Thiết kế và chế tạo máy băm nghiền thức ăn chăn nuôi cho gia súc

Tuy vậy, các giống tốt vẫn chưa được phổ biến rộng khắp trong sản xuất: Một trong những nguyên nhân là chăn nuôi nhỏ lẻ còn chiếm tỷ lệ cao, người nông dân không có thông tin để quan tâm

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ MÁY BĂM NGHIỀN THỨC ĂN

CHĂN NUÔI CHO GIA SÚC

Người hướng dẫn: PGS.TS ĐINH MINH DIỆM

Sinh viên thực hiện: NGUYỄN ĐÌNH PHÚC

ĐẶNG BÁ HƯNG

Đà Nẵng, 2019

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay với xu hướng phát triển của xã hội thì tự động hóa trong quá trình sản xuất và tự động hóa trong quá trình công nghệ là yêu cầu bức thiết của quá trình chuyển tiếp từ cách mạng khoa học - kỹ thuật sang cách mạng khoa học - công nghệ

Đồ án tốt nghiệp lần này là một bước đi cần thiết cho chúng em nhằm hệ thống các kiến thức đã được học ở nhà trường sau gần năm năm học Đồng thời nó giúp cho em bắt đầu làm quen với công việc thiết kế một công trình hoàn chỉnh, để có thể đáp ứng tốt cho công việc sau này

Với đề tài được giao:“Thiết kế và chế tạo máy băm nghiền thức ăn cho gia súc”

Trong quy trình thiết kế, tính toán, tuy đã có nhiều cố gắng, nhưng do kiến thức còn hạn chế, và chưa có nhiều kinh nghiệm nên chắc chắn chúng em không tránh khỏi sai sót Chúng em kính mong được sự góp ý chỉ bảo của các thầy, cô để chúng em có thể hoàn thiện hơn đề tài này

Em xin chân thành cảm ơn tất cả các thầy, cô giáo trong trường Đại học Bách Khoa, trong khoa Cơ Khí, đặc biệt là các thầy đã trực tiếp hướng dẫn em trong đề tài tốt nghiệp này

Đà Nẵng, ngày 5 tháng 12 năm 2019

Sinh Viên Thực hiện

Nguyễn Đình Phúc Đặng Bá Hưng

DUT-LRCC

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CHĂN NUÔI VIỆT NAM VÀ GIỚI

THIỆU PHƯƠNG PHÁP CHẾ BIẾN THỨC ĂN CHĂN NUÔI

1.1 Tổng quan về chăn nuôi

a Đối với chính sách phát triển chăn nuôi bò sữa, lợn

Đây là một trong những chính sách có mục tiêu, nội dung và giải pháp rất phù hợp với tình hình phát triển chăn nuôi bò sữa trong nước thời gian qua, do đó đến nay

về cơ bản chương trình phát triển chăn nuôi bò sữa đã đạt được các mục tiêu chính theo các mốc thời gian đề ra Tuy vậy, thời gian hiệu lực của chính sách không còn nhiều, một số vấn đề về quy hoạch, xác định vùng, đối tượng chăn nuôi, giải

pháp giống và kỹ thuật chăn nuôi bò sữa đã trở nên bất cập cần phải có sự điều chỉnh cho phù hợp trong thời gian tới

b Đối với chính sách khuyến khích chăn nuôi lợn xuất khẩu

Xuất phát điểm của ngành chăn nuôi nước ta nói chung và chăn nuôi lợn nói riêng còn thấp, chúng ta chưa thực sự có được một ngành chăn nuôi lợn mang tính chuyên nghiệp cao, chăn nuôi nhỏ phân tán chiếm tỷ trọng lớn, chăn nuôi trang trại mới được hình thành phần nhiều mang tính tự phát, thiếu quy hoạch; các chính sách chưa đủ mạnh và đồng bộ, nhất là đất đai, tín dụng và thị trường; năng suất chăn nuôi thấp, giá thành cao, quản lý chất lượng và an toàn vệ sinh thực phẩm kém

c Chính sách phát triển giống cây trồng, vật nuôi

Chính sách phát triển giống cây trồng, vật nuôi đã mang lại những kết quả rất tốt

về công tác giống vật nuôi, chúng ta đã duy trì được nhiều loại giống gốc vật nuôi có giá trị phục vụ công tác cải tạo và nhân giống phục vụ sản xuất, nhất là thời kỳ chuyển

từ nền kinh tế tập trung sang kinh thế thị trường; hệ thống các cơ sở giống vật nuôi cũng nhờ đó mà còn duy trì và phát triển đến ngày nay

Triển khai nhiều chương trình về giống đã tăng cường một bước quan trọng để củng cố và từng bước hiện đại hoá hệ thống nghiên cứu, sản xuất giống ở các cơ sở giống trung ương và một số địa phương; đã chọn tạo và nhập bổ sung một khối lượng giống vật nuôi lớn nhất từ trước tới nay, chưa khi nào trong sản xuất chăn nuôi của Việt Nam có được tập đoàn giống phong phú về chủng loại và cấp loại như hiện nay

DUT-LRCC

Tuy vậy, các giống tốt vẫn chưa được phổ biến rộng khắp trong sản xuất: Một trong những nguyên nhân là chăn nuôi nhỏ lẻ còn chiếm tỷ lệ cao, người nông dân không có thông tin để quan tâm đến chất lượng con giống, trong khi mạng lưới các trạm, trại nhân giống và cung ứng giống của các địa phương còn kém phát triển, hiệu quả của công tác quản lý chất lượng giống vật nuôi nói riêng và vật tư chăn nuôi nói chung vẫn còn nhiều bất cập, tồn tại do hệ thống tổ chức và vật lực chưa thực sự tương thích với đòi hỏi của thực tiễn sản xuất ngành chăn nuôi

d Tình hình dịch bệnh trong chăn nuôi

Từ năm 2003, chăn nuôi luôn phải đối mặt với tình hình dịch bênh, điển hình là dịch bệnh cúm gia cầm và dịch tai xanh ở lợn Dịch cúm trên da cầm đã xảy ra trên nhiều tỉnh thành gây thiệt hại nặng nề trong sản xuất cũng như ảnh hưởng lớn đến thị trường tiêu dùng, giai đoạn 2003-2008 Việt Nam phải chi 236 triệu USD trong việc phòng chống cúm gia cầm Đến nay chúng ta vẫn chưa ngăn chặn và khống chế được dịch bệnh

Đối với dịch tai xanh, từ năm 2007 đến nay dịch bệnh xảy ra trên 38 tỉnh thành, năm nào cũng có dịch bệnh xảy ra, hiện nay chưa có một con số nào thống kê được tổng số ngân sách mà nhà nước phải bỏ ra để hỗ trợ dịch bệnh, nhưng hậu quả của nó thì được thể hiện rất rõ Năm 2007, dịch bệnh đã xảy ra trên 13.355 hộ gia đình (trên

14 tỉnh, thành) với gần 30.000 đầu lợn bị tiêu hủy, đến năm 2008, dịch bệnh đã xảy ra trên 28 tỉnh, thành, số lợn bị tiêu hủy cao gấp 10 lần năm 2007

Cùng với sự phát triển về quy mô, tình hình dịch bệnh trong chăn nuôi xảy ra càng nhiều, lây lan nhanh, khó kiểm soát, mức độ thiệt hại mà dịch bệnh gây ra cho ngành chăn nuôi ngày càng lớn Đó là những thách thức rất lớn mà chúng ta phải đối mặt trong giai đoạn tới

1.2 Giới thiệu các loại thực vật làm thức ăn chăn nuôi

Thức ăn thô xanh luôn có tầm quan trọng đặc biệt và không thể thay thế đối với gia súc ăn cỏ như trâu, bò, dê, cừu, thỏ, hươu, nai, nhím, … và là thức ăn truyền thống khá hiệu quả đối với chăn nuôi lợn, gà, vịt, ngan, ngỗng Với nhu cầu trung bình 30 kg thức ăn thô xanh mỗi ngày của trâu, bò; 5-7 kg/ngày ở dê, cừu, hươu, nai; 3-5 kg/ngày

ở nhím, thỏ, … cũng là bài toán khá phức tạp đối với chăn nuôi nông hộ khi việc chăn thả tự nhiên ngày càng khó khăn do đất bị thu hẹp và kém hiệu quả bởi chất lượng cỏ

DUT-LRCC

tự nhiên vừa thiếu vừa nghèo dinh dưỡng Khả năng trồng cỏ còn nhiều hạn chế và cỏ vẫn có tính thời vụ nên vào mùa đông, khô hanh cỏ không mọc được thì trâu, bò … lại thiếu thức ăn, tăng trọng kém, sụt sữa, chịu rét kém, …

Với thực trạng này, việc kế thừa và phát hiện những nguồn thức ăn thô xanh khác ngoài cỏ là một hướng đi đúng đắn trong giai đoạn hiện nay Các nguồn thức ăn thô xanh ngoài cỏ ở Việt Nam rất phong phú và sẵn có ở mọi vùng, miền trên cả nước Phương pháp chế biến lại đơn giản nên nếu biết thu gom, chế biến và bảo quản hợp lý thì người chăn nuôi sẽ chủ động được nguồn thức ăn rẻ tiền, khắc phục được tính thời vụ và giàu dinh dưỡng, đảm bảo hiệu quả chăn nuôi, đặc biệt là chăn nuôi gia súc ăn cỏ

1.2.1 Thức ăn từ các loại cây xanh

a Giới thiệu

Bao gồm các loại lá xanh, thân lá, ngọn non của các loại cây bụi, cây gỗ được sử dụng trong chăn nuôi Thức ăn xanh là loại thức ăn chiếm tỷ lệ cao trong khẩu phần ăn của các loài động vật nhai lại ( trâu, bò, dê, ) Thức ăn xanh rất đa dạng gồm nhiều loại như: rơm rạ, cỏ voi, bã mía, thân cây ngô, bèo, rau muống, rau lang, xơ dừa, thân cây chuối,

Hình 1.1 Các loại thức ăn xanh DUT-LRCC

b Đặc điểm

- Thức ăn xanh chứa nhiều nước, nhiều chất xơ

- Thức ăn xanh dễ tiêu hóa, ngon miệng

- Thức ăn xanh nhiều vitamin nhiều nhất là vitamin A (Caroten), vitamin B đặc biệt là vitamin B2 và vitamin E, vitamin D rất thấp

- Hàm lượng dinh dưỡng trong thức ăn xanh thấp

- Hàm lượng lipit chứa trong thức ăn xanh là 4% tính theo vật chất khô, chủ yếu là các axit béo không no Khoáng trong thức ăn xanh thay đổi tùy theo loại thức ăn, tính chất đất đai, chế độ bón phân và thời gian thu hoạch Nhìn chung thân loài

họ đậu có hàm lượng Ca, Mg, Co cao hơn trong các loại thức ăn xanh khác

1.2.2 Thức ăn rễ, củ và quả

a Giới thiệu

Là loại thức ăn được dùng tương đối phổ biến cho gia súc nhất là gia súc cho sữa Thức ăn rễ, củ, quả thường gặp ở nước ta như sắn, khoai lang, các loại bí là những loại thức ăn ngon miệng thích hợp cho lợn non và bò sữa

Nhược điểm của loại thức ăn này là khó bảo quản sau khi thu hoạch do dễ bị thối hỏng, cần phải làm khô mới để được lâu dài

b Một số loại củ

- Khoai mì ( sắn ):

+ Củ sắn thường được dùng để sản xuất tinh bột chất lượng cao, dù vậy cũng vẫn được sử dụng cho bò, heo và gia cầm dưới dạng khô hoặc tươi Thường dùng nhất là dạng thái lát hoặc khúc phơi khô, khi dùng đem nghiền thành bột Đây là một loại thực liệu khá phổ biến trong thức ăn hỗn hợp, kể cả ở các nước ôn đới phải nhập khẩu Bột sắn thương mại có độ ẩm 12,5-13,5 %, protein 1,8-3,0 %, béo 0,3-0,4 %, xơ 1,5-4,2 % trong đó tinh bột chiếm đến 68 %, khoáng chất 1,3-3,3 %, trong đó canxi 0,07-0,09 % và photpho 0,05-0,09 %

+ Các dưỡng chất của khoai mì dễ tiêu hóa Hàm lượng ME biến động từ 18,05 MJ/kg, tương đương với 1-1,4 DVTA

13,5-+ Protein khoai mì chứa 3,5% lysin-methemin; 0,6-1,6mg thiamin và 0,8 mg ribolavin, nghèo các axit béo thiết yếu Khoai mì chứa 2 glucosid có gốc – C=N

là linamarin và lotaustralin, chúng dễ bị phân hủy phóng thích ra acid cyan

DUT-LRCC

hydrid gây ngộ độc cho gia súc non Những phương pháp xử lý có thể là hấp, bào nạo và vắt hoặc xay nghiền thành bột và sau đó đem ép Chủ yếu được dùng để nuôi gia súc lớn có sừng Trong khẩu phần có thể dùng không quá 10% để nuôi gia cầm, không quá 40% để nuôi heo và 40-70% tính theo gia trị năng lượng của khẩu phần để nuôi trâu bò Việc cân đối các dưỡng chất khiếm khuyết phải được chú ý

Hình 1.2 Củ sắn

- Khoai lang:

+ Củ khoai lang dễ tiêu hóa và là một thực liệu cung cấp năng lượng rất tốt Củ tươi rất thu hút trâu bò Thức ăn tinh dặm của bò sữa có thể gồm 50% khoai lang xắt lát khô, 20% bắp, 20% mật đường cộng thêm urê tươi có thể thay thế 30-50%

tỷ lệ thức ăn trong các khẩu phần của heo Nấu với lượng lớn nên sử dụng cho heo trưởng thành tốt hơn

+ Khoai lang khô có giá trị 90% so với bắp khi chúng chiếm đến 60% khẩu phần Chăn thả người ta cho heo nái ăn thêm 0,5 kg thức ăn bổ sung protein hàm lượng cao, nhưng có thể khiến cho heo nái dễ bị mập mỡ Bột khoai lang có thể đưa vào khẩu phần ăn của gia cầm đến 50%, nếu có bổ sung protein thích hợp cho kết quả tốt

DUT-LRCC

Hình 1.3 Củ khoai lang

1.2.3 Thức ăn từ các hạt ngũ cốc

a Hạt ngô

Ngô: giống như các loại ngũ cốc khác, ngô chứa nhiều vitamin E, ít vitamin D và

B Ngô chứa ít canxi, nhiều photpho nhưng chủ yếu ở dạng kém hấp thu là phytat Ngô

có tỷ lệ tiêu hóa năng lượng cao, giá trị protein thấp, thiếu axit amin

Ngô là loại thức ăn chủ yếu dùng cho gia súc, gia cầm và các loại thức ăn rất giàu năng lượng, 1kg ngô hạt có 3200 - 3300 kcal ME Ngô còn có tính chất ngon miệng đối với lợn tuy nhiên nếu dùng làm thức ăn chính cho lợn thì sẽ khiến cho mở lợn trở nên nhão Ngô thường được xem là loại thức ăn năng lượng để so sánh với các loại thức ăn khác

Hình 1.4 Hạt ngô DUT-LRCC

b Hạt lúa

Là loại hạt ngủ cốc chủ yếu của vùng Đông Nam Á Thóc được dùng chủ yếu cho các loại gia súc nhai lại và ngựa; gạo, cám dùng cho người, lợn và gia cầm Vỏ trấu chứa 20% khối lượng của hạt thóc, nó giàu Silic và thành phần chủ yếu là xenluloza Cám gạo chứa 11 – 13 % protein thô và 10 – 15 % lipit

Hình 1.5 Hạt lúa

1.3 Các phương pháp chế biến thực vật làm thức ăn chăn nuôi

Tự sản xuất thức ăn chăn nuôi không phải là điều mới mẻ nhưng trong điều kiện thực tế hiện nay, việc người dân tự sản xuất thức ăn chăn nuôi vẫn gặp phải rất nhiều khó khăn Vì phụ thuộc hoàn toàn vào các loại thức ăn chăn nuôi nên những năm gần đây, giá cám liên tục tăng, người chăn nuôi gặp khó, sản xuất chăn nuôi liên tục lỗ Rất nhiều gia đình muốn tự sản xuất thức ăn chăn nuôi để có thể chủ động được lượng cám cho trang trại mình, không còn phải phụ thuộc vào các công ty cám trên thị trường Tuy nhiên, để thực hiện được điều đó, vẫn còn một số khó khăn nhất định như: việc thu mua và bảo quản nguyên liệu, đầu tư máy móc trang thiết bị để sản xuất cám, đầu

tư thời gian công sức để làm cám Vì vậy, mặc dù rất nhiều gia đình chăn nuôi muốn

tự sản xuất, chế biến thức ăn nhưng vẫn chưa thể thực hiện được ý định này

Có thể nói, tự sản xuất, chế biến thức ăn chăn nuôi từ nguồn nguyên liệu sẵn có tại các địa phương đang được cho là một hướng đi hiệu quả giúp cho người nông dân

DUT-LRCC

có thể duy trì và phát triển ngành chăn nuôi của tỉnh nhà trong điều kiện chăn nuôi còn gặp rất nhiều khó khăn như hiện nay

Sắn có thể sát thành bội sau đó phơi khô làm bột lọc, bã phơi khô hoặc nấu chín

ủ men rượu cho gia súc ăn

1.4 Một số phương pháp chế biến thức ăn cơ học

1.4.1 Phương pháp cắt, băm, xay, nghiền

Xay, nghiền, cắt, băm là phương pháp chế biến bằng cơ học, nhằm làm thay đổi nguyên liệu về hình dạng, kích thước, từ trạng băm nguyên liệu sống chưa ăn được thành thức ăn Nguyên liệu được sơ chế, rửa sạch, đưa vào cắt băm hoặc xay, giã, nghiền, tạo ra các sản phẩm mới phù hợp với món ăn về hình dạng, kích thước, trạng băm Phương pháp này áp dụng cho các loại thực phẩm ăn được không qua chế biến nhiệt như: Các loại coktail làm từ hoa quả, nước uống từ hoa, quả, rau…

a) Trước khi băm b) Sau khi băm

Hình 1.6 Rau, quả đã được băm, nghiền

- Nguyên liệu: Là những thực vật ăn sống được và một số nguyên liệu động vật

có thể ăn sống Phần lớn nguyên liệu là các loại hoa quả, rau, cỏ như: cỏ voi, mía, than cây chuối, các loại ngủ cốc…

- Dụng cụ chế biến: Dao, chầy, cối, máy xay, nghiền

- Sản phẩm: Giữ được màu sắc tự nhiên của nguyên liệu, có hình dáng đẹp, kích

thước phù hợp với từng món ăn cụ thể

DUT-LRCC

1.4.2 Phương pháp vắt, ép

Vắt, ép là phương pháp chế biến dùng lực ép của các dụng cụ nhằm tách và lấy cấc chất lỏng có trong nguyên liệu để sử dụng làm sản phẩm ăn uống Nguyên liệu được

sơ chế sạch, cắt băm thành từng phần nhỏ, đưa vào dụng cụ chuyên dùng để vắt hoặc

ép để lấy hết phần chất lỏng có trong nguyên liệu sử dụng làm nguyên liệu cho các món ăn, đồ uống Phương pháp ép sử dụng với hầu hết mọi nguyên liệu, vắt chỉ sử dụng với các loại quả Phương pháp này sử dụng chủ yếu cho các đồ uống cho gia súc

Hình 1.7 Cám viên được ép để làm thức ăn chăn nuôi

- Nguyên liệu: Sử dụng chủ yếu có nguồn gốc thực vật, có thủy phần cao, có

nhiều xơ, các loại quả

- Dụng cụ: Có thể là máy vắt, ép các kích cỡ, loại lớn như máy ép mía, có loại thủ

công sử dụng bằng tay như máy xay tay

- Sản phẩm: Vắt ép trạng băm lỏng, sánh giữ được mùi vị sẵn có trong nguyên

liệu Có thể dùng làm đồ uống hoặc pha trực tiếp với nguyên liệu khác

1.4.3 Phương pháp nhào, khuấy, trộn

Nhào, khuấy, trộn là phương pháp chế biến sử dụng các tác động cơ học tạo ra sự chuyển động liên tục của nguyên liệu trong khuôn khổ nhất định, làm cho nguyên liệu bị biến đổi kích thước, trạng băm và một số đặc tính ban đầu Nguyên liệu được sơ chế sạch, cắt băm thành từng phần nhỏ rồi bỏ vào thiết bị, nhờ những lực được tạo ra do chuyển động liên tục của nguyên liệu với bộ phận cắt và thành thiết bị Nguyên liệu bị biến đổi dần dần về hình dạng, kích thước và trạng băm để phù hợp với yêu cầu chế biến

DUT-LRCC

Hình 1.8 Thức ăn được nhào, khuấy, trộn

- Nguyên liệu chế biến là những nguyên liệu mềm, không có gân xơ, dễ đánh,

khuấy, cắt, xé và dễ chuyển sang trạng băm nhỏ, mịn, mượt hoặc sánh Nguyên liệu trước khi chế biến phải làm sạch, loại bỏ những phần gia súc không ăn được

- Dụng cụ đánh khuấy là các máy đánh khuấy cơ khí hoặc bán cơ khí hoặc thủ công

- Sản phẩm giữ màu sắc cơ bản của nguyên liệu, hương vị có thể thay đổi, trạng

băm nhỏ, mịn, đặc, sánh

1.5 Các phương pháp chế biến đơn giản

Bao gồm các phương pháp sau:

- Phương pháp băm bổ: Đây là loại băm băm mà lưỡi dao tác động vào vật băm theo phương vuông góc, cạnh sắc của lưỡi dao đi vào và chia vật băm ra làm các phần khác nhau Trong sản xuất nông nghiệp nguyên liệu thường là mềm tính đàn hồi không cao nên thường áp dụng phương thức này Phương pháp này áp dụng nhiều cho nhiều loại nông sản như cắt băm cỏ, rơm, các loại củ quả… Với phương pháp này quan trọng

là thiết kế cho lưỡi dao và tấm kê

+ Lưỡi dao: Thường là bản mỏng, mài một cạnh được gắn trên cán dao hoặc trống dao khi chuyển động sẽ tịnh tiến theo phương vuông góc với cạnh lưỡi dao Hiện nay với nhiều loại máy băm băm như máy băm rau, cỏ, rơm… thì máy hoạt động theo nguyên lý chặt bổ trực tiếp tạo ra các khúc có kích cỡ khác nhau Cũng với các máy băm củ quả thì hoạt động theo nguyên lý bào gỗ lưỡi dao tiếp súc và cắt đi một phần của củ quả tạo thành lát, miếng mỏng

DUT-LRCC

+ Tấm kê: Với phương pháp băm bổ thì tấm kê là một bộ phận rất quan trọng

nó ảnh hưởng lớn đến quá trình cắt và chất lượng sản phẩm, tấm kê là nơi vật băm được cố định định vị để cắt, tấm kê cần có độ chính sác cao khoảng cách với lưỡi dao hợp lý với từng vật băm thì quá trình băm mới dễ dàng sản phẩm mới đạt yêu cầu Với nguyên liệu là rau cỏ thì khoảng cách hợp lý là 0,5 mm với củ quả là 1 đến 3 mm

- Phương pháp băm trượt: Là phương pháp mà khi băm lưỡi dao truợt trên vật băm một góc trượt ξ, Phương pháp này lưỡi dao sẽ di chuyển một khoảng nhiều hơn so với phương pháp chặt bổ Tuy nhiên với phương pháp cắt này lại giảm đáng kể cô ng cắt băm và cho p hí cho năng lượng cắt băm rất có lợi cho quá trình cắt Loại này dùng phổ biến trong cả cắt băm thủ công và cơ giới, mang lại hiểu quả lớn trong

1.6 Một số máy băm đã được chế tạo hiện nay

Hiện nay máy băm được ứng dụng rất rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như: máy băm trong chăn nuôi (máy băm bèo, băm rau, băm cỏ, ngủ cốc…), máy băm trong chế biến thực phẩm (máy băm tỏi, băm củ quả, máy băm thịt…), máy băm trong nông nghiệp Nói chung các máy băm có chức năng chính là băm vật cần băm thành các phần nhỏ ở dạng lát mỏng hoặc từng khúc tuỳ theo yêu cầu của công việc Các máy băm này hiện nay chủ yếu là dùng trong gia đình, kết cấu gọn nhẹ, và một số máy chuyên dụng chỉ dùng cho những công việc hay những sản phẩm đặc trưng Hiện nay máy băm rất đa dạng về cấu tạo và công nghệ từ những máy băm có thể thiết kế đơn

sử dụng bằng thủ công hay bán tự động cho đến những máy băm sử dụng các yếu tố công nghệ cao như tích hợp điện tử, tự động hoá… Từ những máy băm chuyên dùng đến những máy đa năng năng suất và chất lượng không ngừng tăng

Dưới đây là một số máy băm nghiền và các thông số liên quan:

1.6.1 Máy băm nghiền đa năng 3A

Máy băm nghiền đa năng 3A do nhà sáng chế Nguyễn Hải Châu chế tạo, được

dùng để băm nghiền các nguyên liệu như rau bèo, ngô, khoai sắn, cua ốc, thân cây chuối, cỏ voi làm thức ăn tổng hợp cho gia súc, gia cầm; để ủ làm phân xanh hoặc làm đệm lót sinh học Sản phẩm được Công ty TNHH Thiết bị Công nghệ R.A.I phân phối tại thị trường Việt Nam

DUT-LRCC

Hình 1.9 Máy băm nghiền đa năng 3A

Máy băm nghiền đa năng 3A2.2Kw có 3 công dụng chính:

- Nghiền bột khô các loại như: sắn khô, các loại hạt ngũ cốc như: ngô, đỗ tương,

thóc gạo Mỗi mẻ từ 1- 2 phút nghiền được 5kg

- Nghiền nát nhuyễn các loại như: thân cây ngô, thân chuối, rau, bèo, cá tôm, Máy nghiền liên hoàn mỗi giờ được khoảng 200kg

- Băm ra các sản phẩm có độ dài từ 1- 5 cm các nguyên liệu như: cỏ voi, thân cây ngô, rau làm thức ăn cho trâu, bò, dê, cừu, lợn, cá… Với những nguyên liệu được máy băm ra, bà con có thể cho vật nuôi ăn ngay hoặc ủ chua để dự trữ Bên cạnh đó, máy có thể băm bèo, cỏ dại, phụ phẩm nông nghiệp làm đệm sinh học lót chuồng nuôi gia súc gia cầm hoặc ủ làm phân xanh Máy băm liên hoàn với năng suất được khoảng 300 - 500 kg/giờ

DUT-LRCC

Bảng 1.1 Thông số kỹ thuật của Máy băm nghiền đa năng 3A2.2Kw

Động cơ

Tốc độ trục chính 2800 (V/ph) Thùng băm Vật liệu chế tạo Inox

tương, gạo, sắn 50 – 70 (Kg/giờ) Kích thước đóng gói 550 × 550 × 1100 (mm)

1.6.2 Máy băm nghiền rơm rạ FQ30

Máy băm nghiền rơm rạ FQ30 là dòng máy phục vụ chăn nuôi rất hiệu quả hiện nay, được đông đảo bà con nông dân sử dụng Máy có tính năng chính là băm rơm rạ,

cỏ khô thành các mảnh nhỏ dùng làm thức ăn cho vật nuôi, trồng nấm… Ngoài ra máy còn nghiền được các loại hạt ngô, đậu, lúa, sản phẩm cho ra có dang bột mịn, phục vụ cho chăn nuôi rất hiệu quả

Đây là dòng sản phẩm phù hợp cho các hộ gia đình với ưu điểm giá cả phù hợp, tính năng thiết thực Gúp bà con tự chủ được cho công viêc sản xuất, chăn nuôi của mình, góp phần không nhỏ cho việc phát triển kinh tế, làm giàu từ chính quê hương mình

DUT-LRCC

a Hình ảnh máy băm nghiền rơm rạ

b

c Hình ảnh rơm trước và sau khi băm bằng máy

Hình 1.10 Máy băm nghiền rơm rạ

DUT-LRCC

Thông số kỹ thuật chính của máy

1.6.3 Máy thái chuối

Máy thái chuối dùng để thái (băm) cắt cây chuối và các loại rau, bèo, cỏ, củ, quả

để chế biến thức ăn chăn nuôi gia súc, gia cầm, cá, lợn, vịt, gà, vv Máy thái chuối cỡ lớn có năng suất băm thái chuối đạt từ 900 – 1000kg trong một giờ, sản phẩm đƣợc

a Hình ảnh máy thái chuối

b Hình ảnh thân cây chuối sau khi được thái bằng máy thái chuối

Máy thái chuối cỡ lớn giúp bạn xắt nghiền chuối chỉ trong vài phút máy chế biến được vài trăm kg chuối Chỉ cần lấy ra, trộn cám, rau, bột mì là trở thành thức ăn hấp dẫn cho hàng trăm con gà, vịt, ngan gia súc, gia cầm và thủy sản Máy thái chuối

cỡ lớn được thiết kế nhỏ gọn, tiếng ồn nhỏ chạy êm, dễ sử dụng, hiệu quả cao

Thông số kỹ thuật của máy thái chuối cỡ lớn

Bảng 1.3 Thông số kỹ thuật của máy thái chuối cỡ lớn

Kích thước đóng gói 1100 x 800 x

600 (mm) DUT-LRCC

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ THIẾT KẾ MÁY BĂM

VÀ DAO BĂM

2.1 Những yếu tố chính ảnh hưởng đến quá trình cắt thái bằng lưỡi dao

Để cắt thái vật liệu được thành đoạn(hay lát) bảo đảm chấtt lượng, giảm được năng lượng cắt thái, ta cần xét đến một số yéu tố chính thuộc phạm vi dao thái và vật thái ảnh hưởng đến quá trình cắt thái :

b Lưỡi dao có góc mài σ (ở một phía)

Nếu cắt thái chặt bổ (không trượt):

- Đối với rơm: q = 50 ÷ 120 (N/cm2)

- Đối với rau cỏ: q = 40 ÷ 80 (N/cm2)

- Đối vói củ quả: q = 20 ÷ 40 (N/cm2)

Khi cắt thái các vật đàn hồi, áp suất riêng gây ra hai giai đoạn: Đầu tiên là lưỡi

Nguyên liệu

Dao trên

Dao dưới DUT-LRCC

dao nén ép vật thái một đoạn, rồi đến cắt đứt vật thái (hình 3.1) Trong quá trình lưỡi dao đi vào vật thái còn phải khắc phục các lực ma sát T1 (N) do áp lực cản của vật thái tác động vào mặt của dao và T2 (N) do vật thái dịch chuyên bị nén ép tác động vào mặt vát của cạnh sắc lưỡi dao

Nếu gọi Pt (N) là lực cản cắt thái thì:

- góc mài của lưỡi dao (độ)

2.1.2 Các yếu tố chính thuộc về dao thái

- Độ sắc s (mm) của cạnh sắc lưỡi dao: chính là chiều dày s của nó (hình 3.2)

Thông thường đô sắc cực tiểu đạt tới 20 ÷ 40 µm Đối vói các máy thái trong chăn

nuôi, s không vượt quá 100 µm, nếu s quá 100 µm lưỡi dao coi như bắt đầu cùn và

thái kém

Hình 2.2 Cạch sắc lưỡi dao

Rõ ràng là độ sắc s càng lớn thì áp suất riêng q càng tăng

Nếu gọi ứng suất cắt của vật thái là σc thì:

q = s.σc (N/cm2)

Góc cắt thái α (hình 4.5) là góc hợp bôi góc đặt dao p và góc mài σ :

α = p + σ (độ) Góc đặt dao p phải tính toán thiết kế sao cho lớp rau củ khi được dáo thái xong và tiếp tục được cuốn vào, sẽ không chạm vào mặt dao, tránh ma sát vô ích

Vấn đề tính toán góc đặt dao p sẽ phụ Ihuộc vào vận tốc quay của dao thái, vận tốc cuốn rau vào, dạng cạnh sắc của lưỡi dao, v.v

Góc mài dao σ đã được Reznik N.E nghiên cứu và đề xuất (1975) công thức thể hiện ảnh hưởng đến lực cắt thái:

Qth = Pt + ctgσ

c - hệ số có thứ nguyên

Qth - lực cắt thái tới hạn cần thiết cắt thái (N)

DUT-LRCC

+ Đối với các máy thái củ quả: σ = 18 ÷ 25°

- Độ bền của vật liệu làm dao

Dao cộ chất luợng bền thì lâu cùn, thái tốt Khỉ đó, công nén lớp vật thái do lƣỡi dao tác động lúc bắt đầu căt sẽ tốn ít hơn và công cản cắt thái cũng nhỏ hơn Các lực và công này thể hiện bằng đồ thị phụ thuộc vào độ thái sâu λ của lƣỡi dao vào vật thái (hình 3.4)

Hình 2.4 Đồ thị phụ thuộc của lực cắt với độ thái sâu

DUT-LRCC

- Vận tốc của dao thái V (m/s): Vận tốc dao thái ảnh hưởng đến quá trình cắt

thái, thể hiện cụ thể bằng những đồ thị thực nghiệm biêu diễn sự biến thiên của áp suất riêng q hoặc lực cắt thái Pt và công cắt thái Act với vận tốc của dao thái (hình 3

Hình 2.5 Đồ thị phụ thuộc của q, Act, Pt với v

Ta có thể tính theo công thức thực nghiệm :

Pt = 75.10-0,0019q.v2,6 + 40 Trong đó: Pt: Lực cắt thái (N)

q: Áp suất riêng (N/mm) v: Vận tốc dao thái (v/ph) Vận tốc tối ưu bằng 35 ÷ 40 (m/s)

2.2 Điều kiện trượt của lưỡi dao trên vật thái

Như chúng ta đã thấy ở trên, đường trượt của lưỡi dao trên vật thái (hay của vật thái trên lưỡi dao theo quan hệ tương hỗ) càng dài thì lực cản cắt thái càng giảm Để thể hiện hiện tượng trượt nói chung của lưỡi dao trên lớp vật thái, ta hãy

vẽ và phân tích (hình 3.6) vận tốc V cửa một điểm M ở lưỡi dao khi tác động vào

lớp vật thái

Hình 2.6 Phân tích vận tốc của các điểm M ở cạnh sắc lưỡi dao AB khi tác động

vào vật thái DUT-LRCC

Vận tốc V có thể phân tích làm hai thành phần: thành phần vận tốc pháp

tuyến vn (vuông gốc với lưỡi dao) và thành phần vận tốc tiếp tuyến v t (theo cạnh sắc

lưỡi dao) Vận tốc pháp tuyến v n chính là vận tốc của dao thái ngập sâu vào vật thái

Vận tốc tiếp tuyến V t gây nên chuyển động trượt của điểm M thuộc dao lương đối với

điểm M thuộc vật thái.

Theo định nghĩa của Gơriatskin, góc hợp bởi vận tốc v (vận tốc tuyệt đối) với

thành phần pháp tuyến vn gọi là góc trượt , tỷ số giữa trị số vận tốc tiếp tuyến vt và vận tốc pháp tuyến Vn gọi là hệ số trượt ɛ:

Phát triển các lý luận nghiên cứu về cắt thái của Gơriatskin, Viện sĩ Giưligôpski V.A đã phân tích nội dung vật lý của vấn đề này như sau:

Chúng ta hãy xét các lực tác động giữa lưỡi dao với vật thái : Tất nhiên, trong

trường hợp cắt thái chặt bổ, góc trượt τ = 0 thì lực tác động giữa lưỡi dao với vật thái

chỉ có một lực pháp tuyén cắt thái (thẳng góc với lưỡi dao ) theo phương vận tóc của lưỡi dao Trong trường họp chúng ta cần xét là góc trượt τ = 0, đói với một lưỡi dao thẳng AB quay quánh một tâm quay O (hình 3.7) và cách tâm quay một đoạn p (lấy trường hợp đơn giản) Để dễ phân tích, chúng ta sẽ vẽ tách riêng và xét các lực do vật thái (cuộng rau chẳng hạn) tác động vào dao thái (hình 3.7a) và các lực do dao tác động vào vật thái (hình 3.7b và c)

DUT-LRCC

a) b) c

Hình 2.7 Phân tích các lực tác động giữa lưỡi dao và vật thái

a - các lực do rau tác động vào dao

b - các lực do dao tác động vào rau với góc τ ≤ µ’

c - các lực do dao tác động vào rau với góc τ > µ’

Trước hết, khi lựỡi dao tác động vào rau thì ở điểm tiếp xúc M sẽ sinh ra lực pháp tuyến chống đỡ ngược chiều theo nguyên lý "lực và phản lực" Ở hình 3.7a, rau tác động vào lưỡi dao ở điểm Md với lực pháp tuyến N’, còn ở hình 3.7b, 3.7c thì lưỡi dao tác động vào cuộng rau ở diêm Mr với lực pháp tuyén N = N’ nhưng ngược chiều,

vì phương chuyển động của điểm Md ở lưỡi dao (theo vectơ vận tốc v) không trùng với phương pháp tuyến (vì λ ≠ 0), cho nên lực pháp tuyến N’ có thể phân tích thành hai thành phần (hình 3.7a) : lực P’ theo phương chuyển động V, và T’ theo phương của lưỡi dao AB Ở đây chúng ta thấy ngay rằng lực T’ này có xu hướng làm cho điểm Md

của lưỡi dao trượt (xuống phía dưới) trên cuộng rau Nhưng khi đó sẽ xuất hiện lực ma sát F’ giữa lưỡi daọ và cuộng rau hướng lên phía trên cản lại hiện tượng trượt đó, với trị số F’ = T’ Cũng xét như vậy theo hình 3.7b và 3.7c thì lực pháp tuyến N do lưỡi dao tác động vào điểm Mr của cuộng rau cũng có thể phân tích làm hai thành phần : lực P theo phương chuyển động V và lực T theo phương của lưỡi dao AB Ở đây, đối với cuộng rau, lực T có xu hướng làm cho điểm Mr của cuộng rau truợt theo lưỡi dao lên phía trên và cũng xuất hiện lực ma sát F giữa cuộng rau và lưỡi dao (cũng bằng F’) hướng xuống phía dưới, cản lại lại tượng trượt với trị số F = T

DUT-LRCC

Trên hình vẽ chúng ta thấy rằng góc trượt càng lớn thì lực T (hay T’) càng tăng, đồng thời lực ma sát F (hay F’) cũng vẫn có khả năng tăng theo, bằng T, khiến cho điểm Mr của cuộng rau không thể trượt theo lưỡi dao được Nghĩa là mặc dù cắt thái với góc trượt τ ≠ 0, nhưng hai điếm Mr của rau và Md của dao khi tiếp xúc với nhau vẫn không trượt đi, không rời nhau Trái lại, trong quá trình thái, điểm Md của dao vẫn

cứ bám chặt lấy điểm Mr của rau mà nén xuống với lực tác động P cho đến khi cắt đứt (tuy lúc này ở Mr của rau có ba lực tác động P, T và F, nhưng F = T và hợp lực của chúng là lực P)

Nhưng chúng ta biết rằng khi T tăng, F sẽ tăng theo và chỉ đạt tới trị số lực ma sát cực đại Fmax mà thôi (theo khái niệm về lực ma sát và góc ma sát)

Trị số Fmax = N tgµ’ = N f’ trong đó µ’ là góc ma sát giữa lưỡi dao và vật thái, f’= tgµ’ là hệ số ma sát Có điều là trong trường hợp ma sát giữa lưỡi dao và vật thái này (coi như ma sát giữa đường thẳng và bề mặt) thì trị số của góc má sát µ’ không cố định như các trường hợp ma sát thông thường (giữa bề mặt với bề mặt) Trái lại, theo thực nghiệm, (p’ và f thay đối trị số ít nhiều Do đó, để phân biệt hiện tượng ma sát

của lưỡi dao với vật thái, Gơriatskin đề nghị gọi góc µ’ là góc cắt trượt và hệ số f’ =

tgµ' là hệ số cắt trượt

Vậy khi T và F tăng lên trong giới hạn T = F < Fmax nghĩa là T = F = N.tgτ hay τ

≤ µ’ thì quá trình cắt thái chưa có hiệh tượng "trượt tương đối" giữa các điểm của lưỡi dao tiếp xúc với các điểm của cuộng rau (vì bị hiện lượng ma sát chống lại)

Nhưng khi T tăng lên nữa, do góc trượt τ tăng lên (vì T = N.tgτ), trong lúc đó lực

ma sát không thể tăng lên thêm mà chỉ giữ ở trị số Fmax, nghĩa là khi T > F max hay τ > µ’, thì hiệu số lực T - F max sẽ có xu hướng làm cho M r của rau trượt đi, rời điểm Md

của dao, lên phía trên, hay ngược lại, điểm Md của dao trượt đi, rời điểm Mr của rau, xuông phía dưới, bây giờ mới bắt đâu có hiện tượng "trượt tương đối" giữa dao và rau

Và khi đó quá trình cắt thái mới thực sự có trượt, dao mới phát huy được khả năng

"cưa" cộng rau (bằng những lưỡi răng cưa rất nhỏ, đã nêu ở trên ) và lực cắt thái mới giảm được nhiêu, cắt thái mới dễ dàng Lúc này hợp lực của ba lực P, T và Fmax do dao tác động vào rau, không phải là lực P mà luôn luôn là lực R, nghĩa là τ dù T lớn bao

nhiêu đi nữa, dao cũng tác động vào rau bằng lực tổng hợp R mà thôi (hình 3.7c)

DUT-LRCC

Tóm lại, qua việc phân tích trên, Giưligôpski đã đề xuất ra ba trường hợp của quá trình cắt thái bằng lưỡi rau như sau:

- Trường hợp góc trượt τ = 0 quấ trình cắt thái chặt bổ không trượt, chỉ có lực

pháp tuyến, không có lực tiếp tuyến (theo lưỡi dao)

- Trường hợp góc trượt τ ≤ µ’ quá trình cắt thái vẫn chưa có trượt, tuy có cólực

tiếp tuyến và lực pháp tuyến (nhưng lực tiếp tuyến này chưa gây đuợc hiện tượng trượt

vì ma sát)

- Trường hợp góc trượt τ > µ’ quá trình cắt thái có trượt tương đối giữa dao và vật thái, do tác dụng của lực tiếp tuyến đủ lớn thắng được hiện tượng ma sát

2.3 Thiết kế dao băm

2.3.1 Yêu cầu của dao băm

Dao băm là chi tiết làm việc chính cuả máy nên cần có những yêu cầu sau:

- Dao phải đảm bảo độ cứng, độ bền

- Khả năng chống mài mòn cao

- Dao được chế tạo phải cân đối, tránh mất cân bằng động khi làm việc

- Vì dao làm việc ở vận tốc lớn nên thiết kế dao co trọng lượng vừa phải

Dựa vào điều kiện thực tế sản suất và điều kiện của máy đáp ứng được những nhu cầu cho người sử dụng ta chọn năng suất của máy là 100Kg/h

2.3.2 Các phương án kết cấu dao

a Một số loại dao

- Dao có 3 lưỡi cắt

Hình 2.8 Dao có 3 lưỡi cắt DUT-LRCC

a Dao có lƣỡi cắt cong

b Dao có lƣỡi cắt thẳng

c Dao có lƣỡi cắt tháo đƣợc

- Dao có nhiều lƣỡi cắt (dao hình tròn)

Cấu tạo dao phải cho phép thay đổi được chiều dày của miếng vật liệu Có thể chỉ

là 1 dao hay gồm 1 bộ dao lắp trên vài trục song song, sản phẩm đưa vào phía dao bằng cách cho ăn dao cưỡng bức hay tự ăn dao Trong trường hợp tự ăn dao thì sản phẩm được kéo trên lưỡi dao bằng lực bám dính xuất hiện trên bề mặt tiếp xúc của sản phẩm với dao hoặc bằng lực kéo tạo thành do cấu tạo hay hình dạng mép dao cắt nhờ

vị trí của dao trên cơ cấu dẫn động

b Chọn loại dao

Chọn dao 2 lưỡi cắt với các thông số:

Đường kính của dao : Dao 1: D = 317 (mm)

Dao1: Chiều dài lưỡi cắt chính A = 130 (mm), chiều rộng B = 60 (mm)

Dao2: Chiều dài lưỡi cắt chính A = 140 (mm), chiều rộng B = 60 (mm)

A

Hình 2.12 Kích thước dao

DUT-LRCC

b Tính và chọn số vòng quay của Dao

Năng suất đặt ra là: 250 (kg/giờ) = 70 (g/giây)

Trên thực tế mỗi lát rau cỏ cắt ra có khối lƣợng trung bình là : 2 (g)

Trục đƣợc gắn 2 con dao vậy mỗi vòng quay sẽ cắt đƣợc là : 2x2 =4 (g)

Ta có số vòng quay của đĩa trong 1s là:

n = 70 17

4  (v/s) Chọn n = 24 (v/s) hay n = 1440 (v/ph)

Để năng suất của máy cao hơn và băm nhanh, nhỏ hơn ta chọn n = 2000 (v/ph)

c Tính lực cản riêng của dao

Lực cản riêng khi cắt rau củ quả là lực của thức ăn, tác dụng lên lƣỡi cắt dao trên một đơn vị diện tích

Lực cản riêng phụ thuộc vào các yếu tố sau

Vận tốc dao:

3,14.140.2000

11 60.1000 60.1000

d Lực tác dụng lên lưỡi cắt của dao

Lực tác dụng lên lƣỡi cắt của dao là lực cản P Lực P đƣợc tính theo công thức:

P = K.l = 0,093.14 = 13,06 (kG/cm) = 130,6 (N)

L: chiều dài của lƣỡi cắt (cm)

K: lực cản riêng (kG/cm2)

DUT-LRCC

CHƯƠNG 3: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÁY BĂM NGHIỀN

THỨC ĂN

3.1 Chọn phương án thiết kế máy băm nghiền thức ăn

3.1.1 Cơ sở chọn phương án thiết kế

Máy được thiết kế ra khi làm việc phải có độ tin cậy cao, năng suất cao, hiệu suất làm việc lớn, tuổi thọ cao, chi phí chế tạo, lắp ráp, sửa chữa và thay thế thấp nhất Ngoài ra còn phải chú ý đến yêu cầu về đặc điểm nơi máy phục vụ, kết cấu máy không

quá phức tạp, dễ sử dụng, tiếng ồn nhỏ và hình dáng của máy có tính thẩm mỹ

3.1.2 Yêu cầu kỹ thuật chung của máy khi thiết kế

- Đơn giản trong kết cấu và khả năng vận hành dễ dàng

- Tiêu thụ ít năng lượng nhưng vẫn mang lại năng suất cao

- Giá cả phù hợp với người tiêu dùng

- Khả năng di chuyển thuận tiện

- Dễ sửa chữa và bảo trì

- Hình thức đẹp, gọn nhẹ

3.2 Lựa chọn các phương án cắt

Trên thị trường hiện nay có rất nhiều loại máy băm nghiền với cấu tạo, hình thức khác nhau Tuy nhiên điểm khác nhau nổi bật ở các loại máy này là về phương pháp cắt của chúng Người ta có thể sử dụng bằng phương pháp cắt với nguyên liệu được cấp theo phương ngang hoặc dùng phương pháp cắt với vật liệu được đưa từ trên xuống

3.2.1 Phương án 1: Cắt khi trục cắt đặt nằm ngang sử dụng bộ truyền đai

Dao được gắn cố định trên trục nằm ngang, và được siết chặt vào trục có ren bằng đai ốc Mỗi dao sẽ có 2 lưỡi cắt nằm ở vị trí đối xứng và khe hở giữa dao và thùng chứa liệu vừa đủ nhỏ để dao không chạm vào thùng chứa liệu cũng như cắt được toàn bộ nguyên liệu thức ăn cấp vào

Khi rau, cỏ, hay thân cây bắp chuối được đưa vào người sử dụng sẽ đẩy dần dần nguyên liệu theo phương ngang cho tới khi chạm vào lưỡi cắt nguyên liệu sẽ được cắt

DUT-LRCC

Ưu nhược điểm của phương án:

+ Ưu điểm:

- Có thể bố trí được nhiều lưỡi dao tăng hiệu suất cắt

- Thức ăn được cắt nhiều lần nâng cao khả năng nghiền nhuyễn

- Nhiều dao nên khả năng mòn dao được giảm

Hình 3.1 Sơ đồ nguyên lý máy băm nghiền trục nằm ngang

+ Nhược điểm:

- Khó lấy sản phẩm ra khỏi máy

- Khe hở giữa dao và thùng trộn không đảm bảo dễ gây kẹt

- Phải bảo dưỡng bộ truyền đai thường xuyên

3.2.2 Phương án 2: Cắt khi trục cắt đặt thẳng đứng

Dao được gắn cố định trên trục thẳng đứng, và được siết chặt vào trục có ren bằng đai ốc Trên trục có 3 dao, mỗi dao sẽ có 2 lưỡi cắt nằm ở vị trí đối xứng, khe hở giữa dao và thùng chứa liệu vừa đủ nhỏ để dao không chạm vào thùng chứa liệu cũng như cắt được toàn bộ nguyên liệu thức ăn cấp vào Khi rau, cỏ, hay thân cây bắp chuối được đưa vào người sử dụng sẽ đẩy dần dần nguyên liệu theo phương từ trên xuống cho tới khi chạm vào lưỡi cắt nguyên liệu sẽ được cắt

DUT-LRCC

Ưu nhược điểm của phương án:

+ Ưu điểm:

- Có thùng chứa liệu nên an toàn khi vận hành

- Thức ăn được cắt nhiều lần nâng cao khả năng nghiền nhuyễn

- Dễ dàng chế tạo

+ Nhược điểm:

- Chế tạo bộ dao khó khăn

- Phải đảm bảo độ cân bằng của máy để tránh rung lắc

Hình 3.2 Sơ đồ nguyên lý máy băm nghiền trục thẳng đứng

3.2.3 Phương án 3: Cắt khi trục cắt đặt thẳng đứng sử dụng bộ truyền bánh răng

Dao được gắn cố định trên trục thẳng đứng, và được siết chặt vào trục có ren bằng đai ốc Trên trục có 3 dao, mỗi dao sẽ có 2 lưỡi cắt nằm ở vị trí đối xứng, khe hở giữa dao và thùng chứa liệu vừa đủ nhỏ để dao không chạm vào thùng chứa liệu cũng như cắt được toàn bộ nguyên liệu thức ăn cấp vào

Khi rau, cỏ hay thân cây bắp chuối được đưa vào người sử dụng sẽ đẩy dần dần nguyên liệu theo phương từ trên xuống cho tới khi chạm vào lưỡi cắt nguyên liệu sẽ được cắt

DUT-LRCC

Ưu nhược điểm của phương án:

+ Ưu điểm:

- Sử dụng bộ truyền bánh răng có độ làm việc tin cậy, hiệu suất cao Đảm bảo tỉ

số truyền luôn không đổi

- Làm việc an toàn hơn sử dụng động cơ trực tiếp

+ Nhược điểm:

- Thiết kế khó khăn hơn Yêu cầu độ chính xác lớn

- Phải bảo dưỡng bộ truyền thường xuyên

Hình 3.3 Sơ đồ nguyên lý máy nghiền trục thẳng đứng

3.2.4 Phương án 4: Cắt khi trục cắt đặt thẳng đứng sử dụng bộ truyền bánh răng nón

Dao được gắn cố định trên trục thẳng đứng, và được siết chặt vào trục có ren bằng đai ốc Trên trục có 3 dao, mỗi dao sẽ có 2 lưỡi cắt nằm ở vị trí đối xứng, khe hở giữa dao và thùng chứa liệu vừa đủ nhỏ để dao không chạm vào thùng chứa liệu cũng như cắt được toàn bộ nguyên liệu thức ăn cấp vào

Khi rau, cỏ, hay thân cây bắp chuối được đưa vào người sử dụng sẽ đẩy dần dần nguyên liệu theo phương từ trên xuống cho tới khi chạm vào lưỡi cắt nguyên liệu sẽ được cắt

DUT-LRCC

Hình 3.4 Sơ đồ nguyên lý máy nghiền trục thẳng đứng

Ưu nhược điểm của phương án:

+ Ưu điểm:

- Động cơ đặt nằm ngang nên dễ thiết kế máy

- Bộ truyền hoạt động êm hơn

+ Nhược điểm:

- Khó lấy sản phẩm ra khỏi máy

- Khó khăn trong việc lắp đặt cũng như chế tạo

- Phải bảo dưỡng thường xuyên bộ truyền

3.2.5 Chọn phương án cắt

Qua quá trình khảo sát và kiểm nghiệm chúng em quyết định chọn phương án 2: Cắt khi trục cắt được đặt thẳng đứng vì phương pháp này đạt năng suất cao hơn, và dễ dàng cấp liệu với những nguyên liệu mềm như rau muống rau lang và hơn nữa là chế tạo không phức tạp Ngoài ra, do kết cầu đơn nên giá thành chế tạo thấp hơn, tăng tính cạnh tranh trên thị trường, cũng như phù hợp hơn với tình trạng kinh tế của các hộ gia đình chăn nuôi nhỏ lẻ

DUT-LRCC

3.3 Lựa chọn phương án truyền động của máy băm nghiền thức ăn cho gia súc

3.3.1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy

a Cấu tạo của máy (Hình 3.6)

b Nguyên lý hoạt động của máy:

Chuyển động của Dao cắt 6 được thực hiện bằng động cơ điện 4 thông qua một khớp nối Dao 6 được gắn cố định trên trục mang dao, quá trình cắt được thực hiên nhờ nguyên liệu được cấp vào thông qua Phễu cấp liệu 7 xuống Thùng chứa liệu 5

Ưu nhược điểm của máy

+ Ưu điểm:

- Kết cấu của máy nhỏ gọn

- Năng suất lao động cao

- Tiêu hao ít sức lao động

- Dễ sử dụng và sửa chữa

+ Nhược điểm:

- Phụ thuộc vào mạng điện xoay chiều 220v

- Chỉ cắt được các nguyên liệu rau thân bắp và cây chuối còn các nguyên liệu có tính dai khác như rơm rạ thì khó cắt

3.3.2 Phân tích và lựa chọn phương án thiết kế máy

Qua quá trình phân tích ưu, nhược điểm và cơ sở chọn phương án thiết kế Ta thấy phương án thiết kế máy với trục thẳng đứng sử dụng động cơ điện xoay chiều 1 pha có nhiều ưu điểm : thiết kế đơn giản, sử dụng dễ dàng trong mạng lưới điện gia đình, an toàn và gon nhẹ, giá thành thấp

3.4 Phân loại máy trộn

Có nhiều cách để phân loại máy khuấy trộn như phân loại theo nguyên lý cấu tạo, theo bố trí bộ phận trộn, theo số bộ phận trộn, theo cách làm việc, theo tính chất của sản phẩm đầu ra…v.v

a Phân loại theo nguyên lý cấu tạo

- Máy trộn có bộ phận trộn quay:

+ Máy trộn kiểu vít

DUT-LRCC

Hình 3.5 Máy trộn kiểu vít

Nguyên lý hoạt động:

+ máy trộn đứng dùng để trộn nguyên liệu khộ có đõ ẳm ít với vòng tua nhanh nên cho

ra năng suất nhanh nhưng chất lương thành phầm không cao bằng máy trộn nằm & giá thành cũng rẻ hơn máy trộn nằm tình theo thể tích chứa,

- nguyên liệu được đổ vào phiểu nạp liệu được trục vít nằm ngang đưa vào trong ống lăn trụ , trục vít tải có nhiệm vụ hút nguyền liệu lên cao sau đó phun trào theo dạng nước phun cứ thế theo chu kỳ xoay tròn đến khi nào đều chúng ta xả thành phẩm ra phiểu xã liệu

+ Máy trộn kiểu thùng quay

Hình 3.6 Máy trộn kiểu thùng quay

Nguyên lý làm việc của máy trộn thùng quay:

Nguyên liệu rời là dạng bột có độ ẩm nhỏ hơn 25% Để thực hiện quá trình trộn người

ta thường dùng máy trộn dạng thùng quay

DUT-LRCC

Máy trộn thùng quay được chế tạo theo hai dạng: thùng quay trên các con lăn và thùng quay trên trục

Tùy vào trường hợp mà bố trí cửa ra cửa vào của nguyên liệu cho phù hợp Trường hợp bố trí một cửa thì thời gian nạp và xả liệu bị kéo dài phải quay miệng xuống dưới

để xả liệu, sau đó quay miệng thùng lên để nạp liệu vào

+ Máy trộn chữ V

Hình 3.7 Máy trộn chữ V + Máy trộn kiểu cánh gạt

- Máy trộn thùng quay:

+ Máy trộn kiểu trống

+ Máy trộn kiểu côn

- Máy trộn - định mức phối hợp

b Phân loại theo cách bố trí bộ phận trộn

+ Máy trộn kiểu vít hay cánh gạt ngang

+ Máy trộn kiểu vít hay cánh gạt đứng

+ Máy trộn kiểu vít nghiêng

c Phân loại theo số bộ phận trộn

+ Máy trộn kiểu đơn, kép

+ Máy trộn kiểu thùng , đơn, kép

d Phân loại theo cách làm việc

+ Máy trộn liên tục

+ Máy trộn gián đoạn

DUT-LRCC

e Phân loại theo tính chất sản phẩn

Ưu điểm:

+ Máy làm việc theo kiểu liên tục

+ Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo và vận hành

Nhược điểm:

+ Vít phải có chiều dài để đảm bảo độ trộn đều

+ Hệ số chứa hạn chế (40 – 50 dung tích chứa) nên năng suất không cao lắm

3.5.2 Máy trộn có trục thẳng đứng:

Nguyên lý làm việc:

Vật liệu đƣợc đƣa vào máng cấp liệu, nhờ vít vật liệu đƣợc đƣa lên trên Khi đến đầu ống bao chúng sẽ đƣợc cánh gạt gạt tung ra xung quanh và rơi xuống phần thân hình nón Từ đó vật liệu đƣợc tiếp tục đƣa lên để lặp lại chu trình Vòng tuần hoàn của vật liệu trong máy sẽ đƣợc đi lặp lại nhiều lần cho đến khi hỗn hợp vật liệu đều Vật liệu sau khi trộn sẽ đƣợc đƣa ra ngoài theo cửa thoát liệu

Ưu điểm:

+ Độ trộn đều cao (khoảng 90 – 95%)

+ Tổng thời gian một mẻ thấp, (khỏang 6 – 10 phút)

+ Thích hợp cho việc trộn vật liệu khô

Nhược điểm:

+ Năng suất thấp do làm việc gián đoạn

DUT-LRCC

- Dựa vào đặc điểm làm việc của 2 loại máy trộn trên và yêu cầu của đề tài với

năng suất dây chuyền là 4tấn/giờ với kết cấu đơn giản chúng tôi quyết định chọn máy trộn kiểu trục nằm ngang

Hình 3.8 Sơ đồ động toàn máy

1-Thùng băm nghiền 2-Động cơ thùng băm 3-Động cơ thùng trộn

4-Hộp giảm tốc 5-Bộ truyền xích 6-Thùng trộn

7-Cửa ra sản phẩm

DUT-LRCC