I sản xuất

Chuồng có kết cấu bố trí các tầng lồng theo kiểu bậc thang, phân gà rơi tập trung trên nền phía dưới các tầng lồng, các khâu cho ăn, nước uống, thu dọn phân đều được tự động hoá

Hình 1.5 Chuồng nuôi gà lồng xã Quảng Vinh - huyện Quảng Điền

tỉnh Thừa thiên Huế Khâu thu dọn phân: Sử dụng xe ủi phân tự động chạy trên đường ray lưỡi bàn ủi nạo vét phân dồn về cuối chuồng đẩy xuống r1nh thu phân

Từ tình hình thực tế trên có thể rút ra một số nhận xét sau:

- Vấn đề cơ khí hoá chuồng nuôi là một yêu cầu thực tế khách quan để

đưa chăn nuôi lên ngành sản xuất lớn theo hướng công nghiệp

- Việc cơ khí hoá và tự động hoá toàn bộ các khâu công việc trong chăn nuôi, tạo ra sản phẩm có chất lượng cao đủ sức cạnh tranh các thị trường trong

- Cần xây dựng mô hình chuồng nuôi cơ khí hoá với điều kiện trang thiết

bị được chế tạo trong nước sao cho vẫn đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật chăn nuôi nhưng thuận tiện cho sử dụng và đặc biệt là giá thành phù hợp, nghĩa là sản xuất có thể chấp nhận được Từ mô hình thí điểm này, tiếp tục hoàn thiện về kết cấu, sau đó có thể nhân rộng cho các cơ sở chăn nuôi trong cả nước

1.4 Tình hình áp dụng cơ khí hoá khâu thu dọn phân trong các chuồng nuôi gia cầm ở trong và ngoài nước

1.4.1 Tầm quan trọng của việc thu dọn phân

Thu dọn phân trong chuồng nuôi gia cầm nói chung và nuôi gà nói riêng là công việc tốn sức lao động, nặng nhọc và độc hại Việc cơ khí hoá khâu thu dọn phân nhằm giảm công lao động nặng nhọc, tránh độc hại cho người nuôi, góp phần tăng năng suất, hạ giá thành sản phẩm chăn nuôi, đảm bảo vệ sinh cho vật nuôi và không gây ô nhiễm môi trường Việc cơ khí hoá khâu thu dọn phân là vấn đề cần thiết

b) Yêu cầu công nghệ

- Thu dọn hàng ngày thường xuyên, sạch sẽ;

- Có hệ thống sử lý phân trước khi đưa ra ngoài đồng;

- Không gây ồn hoặc tiếng động làm ảnh hưởng đến sinh lý vật nuôi;

- Có khả năng điều chỉnh chiều cao của bàn ủi phân để lưỡi nạo có thể

tỳ sát vào mặt nền, tạo điều kiện gạt sạch nhưng không làm hư hại nền chuồng, mức chi phí lao động thấp, mức chi phí điện năng riêng thấp, dễ điều khiển, dễ chăm sóc, bền vững , chống ăn mòn của phân

Thu phân từ r1nh ra khỏi khu vực chuồng

Vận chuyển phân tới nhà chứa phân hay nhà chế biến Hình 1.6 Sơ đồ qui trình công nghệ thu dọn phân a) Gạt phân xuống r'nh

Đối với nền chuồng phẳng không có khe, nền chuồng thường lót chất độn chuồng, việc thu phân trên nền chuồng được thực hiện bằng hai phương pháp:

Dùng bơm nước xối rửa cho sạch nền chuồng và đẩy phân trôi xuống r1nh thay cho cách quét dọn bằng thủ công Theo phương pháp này hệ thống phải có máy bơm nước và vòi phun áp suất nước ở đầu vòi phun phải đảm bảo

ít nhất 0,5 - 1at mới có thể có thể đẩy phân trôi xuống r1nh được

Dùng bàn ủi hay tấm gạt tời kéo để gạt phân xuống r1nh Theo phương pháp này cấu tạo hệ thống máy, bàn ủi gắn với tời kéo hoặc các tay gạt gắn trên dây xích đặc biệt Các hệ thống này phải được truyền chuyển động từ

động cơ thông qua hộp giảm tốc

Đối với loại chuồng có khe một phần hoặc toàn bộ dưới nền là hào chứa

phân thì việc thu dọn phân trên nền sẽ đơn giản hơn, khi đó phân trên nền sẽ

tự lọt xuống hào chứa phân tuy nhiên vẫn còn một lượng phân rất nhỏ trên nền, muốn làm sạch người ta có thể dùng bơm nước xối rửa

Đối với chuồng tầng dùng để nuôi gia cầm, nếu tầng nọ đặt chồng lên tầng kia thì phía dưới mỗi tầng có đặt băng tải thu phân dọc theo chuồng nuôi Trường hợp các tầng lồng đặt theo kiểu bậc thang, phân từ các tầng lồng tập trung xuống nền chuồng, khi đó phải dùng các bàn ủi phân có tời kéo hoặc dùng hệ thống xích, tay gat

b) Thu phân từ hố chứa phân ra ngoài khu vực chuồng

Để thu phân từ r1nh ra hố chứa ngoài khu vực chuồng người ta có thể dùng dây truyền cơ học như: guồng chuyền, vít chuyền, phân được di chuyển

từ r1nh ra hố chứa phân nhờ tác dụng của lực cơ học hoặc dùng bơm nước xối phân, dưới tác dụng của áp lực nước phân được đẩy trôi từ r1nh ra hố chứa Hiện nay hố chứa phân thường kết hợp là nơi xử lý phân bằng cách xây dựng thành các hố biogaz, vừa bảo đảm vệ sinh vừa tận dụng được nguồn khí làm chất đốt dùng trong sinh hoạt

c) Vận chuyển phân từ hố chứa ngoài khu vực chuồng ra nhà chế biến

Để vận chuyển phân từ hố chứa ra nhà chế biến người ta thường dùng các loại xe vận chuyển, rơ móoc chở phân liên hợp với máy kéo hoặc xe gòong và đường goòng

ở nước ta, việc việc thu dọn phân trong chuồng nuôi gia cầm hầu như chưa được cơ khí hoá Trong các chuồng nuôi gà nền người ta thường rải một lớp độn chuồng, thường bằng chấu hoặc mùn cưa Trong quá trình nuôi khi lớp phân dày nên người ta tiến hành đảo trộn thủ công từ hai đến ba lần Phân

và chất độn chuồng chỉ được thu một lần sau khi thanh lý đàn gà và việc thu dọn phân hoàn toàn bằng thủ công dùng xẻng xúc đổ lên xe cải tiến chuyển ra

hố chứa phân hoặc vận chuyển thẳng ra đồng Trong các chuồng nuôi gà lồng kiểu bậc thang việc thu dọn phân cũng tương tự Hiện nay viện chăn nuôi quốc gia có lắp hệ thống chuồng nuôi gà lồng 3 tầng, trong đó hệ thống thu dọn phân được cơ khí hoá nhờ băng tải đặt ở phía dưới các tầng lồng

1.5 Một số hệ thống thu dọn phân được áp dụng phổ biến trong sản xuất 1.5.1 Hệ thống thu dọn phân kiểu ngăn gạt tời kéo

Hệ thống này được áp dụng để gạt phân ở trên nền chuồng xuống r1nh thu phân (Hình.1.7) Dây chuyền gồm có động cơ điện, bộ truyền động, các trống tời đặt ở r1nh thu phân, dây tời kéo, ngăn gạt và các con lăn dẫn hướng

Hình 1.7 Hệ thống ngăn gạt tời kéo

1 - Ngăn gạt; 2 - con lăn; 3 - Tời kéo

- Ưu: điểm cấu tạo đơn giản;

- Nhược điểm: Khung ngăn gạt trượt ttên mặt sàn làm t1ng ma sát, nền chuồng dễ bị hư hại, gây tiếng ồn

1.5.2 Hệ thống thu dọn phân kiểu tay gạt

Hình 1.8 Hệ thống thu phân kiểu tay gạt 1- Khung; 2 - Khớp nối; 3 - Tay gạt

Cấu tạo gồm khung 2 bằng các ống thép hàn, các móc kéo và lưỡi ủi 3

Bề mặt làm việc của các tay gạt có thể xoay một góc 900 theo phương thẳng

đứng hoặc song song với mặt phẳng nằm ngang Lưỡi ủi cũng như nắp tay gạt, khi được kéo theo chiều mũi tên hướng về r1nh thu phân, thì xoay về vị trí thẳng đứng để gạt phân, còn khi kéo ngược lại thì xoay lên phía trên, trượt trên mặt lớp phân chứ không gạt nữa (Hình.1.8)

Các r1nh phân xây bằng bê tông, rộng khoảng 400mm, sâu 400 - 700mm, miệng r1nh đậy bằng các tấm gỗ che sao cho giữa cạnh miệng r1nh

và cạnh tấm gỗ che có khe hở 100 – 120mm, để có thể dọn phân từ nền hất xuống r1nh ở đáy r1nh sát hai bên góc, thường được lắp hai thanh thép góc 50x50x6mm cho các con lăn của khung lưỡi ủi lăn theo

Đầu các r1nh kéo dài ra ngoài tới hố chứa ở hố chứa, ngoài bộ phận truyền động, có thể bố trí hai thùng chứa kề miệng r1nh phân, đặt cao hơn nền

hố để có thể đưa xe xuống tháo lấy phân trở đi

Sau khi phân được dọn xuống hai r1nh, ta cho hệ thống tời làm việc, kéo các ngăn chuyển động ở mỗi r1nh Một ngăn đi tới hố phân thì nắp của nó

được tời kéo đóng lại, thu gạt phân ở r1nh tới thùng chứa (hoặc trực tiếp vào xe) Còn ngăn kia đi ngược về phía đầu chuồng và nắp của nó (hoặc lưỡi ủi) sẽ xoay lên, không gạt phân vừa lúc ngăn gạt xong phân vào thùng chứa, ta đóng

đảo mạch điện để tời quay đổi chiều và hai ngăn sẽ chạy đảo chiều, Phân sẽ

được thu ở ngăn kia Mức chi phí lao động của loại dây chuyền ngăn gạt tời kéo giảm tới 0,6 – 0,75 giờ công/t

- Ưu điểm: Khả năng làm sạch cao vì lưỡi gạt thực hiện gạt phân nhiều lần

- Nhược điểm: Khớp nối dễ bị kẹt gỉ do phân ăn mòn Hệ thống này chỉ

áp dụng có hiệu quả để thu phân từ r1nh ra hố chứa

1.5.3 Hệ thống thu phân kiểu băng tải

Cấu tạo hệ thống gồm băng tải, được làm bằng nhựa mềm trên hai trống chủ động và bị động (Hình.1.9)

Toàn bộ hệ thống băng tải được đặt ở dưới các tầng lồng Phân gà trên các tầng lồng rơi xuống băng tải

Hình 1.9 Hệ thống thu dọn phân kiểu băng tải

1 - Lồng gà; 2 - Khung gá lồng; 3 - Băng vải cao su;

4 - Tang dẫn động; 5 - Máng hứng trứng

1 2 3

4

5

Thời điểm thu dọn phân, vận hành cho hệ thống làm việc, phân gà trên băng chuyển động theo băng tải về phía cuối chuồng nuôi được lưỡi dao nạo phân rơi tập chung vào bộ phận chứa

- Ưu điểm: Cấu tạo đơn giản làm việc êm dịu

- Nhược điểm: Băng tải nhựa nhanh bị cứng, cong vênh, hệ số ma sát giữa băng với tang dẫn giảm nên làm giảm khả năng vận chuyển của băng tải,

áp dụng cho các chuồng nuôi gà lồng

1.5.4 Hệ thống máy thu dọn phân kiểu thuỷ lực

Hình 1.10 Hệ thống thu dọn phân kiểu thuỷ lực 1- ống phân phối; 2- ống tự chảy; 3- ống dẫn; 4- Hố thu tạp chất;

5- Hố phân; 6,- Bơm; 8- Van; 9- Các miệng hố

Cấu tạo hệ thống gồm trạm bơm 6, hố thu phân 5, các ống dẫn có áp 3, ống dẫn tự chảy 2, ống thu tạp chất lớn 4, khi bắt đầu thu dọn, người ta bơm nước vào hố thu phân 5 (khoảng 8- 10m3) Sau đó cho bơm 7 hút nước từ hố phân 5

và bơm theo ống dẫn 3 vào ống tự chảy 2 Lúc này phân trên nền chuồng đẩy qua các miệng lỗ 9 xuống các ống 2 và phân được nước đẩy tới hố thu tạp chất

4, rồi tới hố thu phân Tại đây phân được tách làm 2 phần đặc và lỏng Sau đó bơm 7 sẽ bơm nước lỏng vào ống 3 để tiếp tục dọn Bơm 7 cũng được bố trí để bơm phân cho xe chở đi, sau khi đ1 bơm nước khuấy lo1ng phân trong hố chứa phân 5 ống dẫn tự chảy làm bằng xi măng hay gang, có đường kính

bằng 200 – 300mm, ống dẫn có áp đường kính 75 - 100mm Các hốc thu 9 dọc theo ống tự chảy cách nhau khoảng 5 - 10m, có lắp lưới, mở được để dồn phân từ nền xuống Mức chi phí cho hệ thống thu phân kiểu thuỷ lực vào khoảng 0,4 - 0,5 giờ công/t (Hình.1.10)

- Ưu điểm: Tận dụng được nguồn khí làm chất đốt trong sinh hoạt

- Nhược điểm: Cấu tạo phức tạp

1.5.5 Hệ thống thu dọn phân trong chuồng nuôi gà lồng 2000con

1 2 3 4

Hình 1.11 Hệ thống thu dọn phân kiểu bàn ủi 1- Động cơ điện; 2 - Đường ray; 3 - Khung xe; 4- Bánh xe; 5 - Bàn ủi phân

Đây là hệ thống thiết bị thu dọn phân kiểu bàn ủi do Bộ môn Máy Nông nghiệp khoa Cơ Điện trường đại học Nông nghiệp I thiết kế và chế tạo Hệ thống máy được lắp đặt trong chuồng nuôi gà lồng 2000con tại x1 Quảng Vinh, huyện Quảng Điền, Thừa Thiên – Huế Hệ thống máy gồm có xe ủi phân, hệ thống bơm nước xối phân, bể chứa phân Biogaz và hệ thống điện

5

điều khiển Hệ thống thu dọn phân làm việc hoàn toàn tự động, mỗi ngày thu dọn phân 1 lần Trên hình 1.11 là hình ảnh xe ủi phân

- Ưu điểm: cấu tạo đơn giản, dễ chế tạo, dễ sử dụng, bộ phận truyền động không tiếp xúc trực tiếp với phân nên không xẩy ra hiện tượng kẹt rỉ ở cơ cấu truyền động

- Nhược điểm: có thể xảy ra hiện tượng trượt trơn bánh xe với đường ray, khi lưỡi bàn ủi di chuyển đến vị trí mặt nền có độ mấp mô lớn

chương 2

Đối tượng và phương pháp nghiên cứu

2.1 Đối tượng nghiên cứu

2.1.1 Hệ thống thu dọn phân trong chuồng nuôi gà lồng 2000 con

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là các thông số cơ bản của hệ thống thiết bị thu dọn phân trong chuồng nuôi gà lồng công nghiệp 2000 con, nghiên cứu cải tiến hệ thống truyền động xe ủi phân nhằm khắc phục hiện tượng trượt trơn bánh xe uỉ phân trên đường ray

Trên hình 2.1 là sơ đồ nguyên lý cấu tạo hệ thống thu dọn phân

Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lý cấu tạo hệ thống thu dọn phân

1- Xe ủi phân; 2 - Hộp điều khiển; 3 - Bơm nước xối phân;

4 - R1nh thu phân; 5 - Hố chứa phân Biotgaz

Xe ủi phân được cấu tạo bởi một khung trên đó lắp 4 bánh xe chạy trên hai đường ray dọc theo d1y chuồng thể hiện trên hình (2.2)

Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lý cấu tạo xe ủi phân 1- Đường ray; 2 - Cụm bánh xe; 3 - Cụm nâng hạ bàn ủi;

4 - Cụm h'm bánh cóc; 5 - Cụm đỡ bàn ủi; 6 - động cơ giảm tốc;

7 - Hộp giảm tốc; 8 - Bàn ủi phân; 9 - khung máy; 10 - Đối trọng

Hai bánh xe chủ động nhận chuyển động từ động cơ thông qua hộp giảm tốc Phía trước khung xe là bàn ủi phân được liên kết với hai đoạn trục thẳng đứng Các trục này có thể trượt dọc theo 2 ổ trượt gắn chặt với khung

xe, nhờ đó bàn ủi có thể dịch chuyển theo phương thẳng đứng Việc điều chỉnh chiều cao của lưỡi bàn ủi so với mặt nền được thực hiện nhờ cơ cấu nâng hạ bàn ủi

Xe ủi phân và bơm nước xối phân tự động làm việc theo chương trình

đ1 định trước nhờ tác động điều khiển của rơ le thời gian Sơ đồ mạch điện

điều khiển hệ thống thiết bị thu dọn phân thể hiện trên hình (2.3)

2 3

Hình 2.3 Sơ đồ nguyên lý mạch địên điều khiển hệ thống thu dọn phân 3KY- Nút bấm khởi động cưỡng bức bơm nước xối phân; 1KY, 2KY- các nút bấm khởi động cưỡng bức xe ủi phân; 0FF- nút bấm tạm dừng; Tg1, Tg2- Rơ le thời gian; A, B, H- Khởi động từ; M, M1- Công tắc cắt hành trình; KTg1, KTg2- Công tắc thường mở rơ le thời gian; 1H, 1B, 2C- Tiếp điểm thường đóng và thường mở khởi động từ; L1, L11, L111- Các đèn báo pha

Công tắc

1H

KTg 2 3KY

M2

V

Cụm điều khiển bơm nước xối phân

Cụm điều khiển xe ủi phân III II I

Quá trình hoạt động của hệ thống thu dọn phân như sau: Khởi động

động cơ cho xe ủi phân chuyển động, khi đó lưỡi bàn ủi sẽ nạo vét và dồn phân từ phía đầu đến cuối chuồng nuôi

Khi xe ủi phân tới cuối chuồng nuôi, khung xe chạm vào công tắc hành trình làm ngắt mạch điện vào động cơ, xe ủi phân dừng lại, khi đó phân được

đổ xuống r1nh, đồng thời đóng mạch điện cho rơ le thời gian làm việc để hẹn giờ cho xe chạy lùi trở lại Sau khi kết thúc thời gian hẹn giờ (khoảng 1 phút) nghĩa là phân đ1 được đổ hết xuống r1nh, rơ le thời gian tác động đóng mạch

điện vào động cơ xe ủi phân, xe ủi phân chạy lùi về phía đầu chuồng nuôi,

đồng thời cũng đóng mạch điện cho động cơ bơm nước hoạt động để đẩy phân

từ r1nh thu phân vào hố chứa phân Biogaz Khi xe về tới đầu chuồng nuôi, khung xe chạm vào công tắc hành trình làm ngắt mạch dòng điện vào động cơ, xe dừng lại và kết thúc chu trình làm việc của hệ thống thu dọn phân Đến lần thu dọn phân tiếp theo, quá trình được lặp lại

xe và đường ray dẫn tới bánh xe quay trơn;

- Lực bám của xe với đườg ray nhỏ khi muốn mở rộng qui mô chuồng nuôi xe không đủ điều kiện bám

2.1.3 Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu

a) Mục đích nghiên cứu

Xác định các số thông số cơ bản về cấu tạo và chế độ làm việc của hệ thống thu dọn phân làm cơ sở cho việc cải tiến hệ thống thiết bị để có thể mở rộng qui mô lên 4000 con, 6000 con, 8000 con

b) Nhiệm vụ nghiên cứu

- Xác định một số tính chất cơ - lý của phân;

- Nghiên cứu động học, động lực học của hệ thống thu dọn phân;

- Nghiên cứu cải tiến bộ phận truyền động của xe ủi phân để có thể mở rộng qui mô chuồng nuôi lên 4000 con, 6000 con, 8000 con;

- Xác định một số thông số cơ bản của xe ủi phân đ1 dược cải tiến nhằm lựa chọn động cơ có công suất phù hợp ;

- Nghiên cứu thực nghiệm xác định ảnh hưởng của một số thông số đến các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của hệ thống thu dọn phân

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm đơn yếu tố

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm đơn yếu tố nhằm nghiên cứu ảnh hưởng của từng yếu tố tới các thông số ra, qua đó tìm được mức biến thiên, khoảng biến thiên và khoảng nghiên cứu thích hợp của từng yếu tố, làm cơ sở cho phương pháp thực nghiệm đa yếu tố

Có rất nhiều yếu tố làm ảnh hưởng đến chất lượng của máy như: Khe hở giữa lưỡi bàn ủi và nền chuồng, độ dày lớp phân trên nền chuồng, vận tốc chuyển động xe ủi phân v(m/s), Khi nghiên cứu chúng tôi không thể lấy hết các yếu tố kể trên mà chỉ lựa chọn các yếu tố chính Để lựa chọn các yếu tố chính, bằng phương pháp thu thập thông tin từ các tài liệu có liên quan, đặc biệt là vịêc tìm hiểu các mẫu máy trong thực tế đang vận hành chúng tôi lựa chọn các thông số như sau:

Các yếu tố vào: Khe hở giữa lưỡi bàn ủi và nền chuồng, h(mm);

Chiều dày lớp phân trên nền chuồng,δ (mm); Vận tốc chuyển động của xe ủi phân, v(m/s)

Các thông số ra: Độ sạch nền chuồng, K%; Năng suất máy, Q(tấn); Chi phí năng lượng riêng, Nr(kwh/tấn)

Nguyên tắc của phương pháp này là: Thay đổi từng yếu tố vào, cố định các yếu tố khác, xác định mức độ ảnh hưởng của yếu tố đó tới các thông số ra 2.2.2 Phương pháp thực nghiệm đo đạc

Phương pháp tiến hành: Cho hệ thống chạy làm việc một chu trình, sau

đó dùng đồng hồ bấm giây để xác định thời gian làm việc t(s) đồng thời đếm

được số vạch trên đĩa công tơ là a, khối lượng phân máy thu dọn là q

Mức tiêu thụ điện năng được tính theo công thức:

Tỷ số được tính bằng % khi so sánh lượng phân còn sót lại trên nền chuồng với lượng phân trên nền chuồng trước khi thu dọn được gọi là độ bẩn Ngược lại độ bẩn gọi là độ sạch

Độ bẩn của nền chuồng được xác định theo công thức:

Trong nghiên cứu thực nghiệm đo đạc của máy, các kết quả đo đạc đều

là kết quả ngẫu nhiên, trong kỹ thuật nông nghiệp xác suất tin cậy thường dùng trong khoảng 0,7 - 0,9, xác suất của dụng cụ đo trong khoảng 0,95 - 0,99 Vì vậy, để đảm bảo độ tin cậy thì các thí nghiệm phải được lặp lại nhiều lần để đảm bảo xác suất tin cậy của dụng cụ Nếu trong quá trình khảo nghiệm khi thấy các số liệu có sai lệch bất thường, chúng tôi phải tiến hành đo lại để đảm bảo độ tin cậy cao

Trong quá trình sử lý số liệu đo đạc, chúng tôi áp dụng các qui tắc của xác suất thống kê toán học sau khi đ1 lặp lại n lần chúng ta nhận được các giá trị Xi

= (1 – n) Giá trị trung bình của mỗi lần đo được tính theo công thức sau:

n

i

i i

(2.5)

Giá trị độ tin cậy đ−ợc tính theo tiêu chuẩn Student với

α = 0,05, bậc tự do f = n - 1 khi đó độ tin cậy sẽ là:

y y

k

i

ij ij n

(2.9) -

Để kiểm nghiệm “giá trị không” xem hai phương sai đó khác nhau ít hay nhiều Đối chiếu với trị số Fb (tra bảng tiêu chuẩn Fisher với α = 0,05 và bậc

tự do f1= k – 1, f2 = N –k)

Nếu F > Fb thì yếu tố đó có ảnh hưởng đến thông số mục tiêu và không

ảnh hưởng trong trường hợp ngược lại

- Để đánh giá tiêu chuẩn đồng nhất của phương sai ta phải tính phương sai thí nghiệm ngẫu nhiên, đối với mỗi thí nghiệm ở mỗi mức biến thiên của yếu tố kí hiệu là S2j

j k

j

j

S

S G

Chương 3 Cơ sở lý thuyết xác định các thông số cơ bản

của hệ thống thu dọn phân

3.1 Động lực học di chuyển trên đường ray

3.1.1 Sơ đồ tính động lực học xe ủi phân

Để có cơ sở cho việc tính toán thiết kế xe ủi phân trong chuồng nuôi

gà lồng công nghiệp, chúng tôi đ1 áp dụng kết quả nghiên cứu lý thuyết về

động lực học của máy trục (cần trục) có bộ phận di chuyển là bánh thép chạy trên đường ray

Khi nghiên cứu động lực học xe di chuyển trên đường ray, trước hết cần phải lập được sơ đồ tính về động lực học máy sau đó lập và giải phương trình chuyển động của hệ thống Sơ đồ tính toán động lực học xe di chuyển trên đường ray được thể hiện trên hình 3.1

Hình 3.1 Sơ đồ tính động lực học xe ủi phân 1- Bánh xe; 2 - Động cơ điện; 3 - Trục truyền; 4 - Bộ truyền xích

Trong tính toán thực dụng thường dùng sơ đồ tính đơn giản với số khối lượng ít, sao cho phản ánh được quá trình làm việc của máy, đồng thời có thể cho lời giải không quá phức tạp, thuận tiện sử dụng trong tính toán

3.1.2 Quy dẫn các thông số

Trong các sơ đồ tính về động lực học các thông số thực của máy (khối lượng, độ cứng) cũng như các ngoại lực được thay thế bằng các đại lượng quy dẫn Cơ sở cho việc quy dẫn này là sự tương đương bằng nhau về mặt tổng năng lượng của cơ cấu thực tế và của hệ thống quy dẫn Có thể quy dẫn về chuyển động tịnh tiến hoặc về chuyển động quay của một trong các khối lượng của cơ cấu

Các lực ma sát tỷ lệ với tải trọng đàn hồi, nếu đưa trực tiếp vào sẽ nhận

được phương trình chuyển động phi tuyến rất khó giải, hơn nữa giá trị của chúng không lớn Vì vậy, với độ chính xác chấp nhận được trong tính toán thực dụng có thể bỏ qua các lực ma sát này Các lực ma sát tỷ lệ với tải trọng tĩnh được tính khi quy dẫn ngoại lực Còn các lực ma sát tỷ lệ với tải trọng tính sẽ được tính khi quy dẫn các khối lượng tập trung Lực nội ma sát chỉ có

ảnh hưởng đến tiến độ tắt dần của dao động tự do nên trong tính toán tải trọng

W = + (3.1)

Wqd, Wcc - động năng của hệ quy dẫn và của cơ cấu;

Ams - công lực ma sát tỷ lệ tải trong động trong bộ chuyển động

Giả sử cần xác định mô men quán tính quy dẫn về trục động cơ trong quá trình mở máy cơ cấu có nhiều khối lượng chuyển động tịnh tiến Trong