Thiết kế máy ép viên thức ăn chăn nuôi

TÓM TẮT Tên đề tài: Thiết kế máy ép viên thức ăn chăn nuôi Sinh viên thực hiện: Lương Thanh Trà Số thẻ SV: 101150268 Lớp 15C1VA Trong chương trình đào tạo của các trường đại học nói ch

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Người hướng dẫn: PGS.TS LƯU ĐỨC BÌNH

Sinh viên thực hiện: LƯƠNG THANH TRÀ

Đà Nẵng, 2019

TÓM TẮT

Tên đề tài: Thiết kế máy ép viên thức ăn chăn nuôi

Sinh viên thực hiện: Lương Thanh Trà

Số thẻ SV: 101150268 Lớp 15C1VA

Trong chương trình đào tạo của các trường đại học nói chung và trường Đại Học

Bách Khoa - Đại Học Đà Nẵng nói riêng thì sinh viên được làm đồ án tốt nghiệp sau

khi đã trải qua một quá trình dài học tập tích lũy kiến thức ở nhiều lĩnh vực cũng như

là kiến thức chuyên ngành Đồ án tốt nghiệp là dịp để sinh viên ôn lại kiến thức đã học

cũng như có thời gian tìm hiểu thêm kiến thức mới làm hành trang vững chãi trước khi

ra trường về các công ty, xí nghiệp để công tác

Với đề tài là “Thiết kế máy ép viên thức ăn chăn nuôi” được giao ở học kỳ này và

dưới sự hướng dẫn của thầy PGS.TS Lưu Đức Bình cùng các thầy cô trong khoa em

đã có dịp tiếp xúc, tìm hiểu và thiết kế lại một chiếc máy phục vụ trong ngành chăn

nuôi Máy chủ yếu được ứng dụng trong ngành chăn nuôi với chức năng là tạo ra thức

ăn viên Nhìn chung máy có nhiều chi tiết khá phức tạp Máy có nhiều cụm kết cấu rất

gần gũi, điển hình mà thông qua việc thiết kế lại nó giúp em có thể ứng dụng các kiến

thức đã học

Trong đồ án này em đã đi giới thiệu đầy đủ các phần lý thuyết cũng như tính toán

tỉ mỉ, cụ thể từng chi tiết của máy ép viên thức ăn chăn nuôi Thuyết minh đồ án gồm 5

chương giới thiệu về tình hình chăn nuôi lợn của nước ta hiện nay, lựa chọn phương án

thiết kế, tính toán các chi tiết của máy ép và cuối cùng là phần hướng dẫn vận hành,

bảo quản và sữa chữa máy

Đồ án được trình bày thông qua việc tìm kiếm tài liệu, sự quan sát máy thực tế

thông qua đợt thực tập tốt nghiệp và sự hướng dẫn của giáo viên, qua đó giúp em hệ

thống lại kiến thức đã học, biết thêm nhiều kiến thức bổ ích Đồng thời cũng góp phần

nhỏ vào việc cải tiến máy ép viên thức ăn chăn nuôi ngày càng tiên tiến, hiện đại hơn

DUT-LRCC

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

KHOA CƠ KHÍ

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên: Lương Thanh Trà Số thẻ sinh viên: 101150268

Lớp: 15C1VA Khoa: Cơ Khí Ngành: Công nghệ chế tạo máy

1 Tên đề tài đồ án: Thiết kế máy ép viên thức ăn chăn nuôi

2 Đề tài thuộc diện: Có kí kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện

3 Các số liệu và dữ liệu ban đầu:

 Năng suất: 200KG/h

 Các số liệu khác tìm hiểu thực tế

4 Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:

 Phần lý thuyết:

o Sơ lược về tình hình chăn nuôi lợn của nước ta hiện nay

o Ưu nhược điểm của thức ăn ép viên

o Các loại máy ép viên thức ăn chăn nuôi

 Phần thiết kế & tính toán:

o Phân tích, lựa chọn phương án thiết kế, thành lập sơ đồ động của máy

o Thiết kế trục và tính then

o Tính toán cơ cấu truyền động

 Lập QTCN gia công chi tiết: Gia công trục chính

- Bản vẽ bánh vít: 1A0

- Bản vẽ cối ép: 1A0

- Bản vẽ QTCN gia công trục chính: 1A0

6 Họ và tên người hướng dẫn: PGS TS Lưu Đức Bình

7 Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 11/9/2019

LỜI NÓI ĐẦU

Trong xu thế hội nhập với nền kinh tế toàn cầu, cùng với việc công nghiệp hóa,

hiện đại hóa đất nước Kinh tế Việt Nam đã và đang từng bước thay đổi để hợp với sự

phát triển của kinh tế thế giới Đi lên từ nền nông nghiệp lúa nước, hơn bao giờ hết

Việt Nam đã giữ gìn các giá trị chăn nuôi cho riêng mình theo thời gian các phương

thức chăn nuôi cũ đã dần được cải thiện và sáng tạo hơn Các trại gia súc, gia cầm

truyền thống cũng được thay đổi, bên cạnh đó ngành chăn nuôi cũng được phát triển

thêm một số gia súc, gia cầm mới

Chăn nuôi Lợn là một ngành chăn nuôi truyền thống của nước ta cũng như các

nước trong khu vực Với Việt Nam đó là một ngành chăn nuôi đầy tiềm năng và có cơ

hội phát triển trong thời thời gian gần đây

Trong những năm gần đây, để đáp ứng nhu cầu về tiêu thụ thức ăn có sản phẩm tư

thịt lợn nên ở nước ta đang có su thế phát triển ngành chăn nuôi lợn công nghiệp theo

hình thức trang trại Do vậy, nhu cầu về thức ăn viên công nghiệp để chăn nuôi lợn là

rất lớn và có tiềm năng lớn về kinh tế

Từ những nhu cầu trên thì việc cung cấp thức ăn cho Lợn cũng chiếm một phần

rất quan trọng Ngày nay trên thị trường có rất nhiều loại thức ăn cho lợn, trong đó có

thức ăn dạng viên Sau khi tìm hiểu kỹ về loại thức ăn này, Tôi đã được Khoa Cơ Khí

– Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng giao cho đề tài với nội dung: “Thiết kế máy

ép viên thức ăn chăn nuôi”

Trong khi tiến hành đề tài này em đã vận dụng kiến thức đã học ở Trường với quá

trình tìm hiểu các máy móc, thiết bị trong thực tế Vì Tài liệu tham khảo còn hạn chế,

thời gian có hạn nên không thể tránh khỏi những sai sót Kính mong Thầy, Cô trong bộ

môn và Các đơn vị có liên quan nhận xét, đánh giá, bổ sung để luận văn được tốt

hơn

Nhân dịp này em xin chân thành cảm ơn Thầy hướng dẫn PGS T.s Lưu Đức

Bình , Các Thầy, Cô giáo giảng dạy trong suốt quá trình học tập, cùng các bạn đã tận

CAM ĐOAN

Với sự hướng dẫn tận tình của giáo viên hướng dẫn và tham khảo các tài liệu em

đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình và xin cam kết rằng:

- Trong quá trình hoàn thành đồ án không sao chép từ các đồ án cũ

- Các số liệu, công thức trích dẫn đều từ các tài liệu tham khảo đáng tin cậy

- Tuân thủ các quy định của nhà trường đề ra về cách thức trình bày đồ án

- Nội dung các phần trong đồ án được giáo viên hướng dẫn cụ thể và kiểm tra

thường xuyên

- Không trích dẫn, sao chép từ các nguồn tài liệu khi chưa được sự đồng ý cũng

như các tài liệu vi phạm pháp luật

Sinh viên thực hiện

Lương Thanh Trà

DUT-LRCC

MỤC LỤC

TÓM TẮT i

LỜI NÓI ĐẦU iv

CAM ĐOAN v

MỤC LỤC vi

DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT ix

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: SƠ LƯỢC VỀ TÌNH HÌNH CHĂN NUÔI CỦA NƯỚC TA 2

HIỆN NAY 2

1.1 Đặt vấn đề 2

1.2 Sơ lược về tình hình chăn nuôi lợn ở nước ta 3

1.2.1 Lợn – một tiềm năng lớn 3

1.2.2 Nhu cầu về thức ăn cho lợn 3

1.3 Giải pháp mới cho ngành nuôi lợn và triển vọng của ngành chăn nuôi 3

1.4 Ý nghĩa của thức ăn trong chăn nuôi 4

1.5 Yêu cầu của thức ăn cho Lợn 4

1.5.1 Các thành phần có trong thức ăn cho Lợn 4

1.5.2 Kích thước, hình dạng viên thức ăn 8

1.5.3 Ưu, nhược điểm của thức ăn ép viên 8

CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 10

2.1 Cơ sở lý thuyết của quá trình nén ép 10

2.1.1 Khái niệm 10

2.1.2 Các phương pháp nén – ép 10

2.1.3 Cơ sở hóa – lý của quá trình ép vật liệu hạt và xơ 11

2.1.4 Quá trình hình thành khối sản phẩm trong rãnh hở của cối vòng hoặc cối phẳng 13

2.1.5 Muc đích và phạm vi ứng dụng 15

2.2 Yêu cầu đối với máy 16

2.3 Sơ đồ nguyên lý, ưu nhược điểm và phạm vi ứng dụng của các máy ép 17

DUT-LRCC

2.3.1 Phương án 1: Máy ép sử dụng trục vít tải ép và đầu tạo hạt 17

2.3.2 Phương án 2: Máy ép viên sử dụng mâm tạo hạt và nhông ép (hay kiểu trục cán – cối vòng) 20

2.3.3 Phương án 3: Máy ép bằng phương pháp lăn ép 22

2.4 Kết luận chọn lựa máy 24

Chương 3 : TÍNH TOÁN THẾT KẾ MÁY ÉP VIÊN CHĂN NUÔI 25

3.1 Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của máy: 25

3.2 Tính chọn các thông số máy ép 26

3.3 Tính toán các thông số ép của cối ép 26

3.4 Tính toán số vòng quay 28

3.5 Tính khoảng cách của dao cắt so với con lăn 29

3.6 Tính công suất chi phí cho quá trình ép 30

3.6.1 Công suất chi phí cho ma sát giữa vật liệu và cối ép 30

3.6.2 Công suất chi phí để thắng ma sát giữa ổ lăn và con lăn 31

3.6.3 Công suất tiêu hao để khác phục ma sát của vật liệu và con lăn 32

3.6 Công suất động cơ dẫn động 33

3.7 Tính toán cơ cấu truyền động 34

3.7.1 Chọn phương án truyền động cho trục vít 34

3.7.2 Thiết kế bộ truyền trục vít bánh vít 38

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT TRONG MÁY ÉP 45

4.1 Thiết kế trục và tính then 45

4.1.1 Thiết kế trục 45

4.2 Thiết kế gối đỡ trục 52

4.3 Tính bền cho các chi tiết 55

4.3.1 Tính toán bền khuôn cối 55

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT TRONG MÁY ÉP 62

5.2 Phân tích chi tiết gia công 64

5.3 Chọn dạng phôi và phương pháp chế tạo phôi 64

5.4 Trình tự gia công chi tiết trục 65

I Quy trình lắp ráp 75

DUT-LRCC

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 79

NHẬN ĐỊNH CHUNG VỀ MÁY LĂN ÉP TẠO THỨC ĂN VIÊN CHO LỢN 79

TÀI LIỆU THAM KHẢO 81

DUT-LRCC

DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

áp dũng những kiến thức đã học vào thực tiễn thiết kế, chế tạo Biết cách tìm kiếm và

sử dụng các tài liệu

Từ những kiến thức quan sát và thu thập được trong quá trình thực tập tốt nghiệp cũng như thông qua các tài liệu hướng dẫn và sự giúp đỡ tận tình của giáo viên hướng dẫn đã giúp em có thể tiếp cận và có những kiến thức cần thiết, cơ bản nhất để có thể thiết kế lại máy ép viên thức ăn chăn nuôi

Đồ án bao gồm phần thuyết minh và bản vẽ Trong khi phần thuyết minh gồm 5 chương, trong đó phần lý thuyết nhằm giới thiệu lại cơ sở lý thuyết của phương pháp

ép viên bằng con lăn ép cũng như tính toán các thông số của máy ép thì phần bản vẽ gồm 7 bản thể hiện rõ các chi tiết của máy ép

DUT-LRCC

CHƯƠNG 1: SƠ LƯỢC VỀ TÌNH HÌNH CHĂN NUÔI CỦA NƯỚC TA

HIỆN NAY

1.1 Đặt vấn đề

Tỷ trọng chăn nuôi gia súc và thủy sản trong tổng sản lượng nông nghiệp tăng dần theo mỗi năm từ 25,65%năm 1990 đến 28,5% năm 1995 và 31,6% năm 1998, cho đến nay đã lên tới hơn 40% trong tổng sản lượng nông nghiệp Để duy trì và phát triển tốt hơn nhằm đáp ứng nhu cầu thịt ,trứng, sữa cá tiếp tục tăng nhanh trong những năm tới ngành chăn nuôi đã làm tốt công tác khuyến nông, thường xuyên phổ biến hướng dẫn ứng dụng các tiến bộ kỹ thuật mới về con giống , phương pháp chăn nuôi đồng thời khuyến cáo nông dân sử dụng thức ăn công nghiệp nhằm tăng nhanh năng suất và chất lượng sản phẩm Để đủ thức ăn cung cấp cho chăn nuôi nhiều nhà máy chế biến thức ăn gia súc quy mô lớn 2-5 t/ng đã được xây dựng bên cạnh đó mở rộng mạng lưới chế biến thức ăn gia súc ở tại các địa phương tạo nguồn thức ăn tại chỗ Phong trào chăn nuôi gà ngan, vịt, chim, lợn, bò sữa, ba ba công nghiệp và cá, tôm, cua lồng…đang phát triển trên diện rộng, nhờ vậy tình hình cung cấp thực phẩm ổn định và có phầ dư trội đẻ xuất sang các tỉnh biên giới Trung quốc, lào, campuchia Xuất khẩu thực phẩm là một hướng quan trọng, đem lại giá trị lợi nhuận cao, thúc đẩy sản xuất, phát triển kĩ thuật, thúc đảy sự điều chỉnh về cơ cấu ngành nghề nông thôn, nâng cao thu nhập cho nông dân, tạo công ăn việc làm cho người lao động.đẻ nâng cao hiệu quả chăn nuôi , yếu tố quyết định là chất lượng thức ăn.thức ăn càng để lâu thì tốc

đọ sâm nhập và phát triển của nấm mốc, vi khẩn và sâu mọt càng nhanh, làm hỏng thức ăn và sản sinh ra mầm mống gây bệnh cho vật nuôi Nên việc cho gia súc ăn thức

ăn mới chế biến cũng là một biện pháp đảm bảo cho nâng cao hiệu quả chăn nuôi,và chất lượng thức ăn ở các cơ sở chăn nuôi quy mô 400-500 lợn, hay 5000-8000 con gà, vịt hay cá … cần thức ăn cho vật nuôi 1-3 tấn/ ngày có điều kiện để chế biến tại chỗ nhằm phục vụ cho chính mình đồng thời chế biến thức ăn làm dịch vụ với các trang thiết bị quy mô sản suất thức ăn 3-5 tấn/ngày ngoài việc sản suất thức ăn dạng bột, có thể trang bị thêm thiết bị chế biến thức ăn viên, loại thức ăn có giá trị sử dụng cao, bảo quản lâu dài hơn thức ăn bột

DUT-LRCC

1.2 Sơ lược về tình hình chăn nuôi lợn ở nước ta

1.2.1 Lợn – một tiềm năng lớn

Lợn là một trong những loại gia súc có tiềm năng kinh tế cao Đây là loại vật nuôi dễ nuôi nhanh đem lại được lợi nhuận kinh tế Lợn có thể nuôi tập trung thành đàn, thành nhưng trang trại nên việc nuôi cung dễ dàng hơn nhưng loại vật nuôi khác Hơn nưa, nước ta còn đang phát triển, thịt lợn vẫn là nguôn thức ăn chính của nhân dân ta, nên việc tiêu thu thịt lợn rất dễ dàng Nước ta là nước nông nghiệp nên thức ăn cho lợn rất dễ có thể chế biến được thức ăn cho lợn Như vậy, nhờ điều kiên kinh tế của nước ta lợn là một tiềm năng lớn có giá trị kinh tế cao

1.2.2 Nhu cầu về thức ăn cho lợn

Để đạt được mục đích chăn nuôi lợn phù hợp với thị hiếu của người tiêu dùng hiện nay thì việc tạo ra nhiều giống mới, giống cải tiến… cho năng suất cao, tỷ lệ nạc nhiều đồng thời phải tạo nguồn thức ăn giàu dinh dưỡng, rẻ tiền và được cân bằng đầy

đủ các thành phần dinh dưỡng phù hợp với mục đích sản xuất của từng loại lợn, các giai đoạn chăn nuôi lợn khác nhau, cũng như các hướng chăn nuôi khác nhau… là vấn đề cần quan tâm giải quyết

Những năm gần đây sản xuất thức ăn chăn nuôi công nghiệp đã và đang phát triển mạnh Trong đó, nhiều cơ sở sản xuất thức ăn cho lợn như: Cargill, CP, Con cò,

đã khẳng định được chất lượng sản phẩm với người chăn nuôi, nhưng giá thành còn cao

Trong chăn nuôi, yếu tố dinh dưỡng có vai trò quyết định đến việc thành bại của nghề chăn nuôi vì thức ăn chiếm tới 75 – 80% tổng chi phí để sản xuất ra sản phẩm thịt Cho nên muốn tăng hiệu quả kinh tế thì phải làm như thế nào để chi phí đầu tư vào thức ăn thấp nhất mà vẫn đảm bảo chất lượng Muốn vậy, người chăn nuôi phải có hiểu biết và vận dụng được kiến thức về dinh dưỡng cho lợn để từ đó có các biện pháp đầu tư vào thức ăn hữu hiệu nhất, đem lại lợi ích kinh tế nhất

1.3 Giải pháp mới cho ngành nuôi lợn và triển vọng của ngành chăn nuôi

Việc xác định vật nuôi mang tính ổn định, lâu dài và hiệu quả đang là vấn đề cấp bách được đặt ra nhằm tìm giải pháp cho ngành chăn nuôi nói chung và giải quyết tình trạng vật nuôi hiện nay cho nông dân nói riêng Mặc dù nghành chăn nuôi lợn của

DUT-LRCC

nước ta có từ lâu đời, với điều kiện thiên nhiên thuận lợi, nhưng không được phát triển từ sớm nó chỉ được quan tâm và phát triển trong vài năm trở lại đây

Với nhiều ưu điểm: đây là loại gia súc dễ nuôi, có thể nuôi theo mô hình trang trại lớn,có điều kiện để phát triển kinh tế nông nghiệp ở nước ta

Về thị trường tiêu thụ, thịt lợn là nguồn thức ăn chính của nhân dân ta Hơn nữa thịt lợn cuãng có gía trị kinh tế cao trong việc phát triển xuất khẩu sang các nước châu

Âu và các nước phát triển

Từ thực tế về việc chăn nuôi, phát triển lợn nhu cầu tiêu thụ về các sản phẩm từ chúng Có thể nói phát triển chăn nuôi lợn với mô hình trang trại là triển vọng lớn của ngành chăn nuôi

1.4 Ý nghĩa của thức ăn trong chăn nuôi

Do đời sống nhân dân ngày được nâng cao, nhu cầu về đạm động vật trong cơ

cấu bữa ăn thay đổi lớn nên đã kích thích ngành chăn nuôi phát triển

Trong những năm tới, nền nông nghiệp chuyển dần sang sản xuất hàng hóa, hình thức kinh doanh trang trại, thâm canh, công nghiệp và bán công nghiệp sẽ phát triển mạnh Nhu cầu về thức ăn chế biến ngày càng lớn nên việc thực hiện cơ giới hóa là cần thiết Trong chăn nuôi gia súc, gia cầm, có 3 yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến hiệu quả sản xuất là giống, thức ăn và thú y Ba yếu tố này tác động và hỗ trợ lẫn nhau Dù có giống tốt, chăm sóc phòng và chữa bệnh tốt đến mấy cũng không mang lại hiệu quả nếu thức ăn không tốt Thức ăn đảm bảo cho sự duy trì và phát triển cơ thể sống Như vậy, với lượng thức ăn nhât định bổ sung thêm một số chất, thông qua chế biến có thể tạo ra sản phẩm chăn nuôi lớn hơn nhiều

1.5 Yêu cầu của thức ăn cho Lợn

1.5.1 Các thành phần có trong thức ăn cho Lợn

Trên cơ sở tiêu chuẩn ăn cho từng loại lợn đã được Viện chăn nuôi quốc gia công bố; đề tài đã đi sâu nghiên cứu và so sánh đối chứng thực tế trong chăn nuôi lợn giữa việc sử dụng cám công nghiệp với cám tự phối trộn tại ba hộ gia đình ở Mê Linh, Vĩnh Yên, Bình Xuyên So sánh tốc độ tăng trọng của lợn, khả năng chống chịu bệnh tật, mức độ tiêu tốn thức ăn, hiệu quả kinh tế Kết quả nghiên cứu cho thấy, trong chăn nuôi lợn nếu sử dụng thức ăn tận dụng không bảo đảm dinh dưỡng cho lợn tăng trưởng

DUT-LRCC

và phát triển; nếu sử dụng thức ăn công nghiệp giá thành rất cao, hiệu quả kinh tế thấp; sử dụng thức ăn tự chế biến vừa bảo đảm đủ dinh dưỡng cho lợn phát triển, vừa

hạ giá thành sản phẩm; tỷ lệ nạc cao và tận dụng được các nguồn nguyên liệu sẵn có của các nông hộ Từ đó nhóm nghiên cứu đề xuất đưa ra quy trình sản xuất và phối trộn thức ăn dùng trong chăn nuôi lợn như sau:

- Chuẩn bị các loại nguyên liệu để trộn thức ăn

+ Nhóm thức ăn giàu năng lượng gồm: những thức ăn nhiều tinh bột, đường như ngô, thóc, gạo, cám gạo, bột sắn, bột khoai, khối lượng nhóm thức ăn này chiếm từ 70 – 80% khối lượng thức ăn hỗn hợp, yêu cầu đảm bảo không ẩm, mốc, thối (độ ẩm dưới 13%), thức ăn được sàng sạch không bụi bẩn, không lẫn tạp chất

+ Nhóm thức ăn giàu protein: Thức ăn giàu protein rất quan trọng trong việc chăn nuôi lợn thịt, tỷ lệ nạc cao không thể thiếu được trong thức ăn hỗn hợp hoàn chỉnh Nguyên liệu gồm đỗ tương, khô đỗ, khô lạc, cá, bột cá, bột xương Khối lượng nhóm thức ăn này chiếm 20 – 30 % khối lượng thức ăn hỗn hợp Yêu cầu chất lượng các loại thức ăn này là đỗ tương phải được xử lý nhiệt trước khi cho ăn, các loại khô đỗ, khô lạc còn thơm không mốc, không đổi màu, không đổi mùi Các loại cá như bột cá đảm bảo còn thơm không lẫn tạp chất, không thối mốc, đóng hòn, tỷ lệ muối không quá 10%

+ Nhóm thức ăn bổ sung: Tỷ lệ nhóm thức ăn này chiếm rất ít trong thức ăn hỗn hợp

từ 1- 3%, song vô cùng quan trọng không thể thiếu được trong việc chế biến hỗn hợp thức ăn hoàn chỉnh Những thức ăn bổ sung này cung cấp khoáng, vitamin và axit amin không thay thế thường thiếu trong thức ăn (ligin) Yêu cầu chất lượng của các thức ăn này đảm bảo không ẩm mốc, đóng vón, chuyển màu, chuyển mùi, nên chọn mua của các hãng sản xuất có uy tín, còn hạn sử dụng không bục rách bao vỏ

- Kỹ thuật chế biến pha trộn:

+ Nghiền nhỏ các loại nguyên liệu thức ăn: Để đảm bảo hỗn hợp được trộn đều các loại thức ăn nguyên liệu phải được nghiền nhỏ Tuỳ từng qui mô chăn nuôi lớn hay nhỏ, các hộ đầu tư máy nghiền có công suất thích hợp, yêu cầu khi nghiền máy phải được vệ sinh sạch sẽ không lẫn các loại thức ăn khác Sử dụng sàng có mắt sàng nhỏ

2 mm

DUT-LRCC

+ Cân khối lượng từng loại thức ăn nguyên liệu đã nghiền nhỏ: Căn cứ vào nhu cầu tiêu chuẩn từng loại lợn, từng giai đoạn sinh trưởng phát triển để phối trộn khẩu phần thức ăn phù hợp nhất và căn cứ vào giá thành, giá trị dinh dưỡng từng loại thức ăn nguyên liệu để lựa chọn các nguyên liệu thức ăn hỗn hợp có giá thành rẻ nhất, tốt nhất Nguyên tắc là thức ăn hỗn hợp càng nhiều loại thức ăn nguyên liệu càng tốt Các công thức phối trộn khẩu phần thức ăn cho lợn theo từng loại, từng giai đoạn sinh trưởng và phát triển của lợn thịt như sau:

Bảng 1.1 : Công thức phối hợp khẩu phần cho lợn lai (ngoại x nội): Nuôi thịt theo

3 giai đoạn

STT Loại thức ăn nguyên liệu

(%)

Lợn từ 10-30 kg

Lợn từ 31-60 kg

Lợn từ 61-100 kg

Bảng 1.2 : Công thức phối trộn khẩu phần ăn cho lợn lai (ngoại x ngoại) và lợn ngoại nuôi thịt theo 3 giai đoạn

- Yêu cầu phải trộn thật đều các loại thức ăn với nhau do đó với các hộ chăn nuôi qui

mô lớn, phải đầu tư máy trộn thức ăn còn với các hộ chăn nuôi vừa và nhỏ trộn bằng phương pháp thủ công cần chú ý:

+ Chọn nơi trộn thức ăn rộng rãi sạch sẽ, tốt nhất là có tấm lót nền

+ Trộn đều từng nhóm thức ăn với nhau (nhóm thức ăn năng lượng, nhóm thức ăn bổ sung)

+ Trộn thức ăn tinh bột với thức ăn đạm: Lấy một phần thức ăn tinh bột trộn với thức

ăn đạm thật đều sau đó lấy phần thức ăn tinh bột còn lại trộn đều với hỗn hợp trên

DUT-LRCC

+ Trộn thức ăn bổ sung: Lấy một phần thức ăn hỗn hợp trên trộn đều với nhóm thức ăn

bổ sung sau đó lại lấy một phần thức ăn hỗn hợp trên trộn đều với thức ăn vừa trộn Cứ làm như vậy cho đến khi hết

- Bảo quản

Sau khi chế biến có thể sử dụng ngay cho lợn là tốt nhất nếu trộn một mẻ cho nhiều ngày cần bảo quản thức ăn trong bao bì để trong kho cao ráo, chống ẩm mốc, chuột Cũng chỉ nên bảo quản trong thời gian ngắn (dưới 1 tuần là tốt nhất)

1.5.2 Kích thước, hình dạng viên thức ăn

Với các máy tạo viên khác nhau và các đầu tạo viên khác nhau sẽ cho ta các hình dạng và kích thước viên khác nhau như: hình trụ, hình tròn, hình elíp, hình tam giác, hình thang,…

Hình 1.1 Các loại hình dạng viên thức ăn

Đối với lợn thì thức ăn viên của chúng có dạng hình trụ Hạt có thể được tạo dạng hình trụ có kích thước, thành phần phụ thuộc vào loại gia cầm (gà, vịt, ngan, ngỗng, đà điểu, cá, tôm,…) và lứa tuổi

Với gia cầm mới nở đường kính hạt nhỏ hơn 3mm Với gia cầm trưởng thành

• Làm tăng khối lượng riêng

• Không tự bị phân loại

DUT-LRCC

• Giảm tính hút ẩm và khả năng oxy hóa không khí Nếu đóng bao, phương pháp này đơn giản, dễ vận chuyển nhưng trong quá trình vận chuyển do rung động hoặc xóc hỗn hợp thức ăn bị phân lớp Muốn đồng đều lại phải trộn lại; không để được lâu

vì độ hút ẩm cao, vi khuẩn dễ hoạt động vì tính hút ẩm cao dẫn đến mốc và thối rữa sản phẩm, đặc biệt nếu trong hỗn hợp có các thành phần bột xương, bột cá.)

• Giá trị dinh dưỡng cao với độ đồng đều lớn, thuận lợi trong việc cho ăn và tạo điều kiện cơ giới hóa chuồng trại chăn nuôi với năng suất cao

• Thể tích chiếm chỗ của thức ăn định hình giảm 2 – 4 lần so với dạng bột do đó bảo quản và vận chuyển dễ dàng

Trong quá trình ép viên, hỗn thức ăn có thể được trộn thêm các chết kết dính: nước, mật rỉ, hồ bột, keo,…nhằm tăng cường liên kết giữa các cấu tử và giảm áp lực khi ép Nếu lượng nước lớn thì sau khi ép viên có thể đem sấy khô

Kích thước các cấu tử phối trộn được ép viên cũng phải hợp lý, nếu quá lớn phải

ngiền, quá nhỏ phải tạo hạt sơ bộ

CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

2.1 Cơ sở lý thuyết của quá trình nén ép

Quá trình tạo hạt có thể bằng phương pháp ẩm hoặc khô Với phướng pháp ẩm thức ăn chăn nuôi trước khi tạo hạt được làm ẩm bằng nước nóng có nhiệt độ 70 –

ếp theo là ép viên và sấy Để giảm chi phí năng lượng cho quá trình ép và sấy cần phải nghiên cứu cụ thể đối với từng loại hỗn hợp lượng ẩm phun vào ban đầu cho thích hợp Hiện nay người ta thay thế chất kết dính ẩm bằng mật rỉ, hồ bột, hồ bột mặn Các chất này vừa là chất kết dính vừa tăng dinh dưỡng

Phương pháp tạo thành viên nhỏ cho phép thu được sản phẩm có chỉ số ép cao nhất

Bộ phận làm việc của máy ép được chia thành bảy nhóm cơ bản: nhóm pittông

(1 – 2); nhóm rulô (5 – 7); nhóm băng tải (8); nhóm vít ép (9); nhóm nghiền cán (11 – 12); nhóm con lăn (13 – 18) Để đóng bánh thường sử dụng nhóm dập 3, 4 Để sản xuất chất phụ gia amít đặc biệt, sử dụng nhóm ép 10

DUT-LRCC

Hình 2.1 Nguyên lý làm việc của các loại máy tạo hạt

2.1.3 Cơ sở hóa – lý của quá trình ép vật liệu hạt và xơ

Bản chất vật lý của ép là sự gần nhau của các phần tử, tạo mối liên kết giữa chúng nhằm hình thành nên pha rắn Do đó, khối lượng sản phẩm tơi, xốp dưới áp lực

cơ học được dồn nén cứng lại

Tính đóng bánh (vo thành viên nhỏ) được đặc trưng bởi chỉ số ép (Lam đa) - là

tỷ số giữa thể tích V phần nguyên liệu trước lúc ép đối với thể tích Vk của sản phẩm

DUT-LRCC

thu được khi ép nguyên liệu trong buồng kín, với diện tích tiết diện ngang không đổi,

ta có biểu thức:

 V h

Vk hk

Trong đó:

h và hk – là chiều cao lớp nguyên liệu và sản phẩm trong buồng có tiết diện

ngang không đổi

Nếu ký hiệu khối lượng riêng nguyên liệu là (kg/m3) và của sản phẩm sau

khi ép là  (kg/m3) thì chỉ số ép được tính theo công thức:

ấy, thuyết phân tử dựa trên cơ sở nhiệt động lực học do V.M.Naumovich phát minh được sử dụng rộng rãi hơn cả Theo thuyết phân tử thì nguyên nhân cơ bản tạo ra liên kết các phân tử rắn lại với nhau là sự dính bám Cũng theo thuyết này thì sự hiện diện của lực hút phân tử giữa các phân tử sẽ dẫn đến sự xuất hiện lực hút tương tự như lực bám dính

Sự nâng cao áp suất góp phần làm chắc thêm khối sản phẩm do đã san lấp được các rỗ khí, các hốc rỗng và tăng thêm diện tích tiếp xúc giữa các phân tử Chính những nguyên nhân này đã làm cho lực dính phân tử tăng lên khi khối sản phẩm đạt đến không xốp ( bên trong không có lỗ rỗng) thì việc tăng thêm áp suất sẽ mất ý nghĩa

Sự hiện hữu các chất keo, các chất dẻo polyme, độ xốp cao trong các nguyên liệu có nguồn gốc thực vật làm chúng rất nhạy với sự có mặt của nước trong hệ thống

Ở đây ý nghĩa quan trọng không chỉ là số lượng tuyệt đối (độ ẩm) mà là trạng thái của nó Công trình nghiên cứu phân loại các hình thái liên kết nước với

các chất trong nguyên liệu có nguồn gốc thực vật đầu itên là của P.A.Rebinder

Công trình đã xác định được năng lượng cần thiết để khử nước trong sản phẩm

DUT-LRCC

Các hình thái liên kết cơ bản nước trong các hạt và vật liệu hữu cơ khác có

nguồn gốc thực vật là: liên kết hóa học, liên kết lý hóa, liên kết cơ học

Liên kết cơ học của nước là liên kết kém bền nhất Nó được đặc trưng bởi tỷ lệ

số lượng không xác định bao gồm: lượng ẩm mao dẫn và ẩm thấm có tính chất của nước bình thường

Khả năng các vật xốp – có ống mao dẫn thu gom lượng ẩm được đặc trưng bằng độ ẩm háo nước cực đại Độ ẩm háo nước cực đại là khối lượng nước mà nguyên liệu hút trong khí quyển đã bão hòa ẩm Theo các kết quả nghiên cứu thực nghiệm của M.V.Porinla thì độ ẩm háo nước cực đại của bột cỏ là 25 – 26%

2.1.4 Quá trình hình thành khối sản phẩm trong rãnh hở của cối vòng hoặc cối phẳng

Máy ép cối vòng hoặc cối phẳng được trình bày nguyên lý ở hình dưới có nguyên tắc làm việc kiểu tác dụng liên tục với các bộ phận làm việc chuyển động ngang Đây là những loại máy hiện đang được sử dụng phổ biến trong công nghiệp sản xuất thức ăn chăn nuôi dạng viên

Hình 2.2 Nguyên lý máy ép cối vòng hoặc cối phẳng

DUT-LRCC

Sơ đồ tạo hình khối sản phẩm trong rãnh hở của cối vòng được trình bày ở hình sau:

Hình 2.3 Sơ đồ tạo hình trong rãnh hở của cối vòng (a) và cối phẳng (b)

Cối vòng 1 cùng các rãnh phân bố theo hướng kính 2 quay theo chiều kim đồng

hồ Trục cán 3 cũng quay theo chiều kim đồng hồ, gần như tiếp xúc với các đường sinh của mặt trong cối Nguyên liệu được đưa vào vùng 4 giữa mặt trong cối và mặt ngoài trục cán Trước tiên vật liệu bị lèn chặt, kế theo đó bị nén ép trong rãnh 2 rồi bị đẩy lọt qua nó Vừa lọt qua khối sản phẩm7 bị dao cố định 8 cắt đứt để tạo thành bánh hay viên

Ở các máy ép bánh có năng suất cao, cối quay có kích thước lớn và cố định Bộ phận làm việc chủ yếu của máy là trục cán, được dẫn động từ động cơ điện qua thanh dẫn Dao cũng quay từ phía ngoài cối

Các rãnh có tiết diện tròn hoặc vuông Kích thước cụ thể như sau:

Để làm viên: từ 2 đến 20mm

Để làm bánh: từ 20 đến 40mm; nếu là hình vuông thì cạnh từ 20 đến 50mm

Từ sơ đồ làm việc của máy ép có cối vòng di động ta thấy rõ sự khác biệt với máy ép kiểu đầu pittong là ở chỗ buồng lèn chặt được bố trí trong vùng tiếp liệu, tách biệt ra khỏi rãnh ép nén Cữ chặn vật liệu bị nén ép chính là khối sản phẩm đã bị nén trước nằm trong các rãnh và diện tích mặt trong cối tạo bởi các vách giữa các rãnh Khoảng không gian trong mỗi rãnh chính là buồng dồn đẩy

Ở loại cối phẳng, tấm cào 5 trượt theo bề mặt cố định 1 (hình b) đẩy phần vật liệu 4 nằm trên bề mặt cối Khi vừa đến mặt cối tấm cào dừng lại và đúng lúc ấy bộ phận 6 bắt đầu làm việc: trước tiên, nén phần vật liệu, sau đó ép vật liệu vào rãnh 2 và

DUT-LRCC

đẩy khối vật liệu 7 nằm sẵn trong rãnh ra ngoài Quá trình nén – ép vật liệu với tấm cào 5 là chuyển động tịnh tiến, xen kẽ với bộ phận nén 6 là chuyển động quay cũng diễn ra tương tự

Như vậy trong máy nén – ép cối vòng (hoặc cối phẳng) giai đoạn đẩy nguyên liệu từ diện tích các vách xảy ra trước giai đoạn nén Tổng diện tích các vách ở những máy làm thức ăn dạng bánh chiếm khoảng 25 – 50%, còn làm thức ăn dạng viên khoảng 50 – 60% so với toàn bộ diện tích bề mặt làm việc của cối Giai đoạn này đóng vai trò quan trọng trong mối quan hệ giữa công nghệ (nghiền) và năng lượng

Trong cối vòng, phần vật liệu abcd nằm trên rãnh, ngẫu nhiên trở thành “chạy” Khi ứng lực tác dụng từ phần vật liệu này lớn hơn phần áp lực của khối vật liệu nằm trong rãnh thì khối vật liệu trong rãnh dời chỗ - bắt đầu giai đoạn dồn đẩy và khối nguyên liệu abcd từ buồng nén chuyển xuống rãnh Ở đây khi phản lực giảm xuống (ma sát tĩnh được thay thế bằng ma sát động), ứng suất trong buồng nén cũng giảm xuống và vật liệu từ khe (từ đường sinh F) “chảy tự do” xuống rãnh nén Việc ấn nguyên liệu xuống rãnh và sự dồn đẩy nó theo rãnh được tiếp diễn cho đến khi khe hở giữa trục cán và mặt trong cối chưa đạt tới trị số cho phép cực tiểu

Ở các máy làm sản phẩm dạng bánh, khe hở được lấy bằng 2 – 2,5mm; với máy

ép viên khe hở bằng 0,3 – 0,5mm; khe hở lớn là điều không mong muốn vì như vậy sẽ làm hao phí năng lượng một cách vô ích để nén lặp lại lớp vật liệu nằm trên bề mặt trong cối ở các chu trình nén tiếp theo

Máy tạo hình sản phẩm bằng phương pháp nén ép được ứng dụng rông rãi trong các ngành công nghiệp:

• Công nghiệp hóa học: Dùng để gia công vật liệu dẻo thành sản phẩm bằng phương pháp đúc dưới áp lực

• Công nghệ thực phẩm: Dùng để sản xuất các loại bánh kẹo và các hình dạng phù hợp thị hiếu người tiêu dùng Sản xuất các loại thức ăn viên trong chăn nuôi gia súc, thủy cầm…

2.2 Yêu cầu đối với máy

• Các chỉ tiêu về hiệu quả sử dụng: Năng suất cao, hiệu quả cao, tốn ít năng lượng, chi phí thấp về lao động và vận hành máy…Đồng thời kích thước, diện tích chiếm chỗ phải nhỏ, mức tiêu thụ năng lượng, giá thành chế tạo, lắp ráp, sửa chữa phải thấp Để đạt được các yêu cầu này, cần hoàn thiện các sơ đồ kết cấu máy, chọn lựa hợp

lý các thông số (tốc độ, kích thước…) xây dựng các hệ thống điện điều khiển máy hoạt động một cách tự động

• Khả năng làm việc: Đó là khả của máy có thể hoàn thành các chức năng đã định

mà vẫn giữ được ổn định: Có tính bền mòn, chống gỉ tốt làm việc ở điều kiện ẩm ướt

• Độ tin cậy cao: Là tính chất của máy hoặc chi tiết máy thực hiện được chức năng đã định, đồng thời vẫn giữ được chỉ tiêu sử dụng trong suốt thời gian làm việc nào đó hoặc suốt quá trình thực hiện khối lượng công việc đã quy định

• An toàn trong sử dụng: Trong điều kiện sử dụng bình thường kết cấu đó không gây ra tai nạn nguy hiểm cho người sử dụng, cũng như không gây hư hại cho các thiết

bị ở xung quanh

• Tính công nghệ và tính kinh tế: Là một yêu cầu cơ bản đối với máy Để thoả mãn yêu cầu này, máy phải có hình dạng, kết cấu và vật liệu chế tạo phải phù hợp với điều kiện sản xuất cụ thể, bảo đảm khối lượng và kích thước nhỏ nhất, tốn ít vật liệu, chi phí chế tạo thấp nhất và kết quả cuối cùng là giá thành máy thấp

• Đảm bảo quy tắc vệ sinh sản xuất Nói chung máy phải có mặt ngoài và bề mặt tiếp xúc phải nhẵn, đồng thời phải bố trí sao cho việc chùi rửa, vệ sinh máy

• Trong thời gian làm việc, tiếng ồn phát sinh ở máy không được vượt quá quy chuẩn cho phép Để thực hiện được điều này ta phải giảm cường độ rung động của

các chi tiết bằng cách dùng các liên kết mềm như: Đệm đàn hồi, lò xo, khớp nối mềm…

DUT-LRCC

2.3 Sơ đồ nguyên lý, ƣu nhƣợc điểm và phạm vi ứng dụng của các máy ép

2.3.1 Phương án 1: Máy ép sử dụng trục vít tải ép và đầu tạo hạt

DUT-LRCC

trong của xylanh (6) nhẵn, giảm ma sát và khả năng sinh nhiệt Áp suất trong máy nén – ép đạt tới 50 – 55MN/m2 Trên mặt ngoài cối có dao cắt (8) Dao được dẫn động từ động cơ điện qua bộ điều chỉnh tốc độ để có thể điểu chỉnh được chiều dài viên thức

ăn và kích thước của viên khác nhau tùy thuộc vào loại gia cầm và lứa tuổi khác nhau Hạt ra khỏi buồng ép có độ ẩm khoảng 13 – 17% và nhiệt độ 30 – 50o Sau đó được đưa ra để sấy khô và đóng bao

Trục vít quay tạo nên hiệu quả đẩy và dồn nén nguyên liệu về phía đầu tạo viên thành một khối liên tục và đồng nhất Áp lực nén đẩy sản phẩm ra khỏi đầu tạo viên ở dạng sợi dài Nguyên liệu để ép là hỗn hợp thức ăn có độ ẩm từ 35 – 50%

• Vật liệu vận chuyển trong máng kín

• Không tổn thất do rơi vãi vật liệu, an toàn khi làm việc và sử dụng

• Kích thước viên đều và nhiều kích thước khác nhau

• Năng suất cao, có khả năng cơ khí hóa cao

• Các viên thức ăn làm ra được ngâm giữ trong nước nhưng không bị nhão trong khoảng thời gian khá lâu, thỏa mãn các yêu cầu sau: Thời gian trương nở 15 – 20 phút; thời gian chịu nước khoảng 3 giờ và có thể hơn nữa; sự tách lọc chất dinh dưỡng (theo Prôtêin) của thức ăn viên ngâm trong nước sau giờ đầu tiên đến 10%, khối lượng riêng

DUT-LRCC

c Nhƣợc điểm:

• Chóng mòn các cánh xoắn và máy

• Tổn thất năng lƣợng lớn

• Sau mỗi ca, nguyên liệu còn đọng nhiều trong máy

• Đầu tạo viên (đầu nén ép) là cối trụ thay đổi, nếu lỗ tạo hình sản phẩm càng nhỏ càng khó làm vệ sinh sau mỗi ca sản xuất

• Máy có áp lực lớn dễ bị hƣ hỏng vì vít tải có sự ma sát giữa vật liệu với vít

Nguyên nhân: Do nguyên liệu bết tắc trục vít tải, tắc lỗ phun

Cách khắc phục: Làm vệ sinh vít tải, làm sạch lỗ phun

2.3.2 Phương án 2: Máy ép viên sử dụng mâm tạo hạt và nhông ép (hay kiểu trục cán – cối vòng)

Thức ăn chăn nuôi hỗn hợp được nạp vào bộ phận tiếp liệu dạng vít tải được làm ẩm bằng nước nóng có nhiệt độ 80 độ bằng vòi phun Độ ẩm ban đầu của thức ăn hỗn hợp không được quá 12 – 14% Hỗn hợp thức ăn làm ẩm được gia nhiệt trong máy trộn bằng hơi khô có nhiệt độ 120 – 140 độ từ hộp phun hơi bề mặt có lưới lỗ Phi 6mm Sau khi trộn và làm nóng, thức ăn hỗn hợp được đưa vào máy tạo hạt Hạt ra khỏi khoang ép có nhiệt độ 50 – 80 độ, tiếp theo được làm lạnh và khô bằng không khí

ở thiết bị làm lạnh Hạt ra khỏi thiết bị làm lạnh có nhiệt độ cao hơn nhiệt độ không khí môi trường khoảng 5 – 10 độ và có độ ẩm không quá 14%

Hạt thức ăn có thể được ép với kích thước đường kính 3, 5, 8, 10, 12, 17 và 19mm

• Năng suất cao

• Làm việc ổn định

• Vật liệu vận chuyển trong máng kín

• Không tổn thất do rơi vãi vật liệu

c Nhược điểm:

• Quá trình lắp ráp, vận hành và sửa chữa phức tạp

• Kết cấu phức tạp, giá thành chi phí cao

• Nếu bị kẹt vật liệu thì thời gian dừng máy rất lâu để sửa chữa làm ảnh hưởng đến hiệu quả kinh tế

• Mòn nhông, mâm tạo hạt

• Áp dụng đối với những dây chuyền sản xuất lớn cho các nhà máy xí nghiệp sản xuất thức ăn cho gia súc, gia cầm Các trang trại nhỏ thường ít sử dụng vì giá thành cao

• Chỉ áp dụng đối với những vật liệu dạng bột khô

DUT-LRCC

2.3.3 Phương án 3: Máy ép bằng phương pháp lăn ép

b Nguyên lý làm việc

Máy có các bộ phận chính:cửa nạp liệu, hệ thống con lăn ép, hệ thống cối ép, máy hoạt động được nhờ bộ truyền trục vít bánh vít Đầu tạo viên là cối trụ thay đổi,

có các lỗ theo phương hướng trục Đầu tạo viên

được thiết kế theo yêu cầu tạo hình sản phẩm Đầu tạo viên có thể đặt theo góc nghiêng hoặc nằm ngang để tránh biến dạng sản phẩm Mặt của cối ép nhẵn, giảm ma sát và khả năng sinh nhiệt Áp suất trong máy nén – ép đạt tới 50 – 55MN/m2

Trên mặt ngoài cối có dao cắt (3) Dao được dẫn động từ trục chính của động

cơ có thể điểu chỉnh được chiều dài viên thức ăn và kích thước của viên khác nhau tùy thuộc vào loại gia cầm và lứa tuổi khác nhau Hạt ra khỏi buồng ép có độ ẩm khoảng

13 – 17% và nhiệt độ 30 – 50o Sau đó được đưa ra để sấy khô và đóng bao

• Vật liệu vận chuyển trong buồng kín

• Không tổn thất do rơi vãi vật liệu, an toàn khi làm việc và sử dụng

• Kích thước viên đều và nhiều kích thước khác nhau

• Năng suất cao, có khả năng cơ khí hóa cao

• Các viên thức ăn làm ra được ngâm giữ trong nước nhưng không bị nhão trong khoảng thời gian khá lâu, thỏa mãn các yêu cầu sau: Thời gian trương nở 15 – 20 phút; thời gian chịu nước khoảng 3 giờ và có thể hơn nữa; sự tách lọc chất dinh dưỡng (theo Prôtêin) của thức ăn viên ngâm trong nước sau giờ đầu tiên đến 10%, khối lượng riêng

d Nhược điểm:

• Chóng mòn các các bánh lăn

• Tổn thất năng lượng lớn

• Sau mỗi ca, nguyên liệu còn động nhiều trong máy

• Đầu tạo viên (đầu nén ép) là cối trụ thay đổi, nếu lỗ tạo hình sản phẩm càng nhỏ càng khó làm vệ sinh sau mỗi ca sản xuất

• Máy có áp lực lớn dễ bị hư hỏng vì vít tải có sự ma sát giữa vật liệu với vít

Đối với máy nén ép kiểu trục cán - cối vòng (nhông ép – mâm tạo hạt), năng suất cao, sử dụng trong các dây chuyền sản xuất lớn do đó nếu chọn phương án này thì không phù hợp yêu cầu đề tài vì có kết cấu quá phức tạp Mặt khác vốn đầu tư cho trang thiết bị cao Với Máy ép kiểu trục vít có các ưu điểm nhưng không sản suất với

hệ thống day truyền trong các nhà máy chuyên sản suất thức ăn phục vụ cho chăn nuôi lớn được còn đối với phương pháp lăn ép khắc phục được hầu hết các nhược điểm của các máy trên

Do đó chọn phương án : Máy ép thức ăn dạng viên kiểu lăn ép

DUT-LRCC

CHƯƠNG 3 : TÍNH TOÁN THẾT KẾ MÁY ÉP VIÊN CHĂN NUÔI

3.1 Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của máy:

• Phân loại: Hộp giảm tốc có 3 loại:

DUT-LRCC

Ta chọn các thông số đầu vào như sau

+ Chọn đường kính con lăn : D = 120 mm

+ Chiều rộng của con lăn : L = 90 mm

- Đối với cối ép

+ Đường kính lỗ ép : d = 5 mm

3.3 Tính toán các thông số ép của cối ép

Trong sản xuất thực phẩm, ở một số máy ép thức ăn dạng viên thường dùng khuôn ép là một tấm khoan lỗ để tạo hình như: hình trụ, hình vuông, hình tam giác, hình,… Đối với đầu tạo hình thường được chế tạo bằng: Đồng thau hoặc thép không

gỉ, dưới dạng đĩa phẳng có bề dày từ 20 – 30mm

Trong các máy ép viên thức ăn, thì các lỗ trên đầu tạo hình được tạo ra sao cho lưu lượng các lỗ là bằng nhau: F1V1 = F2V2 = = FiVi

Sự phân bố các lỗ trên khuôn: Vì đường kính ngoài của cối Dn = 450mm

DUT-LRCC

Để đảm bảo sức bền của khuôn cối, chọn khoảng cách từ mặt trong của Thành cối ép đến dãy lỗ ngoài cùng của khuôn cối là: 10mm

• Chu vi dãy lỗ thứ 1: = 2 r= 2.3,14.215 = 1350 mm;

Số lỗ của dãy 1: = 1350/15 = 90,1 lỗ, chọn = 90 (mỗi lỗ cách nhau 15mm,

khoảng cách giữa hai dãy lỗ kề nhau 15mm)

Trong đó : L chiều dài của một lỗ khuôn (mm)

Pmax áp suất nén lớn nhất (Mpa)

S0 tiết diện của một lỗ khuôn (mm2) S0=πR2

C là chu vi của một lỗ khuôn (mm)

C= 2πR

ft hệ số ma sát tĩnh ft=0,25 ξ = 0,5

Pd lấp suất cạnh (Mpa) thường thì Pd=(0,4- 0,5)Pmax chọn

DUT-LRCC

Khối lƣợng riêng của vật liệu ép:  = 1,2 kg/dm3

Khối lƣợng viên cắt đƣợc sau một vòng quay của dao: m = 1,2.0,0915 = 0,1099 kg/vòng;

Năng suất yêu cầu 200 kg/h, hay 3,4 kg/phút hay 4 kg/phút

Số vòng quay của con lăn là n = 3,4/0,1099 = 30,9 vòng/phút Chọn n = 32 vòng/phút

Trên đây là số vòng chạy của một con lăn khi quay 1 vòng theo trục chính để

DUT-LRCC

đạt đƣợc năng suất là 200 kg/h, do máy lăn ép có 4 con lăn nên để đạt đƣợc năng suất theo yêu cầu thì mỗi con lăn phải quay là: ni= n/4=32/4 = 8 (vòng/ phút)

Vì dao cắt có cùng số vòng quay với con lăn nên số vòng quay của dao căt bằn

số vòng quay của một con lăn và chính bằng số vòng quay của trục chính của động cơ

3.5 Tính khoảng cách của dao cắt so với con lăn

3.6 Tính công suất chi phí cho quá trình ép

Công suất tiêu hao của máy dùng để khắc phục ma sát của vật liệu với thành máy, ma sát của vật liệu với con lăn và ma sát ở các gối đỡ, đƣợc xác định nhƣ sau:

Theo [8, trang 80, 22 – 17]:

0 0

N1: Công suất tiêu hao để khắc phục ma sát của vật liệu với cối ép kW

N2: Công suất tiêu hao để khắc phục ma sát của vật liệu với con lăn kW

N3: Công suất tiêu hao để khắc phục ma sát giữa các ổ lăn trong các con lăn kW

Ko: Là hệ số kể đến sự dịch chuyển và làm vỡ vụn vật liệu K0=1,2

0

 : Là hiệu suất của các ổ đỡ trục chính

3.6.1 Công suất chi phí cho ma sát giữa vật liệu và cối ép

Công suất tiêu hao để khắc phục ma sát của vật liệu với cối ép:

1

( ) 1000

k

F V

Trong đó:

Fk: Lực ma sát tổng hợp tĩnh vật liệu vào thành máy, N

Va: Vận tốc tuyệt đối của vật liệu m/s

f: Hệ số ma sát của vật liệu với thành máy

τ- ứng suất tiếp tuyến do áp suất cạnh gây ra,Pa

C- chu vi tiết diện khuôn