(Đồ án tốt nghiệp) thiết kế máy ép thức ăn chăn nuôi dạng viên và chế tạo mô hình

TỔNG QUAN VỀ THỨC ĂN CHĂN NUÔI CÁM VIÊN VÀ THIẾT BỊ ÉP CÁM VIÊN

Giới thiệu thức ăn chăn nuôi cám viên

Cung cấp thức ăn chăn nuôi đóng vai trò quyết định đến số lượng và chất lượng sản phẩm chăn nuôi Đảm bảo súc vật nhận đủ dinh dưỡng và chế độ ăn phù hợp giúp tối ưu hóa sản lượng chăn nuôi với lượng thức ăn tối thiểu Ngoài sản xuất thức ăn, chế biến thức ăn cũng là yếu tố quan trọng trong việc cung cấp dinh dưỡng cho động vật.

 Tăng khả năng tiêu hóa thức ăn của cơ thể súc vật

 Tăng chất lượng thức ăn

 Súc vật đỡ tốn sức nhai thức ăn

 Ngăn ngừa bệnh tật cho vật nuôi

Việc tận dụng phụ phế phẩm từ nông nghiệp và công nghiệp không chỉ giúp bổ sung nguồn thức ăn cho vật nuôi mà còn giải quyết tình trạng thiếu cân đối giữa đàn gia súc và nguồn thức ăn hiện nay.

Thức ăn cho vật nuôi cần đảm bảo đầy đủ chất bổ sung phù hợp với từng loại và lứa tuổi, dễ tiêu hóa, ngon và sạch, không chứa tạp chất gây hại cho sức khỏe và chất lượng sản phẩm Phần lớn thức ăn chăn nuôi yêu cầu chế biến, ngoại trừ một số ít có thể cho súc vật ăn tươi Nghiên cứu cho thấy, thức ăn hạt được nghiền nhỏ cho lợn ăn có thể tăng trọng hằng ngày lên đến 15-19% so với thức ăn nghiền to, trong khi cho lợn ăn nguyên sẽ giảm tỷ lệ tiêu hóa từ 6-12% Rau, cỏ và củ tươi cần được rửa sạch và thái nhỏ để loại bỏ đất, đá, cát, rác, giúp vật nuôi dễ ăn hơn Một số thức ăn thô như rau, cỏ nếu được kiềm hóa sẽ tăng cường dinh dưỡng, trong khi cỏ khô và rau khô nếu được sấy và nghiền thành bột sẽ giữ được nhiều carotene (tiền sinh tố A).

Thêm 5% bột cỏ khô loại tốt vào khẩu phần thức ăn cho lợn có thể tăng trọng lượng lên tới 12% và giảm mức tiêu thụ thức ăn trên 1 kg tăng trọng đến 8% Việc chế biến thức ăn thành dạng hỗn hợp khô như thức ăn tổng hợp và thức ăn đậm đặc sẽ cung cấp đầy đủ chất dinh dưỡng cho vật nuôi, tuy nhiên, đối với gia cầm và cá, cần tạo viên thức ăn mới chất lượng tốt.

Trong ngành chăn nuôi hiện đại, nuôi trồng thủy sản, đặc biệt là tôm cá, có những đặc thù riêng biệt so với chăn nuôi gia súc gia cầm Việc chế biến thức ăn cho tôm cá cần đảm bảo đủ chất dinh dưỡng mà không làm ảnh hưởng đến môi trường nước Nếu thức ăn thừa được đổ xuống ao, tôm cá sẽ không ăn hết, dẫn đến ô nhiễm nước và đe dọa đến sức khỏe của thủy sản Do đó, nông dân thường ưa chuộng cám viên nổi, và máy ép cám viên nổi đã ra đời để đáp ứng nhu cầu này.

Giá cám viên ngày càng tăng cao khiến người nuôi cá, tôm, gà và chim gặp khó khăn trong việc duy trì lợi nhuận Để giảm chi phí sản xuất, nhiều hộ nuôi trồng thủy sản đã chuyển sang tự chế biến thức ăn cho cá từ các nguyên liệu sẵn có và giá rẻ trong gia đình Phương pháp này không chỉ hiệu quả trong việc cung cấp đầy đủ dinh dưỡng cho tôm, cá mà còn giúp giảm thiểu chi phí thức ăn đầu vào.

Hiện nay, máy ép cám viên là giải pháp hiệu quả cho các hộ chăn nuôi, cho phép chế biến thức ăn viên từ nguyên liệu sẵn có như ngô, khoai, lúa, mì, gạo và đậu tương Những loại thức ăn hỗn hợp này cung cấp đầy đủ chất dinh dưỡng, giúp gia súc và gia cầm như gà, vịt, tôm, cá phát triển khỏe mạnh và nhanh chóng.

Máy ép cám viên giúp bà con tự sản xuất và chế biến thức ăn chăn nuôi một cách tiết kiệm và hiệu quả Nhiều trang trại đã áp dụng công nghệ này để đáp ứng nhu cầu chăn nuôi, từ đó nâng cao hiệu quả kinh tế và chất lượng sản phẩm.

DUT-LRCC hỗ trợ người chăn nuôi tự chế biến thức ăn chăn nuôi tại nhà từ nguyên liệu như ngô, khoai và sắn có sẵn, giúp tiết kiệm chi phí và nâng cao hiệu quả chăn nuôi.

Các hình ảnh thức ăn trước và sau khi ép:

Hình 1.1 Bột cám trước và sau khi ép

Kích thước thức ăn cho gia súc gia cầm cần được thiết kế phù hợp với từng loại động vật Việc chế biến thức ăn thành viên giúp dễ dàng pha trộn thuốc tăng trưởng và thuốc bổ, từ đó nâng cao chế độ dinh dưỡng cho gia cầm và gia súc Thức ăn viên cũng dễ bảo quản trong mọi điều kiện thời tiết, giúp giảm thiểu hao hụt và ảnh hưởng từ các sự cố môi trường.

- Kích thước viên cám cũng tùy thuộc vào đối tượng gia súc gia cầm, căn cứ vào đó mà tạo ra viên cám cho phù hợp.

Kích thước, hình dạng viên thức ăn

Máy tạo viên đa dạng với các đầu tạo viên khác nhau mang đến nhiều hình dạng và kích thước viên, bao gồm hình trụ, hình tròn, hình elíp, hình tam giác và hình thang.

Hình 1.2 Các loại hình dạng viên thức ăn

DUT-LRCC cung cấp thức ăn viên dạng hình trụ cho lợn, với kích thước và thành phần hạt được điều chỉnh theo từng loại gia cầm như gà, vịt, ngan, ngỗng, đà điểu, cá và tôm, cũng như theo lứa tuổi của chúng.

Gia cầm mới nở có đường kính hạt nhỏ hơn 3mm, trong khi gia cầm trưởng thành và cá có đường kính 5mm Đối với lợn trưởng thành, đường kính cũng đạt 5mm.

Tỷ lệ chiều cao hạt ép với đường kính để cho gia cầm không quá 1,5mm và để cho gia súc không quá 2mm.

Ưu, nhược điểm của thức ăn ép viên

Sau khi phối trộn thức ăn hỗn hợp, để bảo quản và sử dụng thức ăn hỗn hợp đó được đóng bao, đóng bánh hoặc ép viên, tạo hạt

 Ép viên làm chặt các cấu tử

 Làm tăng khối lượng riêng

 Không tự bị phân loại

Giảm tính hút ẩm và khả năng oxy hóa không khí là rất quan trọng Phương pháp đóng bao giúp dễ dàng vận chuyển, nhưng trong quá trình vận chuyển, rung động có thể làm phân lớp hỗn hợp thức ăn Để đảm bảo đồng đều, cần phải trộn lại, tuy nhiên, sản phẩm không thể bảo quản lâu do độ hút ẩm cao, tạo điều kiện cho vi khuẩn phát triển, dẫn đến mốc và thối rữa, đặc biệt khi có các thành phần như bột xương và bột cá trong hỗn hợp.

Giá trị dinh dưỡng cao và độ đồng đều lớn giúp thuận tiện trong việc cho ăn, đồng thời tạo điều kiện cho việc cơ giới hóa trong chuồng trại chăn nuôi, từ đó nâng cao năng suất.

 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, việc trộn thêm các chất kết dính như nước, mật rỉ, hồ bột và keo là cần thiết để tăng cường liên kết giữa các thành phần Điều này giúp giảm áp lực khi ép viên Nếu sử dụng lượng nước lớn, sau khi ép viên, sản phẩm có thể được sấy khô để đảm bảo chất lượng.

 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

 Quá trình tạo viên phức tạp phải qua các khâu trộn sau đó ép tạo viên và cuối cùng là sấy hoặc làm lạnh để đảm bảo yêu cầu

 Giá thành mua thức ăn viên cao

Hình 1.2: Bột cám trước và sau khi ép.

Một số loại máy ép cám viên sử dụng trên thị trường hiện nay

2.1 Máy ép cám viên trục ngang

Máy ép cám viên trục ngang 3A3Kw không đầu cắt cho phép nông dân tự sản xuất thức ăn chăn nuôi tại nhà từ nguyên liệu có sẵn Việc này giúp họ chủ động trong việc cung cấp dinh dưỡng cho vật nuôi, từ đó thúc đẩy sự phát triển nhanh chóng và khỏe mạnh của chúng.

Hình 1.3 Máy ép cám viên trục ngang 3A3Kw không đầu cắt

Máy ép cám viên trục ngang 3A3Kw không đầu cắt là thiết bị chuyên dụng để sản xuất cám viên từ các nguyên liệu như bột ngô, bột sắn, bột xương, bột cá và khô dầu, phục vụ cho thức ăn gia súc, gia cầm và thủy hải sản Để tạo ra bột cám, người dùng có thể sử dụng máy băm nghiền đa năng 3A hoặc các loại máy nghiền cám 3A của công ty Sau khi phối trộn nguyên liệu theo công thức với độ ẩm từ 15 – 40%, nguyên liệu sẽ được đưa vào máy để ép thành cám viên Máy đi kèm với 3 loại mặt sàng có đường kính lỗ 3, 5 và 9mm, cho phép điều chỉnh kích thước cám viên phù hợp với từng giai đoạn phát triển và loại vật nuôi khác nhau.

Máy có năng suất tối đa lên đến 60 kg/giờ, giúp bà con chăn nuôi chế biến cám viên nhanh chóng và hiệu quả Điều này không chỉ tiết kiệm thời gian và chi phí mà còn nâng cao hiệu quả công việc trong chăn nuôi.

Hình 1.4 Quá trình sử dụng máy để làm cám viên phục vụ chăn nuôi

2.2 Máy ép cám viên trục đứng

Máy ép cám viên trục đứng S270 là thiết bị đa năng, có khả năng trộn, nghiền và ép nhiều loại nguyên liệu như bột cám gạo, bột cám ngô, ngô nguyên hạt, thóc, ốc, cua, cá, rau, cỏ và bã đậu, giúp tạo ra viên cám hỗn hợp dinh dưỡng và chất lượng cao.

Hình 1.5 Máy ép cám viên trục đứng S270

Máy có thiết kế trục đứng gọn gàng và được trang bị bốn bánh xe, giúp di chuyển dễ dàng Với đường kính toa chứa nguyên liệu 49mm và buồng làm việc sâu, rộng, máy có khả năng chứa một lượng lớn thành phần hỗn hợp nguyên liệu.

Trong buồng làm việc của máy ép viên cám, bao gồm quả lô, mặt sàng và thanh cắt viên Khi máy hoạt động, nguyên liệu được đổ vào toa nguyên liệu, và hai quả lô sẽ quay tròn để nghiền nhỏ nguyên liệu thô Sau đó, nguyên liệu đã được nghiền sẽ được ép vào khuôn sàng để tạo ra viên cám.

Để điều chỉnh kích thước viên cám, bạn có thể nâng thanh cắt để tạo ra viên cám ngắn hơn hoặc hạ thanh cắt xuống để làm cho viên cám dài hơn.

 Máy cho năng suất cao, khoảng 4 – 6 tạ/giờ

 Máy được sử dụng hộp số cầu ô tô khỏe khoắn, giúp máy hoạt động một cách ổn định

 Máy trộn được nhiều nguyên liệu khác nhau, giúp người sử dụng có thể tận dụng được nhiều nguồn nguyên liệu sẵn có

Tìm hiểu dây chuyền sản xuất thức ăn chăn nuôi dạng viên giành cho hộ gia đình;

Hình 1.6 Dây chuyền sản xuất thức ăn chăn nuôi

Việc tạo ra nguyên liệu nhỏ giúp tăng khả năng tiếp xúc trong quá trình trộn ép viên và cải thiện khả năng tiêu hóa Có nhiều loại máy nghiền khác nhau, trong đó đĩa nghiền và búa nghiền là phổ biến nhất Đĩa nghiền hoạt động bằng cách nghiền ép thức ăn giữa hai đĩa có bề mặt thô, nhưng không phù hợp cho chế biến thức ăn thủy sản do năng suất thấp Ngược lại, búa nghiền sử dụng các búa chuyển động để nghiền nát nguyên liệu, sau đó lọc qua màn sàng lưới bằng thép với kích thước lỗ tùy thuộc vào yêu cầu của khách hàng.

Sau khi được nghiền, các thành phần nguyên liệu sẽ được trộn theo tỷ lệ thích hợp để tạo thành hỗn hợp đồng nhất, đảm bảo thành phần trong công thức thức ăn Quy trình này bắt đầu bằng việc trộn các nguyên liệu khô trước, sau đó mới thêm các nguyên liệu dạng lỏng Việc trộn có thể thực hiện một lần hoặc nhiều lần tùy theo từng mẻ trộn, sử dụng nhiều loại bộ phận trộn khác nhau như trụ răng đứng, trụ răng ngang hoặc turbine.

Hình thức ép viên là quá trình nén các nguyên liệu hoặc hỗn hợp nguyên liệu thành viên, giúp tạo ra hình dạng bền vững cho thức ăn nuôi thủy sản và gia súc Các thiết bị ép viên bao gồm thùng nhận nguyên liệu, máy ép, bộ phận làm nguội, nghiền, sàng và chứa Quá trình ép viên sử dụng bàn lỗ và trục cán để nén nguyên liệu, tạo ra viên thức ăn có kích thước mong muốn Nhiệt độ trong quá trình ép giúp làm khô viên thức ăn, trong khi bộ phận làm nguội hỗ trợ quá trình hoạt động hiệu quả hơn, tùy thuộc vào kiểu ép đứng hoặc ngang.

LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÁY ÉP THỨC ĂN DẠNG VIÊN

Yêu cầu đối với máy

Để đạt hiệu quả sử dụng cao trong sản xuất, cần chú trọng vào năng suất, hiệu quả và tiết kiệm năng lượng, đồng thời giảm chi phí lao động và vận hành máy Kích thước và diện tích chiếm chỗ của máy cũng phải nhỏ, cùng với mức tiêu thụ năng lượng và giá thành chế tạo, lắp ráp, sửa chữa phải ở mức thấp Để đáp ứng các yêu cầu này, việc hoàn thiện sơ đồ kết cấu máy và lựa chọn hợp lý các thông số như tốc độ, kích thước là rất quan trọng, bên cạnh việc xây dựng hệ thống điện điều khiển để máy hoạt động tự động.

Khả năng làm việc của máy là khả năng hoàn thành các chức năng đã định một cách ổn định, đồng thời có tính bền mòn và chống gỉ tốt, cho phép hoạt động hiệu quả trong điều kiện ẩm ướt.

Độ tin cậy cao là đặc tính quan trọng của máy móc hoặc chi tiết máy, cho phép chúng thực hiện chức năng đã định một cách ổn định Điều này đảm bảo rằng thiết bị vẫn duy trì hiệu suất sử dụng trong suốt thời gian làm việc hoặc trong quá trình thực hiện khối lượng công việc đã được quy định.

Sự an toàn khi sử dụng là yếu tố quan trọng, vì trong điều kiện sử dụng bình thường, kết cấu này không gây ra tai nạn nguy hiểm cho người dùng và cũng không làm hư hại các thiết bị xung quanh.

Để đáp ứng yêu cầu về tính công nghệ và tính kinh tế, máy móc cần có hình dạng, kết cấu và vật liệu chế tạo phù hợp với điều kiện sản xuất cụ thể Điều này đảm bảo rằng máy có khối lượng và kích thước tối ưu, sử dụng ít vật liệu, giảm chi phí chế tạo, từ đó hạ thấp giá thành sản phẩm.

Để đảm bảo quy tắc vệ sinh trong sản xuất, máy móc cần có bề mặt ngoài và bề mặt tiếp xúc nhẵn Đồng thời, cần sắp xếp thiết bị sao cho thuận tiện cho việc chùi rửa và vệ sinh máy.

Trong quá trình làm việc, tiếng ồn từ máy móc không được vượt quá tiêu chuẩn cho phép Để đạt được điều này, cần giảm cường độ rung động của các chi tiết bằng cách sử dụng các liên kết mềm như đệm đàn hồi, lò xo và khớp nối mềm.

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

2.2.1 Phương án 1: Máy ép sử dụng trục vít tải ép và đầu tạo hạt a Sơ đồ nguyên lý:

Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lý máy ép vít tải

1, Động cơ điện 2, Bộ truyền đai

7, Cửa tháo liệu 8, Dao cắt

9, Thanh đỡ 10, Trục vít tải

Máy bao gồm các bộ phận chính như cửa nạp liệu, máng hay xylanh, trục vít và đầu tạo viên Đầu tạo viên, có dạng cối trụ với các lỗ theo phương hướng trục, được thiết kế linh hoạt để đáp ứng yêu cầu tạo hình sản phẩm Ngoài ra, đầu tạo viên có thể được đặt theo góc nghiêng hoặc nằm ngang nhằm tránh biến dạng sản phẩm.

DUT-LRCC xylanh (6) có thiết kế nhẵn, giúp giảm ma sát và khả năng sinh nhiệt Áp suất trong máy nén – ép đạt khoảng 50 – 55 N/m² Bên ngoài cối có dao cắt (8) được điều khiển bởi động cơ điện thông qua bộ điều chỉnh tốc độ, cho phép điều chỉnh chiều dài và kích thước viên thức ăn phù hợp với từng loại gia cầm và lứa tuổi khác nhau Hạt thức ăn sau khi ra khỏi buồng ép có độ ẩm từ 13 – 17% và nhiệt độ từ 30 – 50 độ C, sau đó sẽ được sấy khô và đóng bao.

Trục vít quay tạo ra hiệu quả đẩy và dồn nén nguyên liệu, hình thành một khối liên tục và đồng nhất Áp lực nén giúp sản phẩm được đẩy ra khỏi đầu tạo viên dưới dạng sợi dài Nguyên liệu sử dụng để ép là hỗn hợp thức ăn có độ ẩm từ 35 – 50% Ưu điểm của quy trình này là tạo ra sản phẩm đồng nhất và có độ bền cao.

 Vật liệu vận chuyển trong máng kín

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

 Dễ vận hành và thao tác

 Đối với máy ép kiểu trục vít, khi bị nghẽn thì thời gian ngừng máy nhỏ

 Cấu tạo đơn giản, gọn nhẹ, dễ chế tạo, rẻ tiền

 Kích thước viên đều và nhiều kích thước khác nhau

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

Các viên thức ăn được ngâm trong nước mà không bị nhão trong thời gian dài, đáp ứng các tiêu chí như: thời gian trương nở từ 15 đến 20 phút, thời gian chịu nước lên đến 3 giờ hoặc hơn, và khả năng tách lọc chất dinh dưỡng (theo Prôtêin) sau giờ đầu tiên đạt khoảng 10% Khối lượng riêng của thức ăn này dao động từ 1000 đến 1200 kg/m³.

Được sử dụng trong sản xuất thức ăn chăn nuôi dạng viên, bao gồm cả thức ăn nổi trên mặt nước, quá trình này tách nước khỏi nguyên liệu và tạo hình sản phẩm thực phẩm, thuốc, mang lại hiệu quả cao trong ngành chế biến.

Vít tải có nhiều ưu điểm như kết cấu đơn giản, kích thước nhỏ gọn và được che kín, cho phép vận chuyển các loại vật liệu nhão, ướt và dính Ngoài ra, thiết bị này còn dễ dàng trong việc bảo dưỡng và sử dụng Tuy nhiên, cũng cần lưu ý đến một số nhược điểm của nó.

 Chóng mòn các cánh xoắn và máy

 Tổn thất năng lượng 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 thường dễ bị hư hỏng do sự ma sát lớn giữa vật liệu và vít tải, dẫn đến việc mặt vít và vỏ bị mòn nhanh chóng.

 Khi mất điện đột ngột và sau mỗi lần ngừng máy rất khó làm sạch máy d Phạm vi ứng dụng:

• Sử dụng với phạm vi nhỏ, chủ yếu sử dụng cho hộ gia đình và các trang trại nhỏ tự cung tự cấp

• Áp dụng đối với vật liệu có độ ẩm trung bình e Các hỏng hóc thường gặp:

- Sản phẩm ra không đều

 Nguyên nhân: Do nguyên liệu vào không đều, kích thước các phôi liệu không đồng đều hoặc do nguyên liệu quá ẩm

 Cách khắc phục: Tiếp liệu đều không gián đoạn không ùn tắc, xử lý nguyên liệu cho đồng nhất

- Không phun ra sản phẩm

 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

 Nguyên nhân: Dây đai chùng, nguyên liệu nhiều hoặc quá cứng hoặc có vật lạ chèn trong máy

 Cách khắc phục: Căng lại dây đai, tháo gỡ vật chèn

2.2.2 Phương án 2: Máy ép viên sử dụng mâm tạo hạt và nhông ép (hay kiểu trục cán – cối vòng) a Sơ đồ nguyên lý:

Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lý máy ép viên kiểu trục cán – cối vòng

5, Bộ phận thu gom 6, Trục 1

Thức ăn chăn nuôi hỗn hợp được cấp vào bộ phận tiếp liệu dạng vít tải và được làm ẩm bằng nước nóng ở nhiệt độ 80 độ C Độ ẩm ban đầu của thức ăn không vượt quá 12 – 14% Sau đó, hỗn hợp thức ăn được gia nhiệt trong máy trộn bằng hơi khô ở nhiệt độ 120 – 140 độ C Sau khi trộn và làm nóng, thức ăn được đưa vào máy tạo hạt, với nhiệt độ hạt ra khỏi khoang ép từ 50 – 80 độ C Cuối cùng, hạt được làm lạnh và khô bằng không khí, đạt nhiệt độ cao hơn môi trường khoảng 5 – 10 độ C và 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

 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 d Phạm vi ứng dụng

Dây chuyền sản xuất lớn cho nhà máy chế biến thức ăn gia súc và gia cầm là lựa chọn phổ biến, trong khi các trang trại nhỏ thường không áp dụng do chi phí cao.

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

2.2.3 Phương án 3: Máy ép bằng phương pháp lăn ép a Sơ đồ nguyên lý:

Hình 2.3 Sơ đồ nguyên lý máy ép viên bằng phương pháp lăn ép

Hinh 2.4 Máy ép trục đứng sử dụng trục vít b Nguyên lý làm việc

Máy có cấu tạo gồm các bộ phận chính như cửa nạp liệu, hệ thống con lăn ép và hệ thống cối ép, hoạt động nhờ bộ truyền trục vít bánh vít Đầu tạo viên là cối trụ có thể thay đổi, với các lỗ theo phương hướng trục, được thiết kế để đáp ứng yêu cầu tạo hình sản phẩm Đầu tạo viên có thể được đặt theo góc nghiêng hoặc nằm ngang nhằm tránh biến dạng sản phẩm Mặt cối ép được thiết kế nhẵn, giúp giảm ma sát và khả năng sinh nhiệt, trong khi áp suất trong máy nén – ép có thể đạt tới 50 – 55 kN/m².

Cối có dao cắt được dẫn động từ trục chính của động cơ, cho phép điều chỉnh chiều dài và kích thước viên thức ăn theo từng loại gia cầm và độ tuổi Hạt thức ăn sau khi ra khỏi buồng ép có độ ẩm từ 13 – 17% và nhiệt độ từ 30 – 50 độ C, sau đó sẽ được 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

 Dễ vận hành và thao tác

 Đối với máy ép kiểu lăn, hầu như không bị nghẽn

 Kích thước viên đều và nhiều kích thước khác nhau

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

Các viên thức ăn được thiết kế để ngâm trong nước mà không bị nhão, có khả năng trương nở trong khoảng 15 – 20 phút và chịu nước từ 3 giờ trở lên Sau giờ đầu tiên ngâm, sự tách lọc chất dinh dưỡng (theo Prôtêin) đạt khoảng 10%, với khối lượng riêng từ 1000 – 1200 kg/m³.

Được sử dụng trong sản xuất thức ăn chăn nuôi dạng viên, bao gồm cả thức ăn nổi trên mặt nước, quy trình này giúp tách nước khỏi nguyên liệu và tạo hình cho các sản phẩm thực phẩm và thuốc.

 Vận chuyển được cả vật liệu nhão, ướt, dính, đơn giản trong bảo dưỡng và sử dụng 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 do sự ma sát lớn giữa vật liệu và vít tải, dẫn đến việc mặt vít bị mòn nhanh chóng.

 Khi mất điện đột ngột và sau mỗi lần ngừng máy rất khó làm sạch máy

2.2.3.1 Phương pháp lăn ép sử dụng trục đứng a Sơ đồ nguyên lí

Máy ép cám trục thẳng đứng hoạt động dựa trên nguyên lý đĩa lỗ cố định trên trục, kết hợp với đĩa quay để đẩy cám ra ngoài Nguyên liệu được đưa vào qua hai vít điều chỉnh, tạo lực ép F lên con lô ép, từ đó ép nguyên liệu vào đĩa lỗ để tạo thành viên cám Việc thay đổi kích thước thức ăn có thể thực hiện bằng cách sử dụng đĩa lỗ khác nhau và điều chỉnh tay gạt.

Kết luận chọn lựa máy

Máy nén ép kiểu trục cán - cối vòng (nhông ép – mâm tạo hạt) có năng suất cao và thường được sử dụng trong các dây chuyền sản xuất lớn Tuy nhiên, lựa chọn phương án này không phù hợp với yêu cầu của đề tài do kết cấu quá phức tạp và vốn đầu tư cho trang thiết bị cao.

Sau khi khảo sát và kiểm nghiệm, chúng tôi đã quyết định chọn phương án ép bằng con lăn và đĩa lỗ với trục đứng Phương pháp này mang lại năng suất cao, phù hợp cho trang trại và các hộ gia đình, giúp tiết kiệm không gian, điện năng và đảm bảo an toàn trong quá trình làm việc.

Do đó chọn phương án : Máy ép thức ăn con lăn ép đĩa lỗ dạng trục đứng

Hình 2.6 Sơ đồ nguyên lý máy ép cám trục thẳng đứng bằng quả lô và đĩa lỗ

1 Động cơ 7 Con lô ép

2 Bộ truyền đai 8 Đĩa ép

4 Bộ truyền bánh răng 10 Viên cám

6 Đĩa gạt 12 Phểu ra liệu

TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ KẾT CẤU

Tính toán động học cho máy

3.1 Tính chọn các thông số cho máy ép

Để tính toán các thông số của con lăn, cần dựa vào loại nguyên liệu và sản phẩm tạo ra Đảm bảo rằng hỗn hợp sản phẩm không bị kẹt trong cối ép và được đẩy ra khuôn đúng chu kỳ là rất quan trọng Do đó, năng suất của hệ thống ép cần phải tương thích với năng suất sản xuất sản phẩm.

Ta chọn các thông số đầu vào như sau

+ Chọn đường kính con lăn : Dcl = 74 mm

+ Chiều rộng của con lăn : Lcl = 31 mm

+ Đường kính lỗ ép : d = 4 mm

Đường kính đĩa ép của máy ép viên thức ăn cho lợn là 147 mm, với hai kích thước viên khác nhau: 3mm cho lợn con và 4mm cho lợn trưởng thành Số lượng lỗ trên khuôn phụ thuộc vào kích thước cối (máng) và năng suất của máy.

3.2 Tính chọn động cơ (xem hình 2.6) Để đảm bảo đạt đúng năng suất 200kg/h Tham khảo ta chọn động cơ 3 kW

Công suất động cơ phải lớn hơn công suất cần thiết

𝜇 𝑐ℎ Trong đó: Pđc – Công suất của động cơ (kW)

Pct – Công suất cần thiết (kW)

P – Công suất trên trục công tác (kW)

𝜇 𝑐ℎ - Hiệu suất chung của hệ Yêu cầu công suất của con lăn ép là P 2,82 Kw Để đảm bảo đạt đúng năng suất 200kg/h Tham khảo ta chọn động cơ xoay chiều 1 pha có: Pđc = 3 kW nđc = 1450 v/ph

3.3 Tỉ số truyền chung của hệ

Tỷ số truyền động chung: i = 𝑁𝑑𝑐

3,4 Tính các thông số trên trục

3.4.1 Xác định công suất trên các trục

Công suất trên trục động cơ:

3.4.2 Xác định số vòng quay

Số vòng quay động cơ: nđc 50 (v/ph )

Số vòng quay của trục 1 là:

Số vòng quay của trục 2 là: n2= 𝑛 1

3.4.3 Xác định mômen xoắn trên trục

Mômen xoắn trên trục động cơ:

1450489 (N.mm) Mômen xoắn trên trục 1:

362,5t332 (N.mm) Mômen xoắn trên trục 2:

Bảng 3.1: Kết quả tính toán động học của máy

Thông số Động cơ Trục I Trục II

- Vì tốc độ của trục xoắn nhỏ, chọn phương án truyền động đai để kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, thông dụng trên thị trường

- Chọn loại đai vải cao su, làm việc thích hợp ở chỗ ẩm ướt

- Chọn đai: Ở đây giả thiết vận tốc đai >5m/s, ta chọn đai B Để chọn đai sử dụng ưu việt nhất Tính chọn đai B theo [ bảng 5-11, trang 92, [7]]

Bảng 3.2: Kích thước tiết diện đai thang

3.6.2 Định đường kính bánh đai

1, Đường kính D1 của bánh nhỏ được chọn theo [bảng 5.14, trang 93, [7]] theo tiết diện đai:

Kiểm nghiệm vận tốc đai :

2, Tính đường kính bánh đai lớn D2

 : hệ số trượt, đối với đai thang  = 0,02 i: tỷ số truyền bộ đai thang

 D2 = i.D1.(1 - ) = 4.70.(1 – 0,02) = 275 mm Chọn D2 = 280 mm Tính lại số vòng quay thực tế của bánh bị dẫn n’2 n’2 = (1 - ) 𝐷1

280 1450 = 355,25 (v/ph) Sai số về số vòng quay so với yêu cầu

Sai số ∆𝑛 nằm trong phạm vi cho phép (3 ÷ 5 ) %, do đó không cần phải chọn lại đường kính bánh đai lớn D2

4 Chọn sơ bộ khoảng cách trục A theo [ bảng 5,16 ]

5 Tính chiều dài đai L theo khoảng cách trục A sơ bộ theo [ 5.1, trang 83 [7]]

= 1123 (mm) Lấy L theo tiêu chuẩn (mm) theo,[bảng 5-12, trang 92, [7]]:

L = 1250 (mm) Kiểm nghiệm số vòng chạy u trong 1 giây: u = 𝑣

6 Xác định chính xác khoảng cách trục A theo chiều dài đai đã lấy theo tiêu chuẩn

Khoảng cách trục A phải thõa mãn điều kiện

206 ≤ A ≤ 700 ( thõa mãn điều kiện) Khoảng cách nhỏ nhất cần thiết để mắc đai

Amin = A – 0,015.L = 266 – 0,015.1250 = 247 ( mm ) Khoảng cách lớn nhất cần thiết để mắc đai

𝐴 57 o = 135 o Góc ôm thỏa mãn điều kiện 𝛼 1 ≥ 120 o

8 Xác định số đai Z cần thiết

Chọn ứng suất căng đai ban đầu:  0 1,2N/mm 2 và theo trị số D1 tra bảng [ 5-17, trang 95 [7]] tìm được ứng suất cho phép    p 0 1,51N/mm 2

- Ct: Hệ số chế độ tải trọng, Ct = 1

- C𝛼 : Xét đến hệ số ảnh hưởng cùa góc ôm: C𝛼 = 0,89

- Cv: Xét đến hệ số ảnh hưởng của vận tốc: Cv = 1,04

Số đai tính theo công thức [5.22, trang 95, [1]]

9 Định các kích thước chủ yếu của bánh đai

Chiều rộng bánh đai tính theo công thức [5-23, trang [7]]

B = (Z -1).t + 2S = (3 -1).20 + 2.12,5 = 65 (mm) Đường kính ngoài cùng của bánh đai dẫn tính theo công thức [ 5-24,trang [7]]

Dn1 = D1 + 2ho = 70 + 2.5 = 80 (mm) Đường kính ngoài của bánh đai bị dẫn

10 Tính lực căng ban đầu S0 và lực tác dụng lên trục R

3.7 Thiết kế bộ truyền bánh răng côn.(xem hình 2.6)

 Dữ liệu đầu vào: ubr = 2,28; T1 = 68825 Nmm; n1 = 290 (v/ph)

Bộ truyền bánh răng kín được bôi trơn tốt, dẫn đến hỏng hóc chủ yếu là tróc rỗ bề mặt răng Vì vậy, cần tiến hành tính toán thiết kế dựa trên ứng suất tiếp xúc.

3.7.1 Chọn vật liệu chế tạo bánh răng

Bánh răng nhỏ: thép C50 thường hóa,

Bánh răng lớn: thép đúc C45 thường hóa

- Cơ tính của thép C50 thường hóa [bảng 3.8, trang 41 [7]]

- Cơ tính của thép đúc C45 thường hóa[ bảng 3.8]

3.7.2 Định ứng suất uốn và ứng suất tiếp xúc cho phép

 Dữ liệu đầu vào: ubr = 2,28; T1 = 68825 Nmm; n1 = 290 (v/ph)

Bộ truyền bánh răng kín với hệ thống bôi trơn hiệu quả thường gặp hỏng hóc chủ yếu do tróc rỗ bề mặt răng Vì vậy, việc tính toán thiết kế cần dựa trên ứng suất uốn cho phép để đảm bảo độ bền và hiệu suất hoạt động của bộ truyền.

1 Chọn vật liệu chế tạo bánh răng

Bánh nhỏ: thép C50, bánh răng lớn: thép đúc C45 thường hóa [ bảng 3.6,trang

- Cơ tính của thép C50 thường hóa (bảng 3.8)

- Cơ tính của thép đúc C45 thường hóa (bảng 3.8)

2 Ứng suất uốn cho phép

- Tính ứng suất uốn cho phép theo công thức:

𝜎-1: Là giới hạn mỏi uốn trong chu kỳ đối xứng của vật liệu n: Hệ số an toàn k ,, N: Hệ số chu kỳ ứng suất uốn

K𝜎: Hệ số chu kỳ ứng suất ở chân răng

- Bánh răng nhỏ: n - Hệ số an toàn của bánh răng nhỏ; n=1.5

𝐾 𝜎 − Hệ số tập trung ứng suất ở chân răng 𝐾 𝜎 =1.8

𝜎-1 - Giới hạn mỏi của thép: 𝜎-1=0,45.620 '9 N/mm 2

- Bánh răng lớn: n - Hệ số an toàn của bánh răng lớn: n=1.5

𝐾 𝜎 − Hệ số tập trung ứng suất: 𝐾 𝜎 =1.8

𝜎-1 - Giới hạn mỏi của thép: 𝜎-1= 0,45.550 $7,5 N/mm 2 Suy ra [𝜎] = 𝜎−1 K = 247,5 = 91,67 N/mm 2

3 Chọn sơ bộ hệ số tải trọng

4 Chọn hệ số chiều rộng bánh răng là

6 Tính vận tốc vòng chọn cấp chính xác chế tạo bánh răng

Tra bảng [3-11, trang 46 [9]], ta chọn cấp chính xác chế tạo bánh răng là IT9

7 Tính chính xác hệ số tải trọng K và chiều dài nón L

- Hệ số tải trọng K được xác định theo công thức:

K = Ktt.Kđ = 1.1,45 = 1,45 khác với dự đoán trên là 1.4

- Tính lại chiều dài nón:

8 Xác định modun và số răng

Lấy ms = 0.02.L = 0.03.85=2,55 (mm) Vậy ta chọn modun m = 3

- Tính chính xác chiều dài nón:

- Chiều rộng bánh răng: b = ΨA L = 0,32.87 = 27.84 Lấy b = 28 mm

9 Kiểm nghiệm sức bền uốn của bánh răng

- Góc mặt nón lăn bánh nhỏ tính theo công thức trong [bảng 3-5, trang 37, [7]] tan 𝜑 1 = 1

- Số răng tương đương của bánh nhỏ:

- Số răng tương đương của bánh lớn:

- Theo [bảng 3-18, trang 52, [7]] và số răng tương đương ta tìm được hệ số dạng răng:

- Ứng suất uốn tại chân răng bánh nhỏ [CT 3-35, trang 51, [7]]

- Ứng suất uốn tại chân răng bánh lớn công thức (3-40):

10 Kiểm nghiệm về bánh răng khi chịu quá tải trong thời gian ngắn

- Ứng suất tiếp xúc cho phép:

- Ứng suất uốn cho phép:

Bánh lớn: [𝜎] 𝑢𝑞𝑡2 = 0,8.320 = 256 N/𝑚𝑚 2 Bánh nhỏ: [𝜎] 𝑢𝑞𝑡1 = 0,8.320 = 256 N/𝑚𝑚 2 Chỉ cần kiểm nghiệm tiếp xúc đối với bánh lớn theo công thức 3-15

- Kiểm nghiệm sức bền uốn công thức 3-39 và 3-42:

Lực tác dụng lên bánh răng được chia làm ba phần: Lực vòng P, lực hướng tâm Pr và lực dọc trục Pa Đối với bánh răng nhỏ:

Pa1 = P2 tag𝛼sin𝜑1 = 2287,14.0,364.0,439 = 366,3(N) Đối với bánh răng lớn:

Bảng 3.3 Thông số bộ truyền bánh răng côn

Tên thông số Công thức

Mô đun trung bình ms = 2,5

Mô đun trên mặt mút lớn mtb = 3,5

Góc mặt nón lăn (mặt nón chia) 𝜑 tg𝜑 1 = 𝑍1

𝑍2 =0,5 tg𝜑 2 = 2 Đường kính vòng lăn (vòng chia) d1 = 70 (mm) d2 = 145 (mm)

DUT-LRCC Đường kính vòng lăn (vòng chia) trung bình dtb1 = 58,5 (mm) dtb2 = 121 (mm) Góc chân răng 𝛾 1 = 𝛾 2 = 𝛾 = arctg 1,25𝑚𝑠

Góc mặt nón chân răng 𝜑 𝑖1 = 𝜑 1 - 𝛾

Góc mặt nón đỉnh răng 𝜑 𝑒1 = 𝜑 1 + ∆

𝜑 𝑒2 = 𝜑 2 + ∆ Đường kính vòng đỉnh De1 = ms.(Z1 + 2cos𝜑 1 )

3.8 Thiết kế trục và tính then.(xem hình 2.6)

Chọn thép C45 thường hóa có cơ tính như sau;

Bảng 3.4 Cơ tính thép C45 thường hóa

Nhãn hiệu thép Giới hạn bền kéo 𝝈 bk N/mm 2

𝝈 ch N/mm 2 Độ rắn HB

3.8.1 Tính sơ bộ trục d ≥ 3 √ 0,2.[𝜏]𝑥 𝑀 𝑥 , mm

Trong đó: d: Là đường kính trục mm

[𝜏]𝑥 : ứng suất xoắn cho phép , (N/mm 2 ) Lấy [𝜏]𝑥 = 25 N/mm 2 Đường kính sơ bộ trục I.(xem hình 2.6) d1 ≥ √ 74332

3 = 24,5 (mm), chọn d1 = 25 mm Đường kính sơ bộ trục II (xem hình 2.6)

DUT-LRCC d2 ≥ 3 √ 139327 0,2.25 = 30,4 (mm), chọn d2 = 35 mm

3.8.2 Tính gần đúng trục.(xem hình 2.5)

Tính gần đúng trong việc đánh giá sức bền của trục cần xem xét đồng thời cả mômen uốn và mômen xoắn Với trị số mômen xoắn đã biết, bước tiếp theo là xác định trị số mômen uốn Kích thước dài của trục được xác định bởi các chi tiết lắp đặt trên trục.

 Khoảng cách từ mặt cạnh của chi tiết quay đến thành hộp: a = 20 mm

 Chiều rộng bánh răng: b = 28 mm

 Chiều rộng của ổ lăn: 24,5 mm

 Khoảng cách giữa các gối đỡ trục bánh răng nón nhỏ: l1’ = 48 mm

 Khoảng cách giữa các gối đỡ trục bánh răng nón lớn: l2’ = 108

 Khoảng cách từ chi tiết quay đến ổ: l3 = 90 mm

 Khoảng cách từ ổ lăn đến thành hộp : l4 mm

 Khoảng cách từ ổ đến bánh đai: l5 = 60 mm

3.8.3 Xác định đường kính trục I.(xem hình 2.6)

Hình 3.3: Sơ đồ phân bố lực trên trục 1 (xem hình 2.6)

Xét trên bánh răng nón 1

Lực vòng: Ft1 = 2287,14 (N) Lực hướng tâm: Fr1 = 748,217(N) Lực dọc trục Fa1 = 366,3(N) Xét trên bánh đai:

Lực bánh tác dụng lên trục: RD = 1377 (N)

- Xác định lực ở hai gối đỡ

Xét trong mặt phẳng Oyz:

Ta có biểu đồ mômen và phản lực theo (Oyz)

Hình 3.4 Biểu đồ mômen trên trục I theo (Oyz)

Muy(br) = 10714,28 (N.mm) Xét trong mặt phẳng (Oxz):

Ta có biểu đồ moomen và phản lực theo (Oxz)

Hình 3.5 Biểu đồ mômen trên trục I theo (Oxz)

- Tính đường kính trục tại các tiết diện nguy hiểm

Tại đây ta tính Mtd tại (A-A) và (B-B) và (br)

Do Mtd (A-A) > Mtd (B-B), nên tính đường kính lắp ổ tại tiết diện (A-A) d(ol) = √ 𝑀 𝑡𝑑

 Vậy chọn đường kính trục I tại các vị trí lắp ổ là d = 25( mm) Đường kính trục tại vị trí lắp bánh răng d(br) = √ 𝑀 𝑡𝑑

 Vậy chọn đường kính tại vị trí lắp bánh răng là d = 20 (mm)

3.8.4 Xác định đường kính trục II(xem hình 2.6)

Hình 3.6 Sơ đồ phân bố lực trên trục II

Xét trên bánh răng nón 2

Lực vòng: Ft1 = 2787,14 (N) Lực hướng tâm:

Lực dọc trục Fa2 = 748,217(N) Xét trên đĩa ép:

Lực đĩa ép tác dụng lên trục: RM = 3478,55 (N) Mômen xoắn của đĩa ép: M = 128706,1995 (N.mm)

- Xác định lực ở hai gối đỡ

Xét trong mặt phẳng (Oyz)

Ta có biểu đồ mômen và phản lực theo (Oyz)

Hình 3.7 Biểu đồ mômen trên trục II theo (Oyz)

Muy(br) = 45267,13 (N.mm) Xét trong mặt phẳng (Oxz):

Ta có biểu đồ moomen và phản lực theo (Oxz)

Hình 3.8 Biểu đồ mômen trên trục II theo (Oxz)

- Tính đường kính truc tại các tiết diện nguy hiểm d = √ 𝑀 𝑡𝑑

Tại đây ta tính Mtd tại (C-C), (D-D), (br) và (đĩa)

Do Mtd(C-C) > Mtd(D-D), nên tính đường kình tại nơi lắp ổ lăn theo Mtd(C-C) d(ol) = √ 𝑀 𝑡𝑑

 Chọn đường kính trục tại vị trí lắp ổ lăn là: d = 35(mm) Đường kính trục tại vị trí lắp bánh răng d(br) = √ 𝑀 𝑡𝑑

 Chọn đường kính trục tại vị trí lắp bánh răng là: d = 30 (mm) Đường kính trục tại vị trí lắp đĩa ép d(đĩa) = √ 𝑀 𝑡𝑑

 Chọn đường kính trục tại vị trí lắp đĩa ép là: d = 32(mm)

3.8.5 Tính kiểm nghiệm trục về độ bền mỏi

Kết cấu trục được thiết kế với độ bền mỏi cao, đảm bảo an toàn tại các tiết diện nguy hiểm Điều kiện cần thiết để đạt được độ bền này là hệ số sj phải thỏa mãn công thức sj = 𝑠 𝜎𝑗 𝑠 𝜏𝑗 /√(𝑠 𝜏𝑗 2 + 𝑠 𝜎𝑗 2) ≥ [s].

[s]: hệ số an toàn cho phép

𝑠 𝜎𝑗 : hệ số an toàn chỉ xét riêng ứng suất pháp

𝑠 𝜏𝑗 : hệ số an toàn chi xét riêng ứng suất tiếp

Ta có: mj aj dj j K

K  dj = 1,07; K  dj = 0,858 Đối với trục quay ứng suất uốn thay đổi theo chu kỳ đối xứng, do đó:

𝑊𝑗 Khi trục quay một chiều ứng suất xoắn thay đổi theo chu kỳ mạch động do đó:

Mô men cảm uốn Wj và mômen cảm xoắn Woj được tính theo công thức:

 Tại tiết diện lắp đĩa

3.8.6 Tính then và kiểm nghiệm độ bền then

Lắp then tại các vị trí lắp bành răng, đĩa và bánh đai Chọn tiết diện then theo đường kính trục

Bảng 3.5 Bảng tính chọn then theo đường kính trục Đường kính trục b(mm) h(mm) k(mm) l(mm)

 Kiểm nghiệm sức bền dập của then

𝑑𝑡𝑙 ≤ [σ]d = 150 (N/mm 2 ) Tại tiết diện có d (mm)

Tại tiết diện có d= 25 (mm)

25.3.20 = 103,23 (N/mm 2 ) < [σ] d Tại tiết diện có d = 32 (mm)

Tại tiết diện có d = 35 (mm)

 Kiểm nghiệm sức bền cắt

𝑑𝑏𝑙 ≤ [τ]c = 87 (N/mm 2 ) Tại tiết diện có d (mm)

Tại tiết diện có d= 25 (mm)

Tại tiết diện có d = 32 (mm)

Tại tiết diện có d = 35 (mm)

3.9 Tình chọn gối đỡ trục dùng ổ lăn Đối với ổ đũa nón đỡ chặn có thể chịu đồng thời lực hướng tâm và lực dọc trục tác động về một phía Ổ đũa nón đỡ chặn được dùng rộng rãi trong ngành chế tạo máy Gía thành không đắt hơn nhiều so với ổ bi đỡ, nhưng có độ cững vững lớn hơn Dùng ổ này có thể giảm độ võng và độ nghiêng của trục, và thuận tiện cho việc tháo lắp Chọn kích thước ô lăn theo hệ số khả năng làm việc C và tải trọng tĩnh

Hệ số C được tính như sau:

- Q: tải trọng tương đương, kN

- L: tuổi thọ tính bằng triệu vòng

- m: bậc đường cong mỏi khi thử về ổ lawnm m = 10/3 đối với ổ đũa

Gọi Lh là tuổi thọ của ổ tính bằng giờ, thì( L = 10000 giờ)

 Tính chọn ổ lăn trên trục I

Tải trọng động quy ước

Q = (XVFr + YFa)kdkt kd = 1,2 [bảng 11.3, trang 215 [2]] kt = 1

 Tải trọng quy ước tại ổ (1)

 Tải trọng quy ước tại ổ (2)

Vì Q1 > Q2, nên ta chọn ổ cho gối đỡ 1 còn ổ đỡ của gối 2 lấy cùng kích thước với ổ của gối đỡ 1 để tiện việc chế tạo và lắp ghép

Tra Catalogue SKF, trang 824 Ta chọn ổ có kí hiệu 30205 J2/Q, có thông số như sau:

Bảng 3.6 Thông số ổ lăn cho trục I d D T Tải trọng động (C) (kN)

Tải trọng tỉnh (Co) (kN)

Giới hạn tải trọng mỏi

Tốc độ tham khảo (vg/ph)

Tốc độ giới hạn (vg/ph)

Dãy kích thước theo tiêu chuẩn ISO

 Tính chọn ổ lăn trên trục II

Tải trọng động quy ước

Q = (XVFr + YFa)kdkt kd = 1,2 [bảng 11.3, trang 215 [2]] kt = 1

 Tải trọng quy ước tại ổ (3)

 Tải trọng quy ước tại ổ (4)

Vì Q1 > Q2, nên ta chọn ổ cho gối đỡ 1 còn ổ đỡ của gối 2 lấy cùng kích thước với ổ của gối đỡ 1 để tiện việc chế tạo và lắp ghép

Tra Catalogue SKF, trang 826 Ta chọn ổ có kí hiệu 30207 J2/Q, có thông số như sau:

Bảng 3.7 Thông số ổ lăn cho trục II d D T Tải trọng động (C) (kN)

Tải trọng tỉnh (Co) (kN)

Giới hạn tải trọng mỏi

Tốc độ tham khảo (vg/ph)

Tốc độ giới hạn (vg/ph)

Dãy kích thước theo tiêu chuẩn ISO

CHẾ TẠO MÔ HÌNH

Các phương án kết cấu bộ ép

4.2.1 Một số loại con lăn ép

Dao phải được thiết kế để có khả năng thay đổi nén ép cho nhiều loại nguyên liệu khác nhau như cua, cá, ngô, v.v Hình 4.2 minh họa một số loại quả lô đang được sử dụng phổ biến trên thị trường hiện nay.

Loại 1: Lô quay quanh trục, và đĩa lổ đứng yên

Hình 4.2 Con lăn và nguyên lý làm việc Loại 2: Trục quả lô đứng yên, đĩa lỗ quay theo trục

Hình 4.3 Nguyên lý ép đĩa lỗ quay Trục lô đứng yên, bánh lô quay

Loại 3: Lô ép tiếp xúc trong vành lỗ

Hình 4.4 Con lăn tiếp xúc trong vành lỗ Chọn quả lô: Đường kính quả lô: Dt B1

Trục quả lô chịu lực dọc trục nên chọn ổ côn đỡ 1 dãy

4.2.2 Tính chọn thiết kế con lăn Để đảm bảo được năng suất của máy thì ta chọn con lăn và kích thước con lăn

Số lượng: 2 con lăn / trục

Kích thước: đường kính lớn Dt , chiều rộng B = 31 mm, bề dày l = 3mm

Hình 4.5 Hình ảnh con lăn

Hình 4.6 Nguyên lý làm việc của con lăn và đĩa lỗ

4.2.3 Tính chọn thiết kế đĩa lỗ

- Ta có: Đường kính lớn: D7mm

- Tùy vào loại gia súc gia cầm mà ta có thể thiết kế kích thước thức ăn cho phù hợp

- Sau đây là hình ảnh thống kê kích thước viên thức ăn dành cho các loại gia súc gia cầm:

Lõi bắp d=8mm Gia súc trưởng thành

Rau, cỏ, v v d=6mm Lợn, cừu, dê …

Bột đậu nành d=5mm Gia cầm, chim

Cám gạo d=3mm Động vật, gia súc non

Hình 4.7 trình bày các loại đĩa lỗ, cho thấy rằng việc chế biến thức ăn thành viên giúp dễ dàng pha chế thuốc tăng trưởng hoặc thuốc bổ cho gia cầm, từ đó nâng cao chế độ dinh dưỡng cho gia cầm và gia súc Thức ăn viên cũng dễ bảo quản trong mọi điều kiện thời tiết, giúp giảm thiểu khả năng hao hụt do ảnh hưởng của môi trường.

Chế tạo mô hình

Vỏ hộp cần có kích thước hợp lý, không quá cồng kềnh, có thể được đúc bằng gang hoặc làm từ thép ống CT3 Thiết kế vỏ hộp phải thuận tiện cho việc tháo lắp và vận chuyển.

Vỏ hộp được chia làm 3 cụm:

+ Cụm hoạt động chính: Phễu, miệng trên, miệng dưới

4.3.1.1 Thiết kế vỏ của cụm hoạt động chính

Vì là cụm hoạt động chính của máy nên cần phải gia công đúng chính xác Nếu ống quá to nguyên liệu sẽ rơi ra ngoài

Hình 4.8 Bản vẽ chế tạo vỏ máy miệng trên

Hình 4.9 Bản vẽ chế tạo vỏ máy miệng dưới

Hình 4.10 Bản vẽ chế tạo phễu

4.3.1.2 Thiết kế cụm thân giữa

Vì dùng để lắp ghép Nên bề mặt lắp ghép trong của thân hộp cần được phải gia công đạt Ra=2.5

Hình 4.11 Cụm thân giữa máy ép cám viên

4.3.1.3 Thiết kế cụm đáy, hộp che bánh răng

4.3.2 Thiết kế máng ra liệu

Hình 4.12 Máng ra liệu 4.3.3 Thiết kế đế

Hình 4.13 Đế máy ép cám viên

Hình 4.14 Hình ảnh máy sau lắp ráp hoàn chỉnh DUT-LRCC

HƯỚNG DẪN CÁCH SỬ DỤNG, VẬN HÀNH, BẢO DƯỠNG VÀ SỮA CHỮA

Hướng dẫn vận hành

Trước khi vận hành máy, cần chuẩn bị kiểm tra kỹ lưỡng Sau khi đấu điện, hãy xác nhận rằng máy đã chạy đúng chiều, với quả lô trong buồng ép quay theo chiều kim đồng hồ để đảm bảo hoạt động hiệu quả.

Khi lần đầu sử dụng máy, bạn nên ép khoảng 50 – 100 kg cám gạo để làm quen với lỗ sàng Sau khi đã thuần thục, bạn có thể tiến hành ép ngô hạt và các nguyên liệu khó hơn.

Để chuẩn bị thức ăn cho vật nuôi, cần có các nguyên liệu như cám gạo, ngô hạt, rau, cá tép, cá khô chăn nuôi, khô dầu lạc, dầu ăn, bã bia và một số nguyên liệu khác tùy thuộc vào loại vật nuôi.

Để ép viên cám, các nguyên liệu khô cần được thêm nước để đạt độ ẩm khoảng 20% Tùy theo tỷ lệ kết hợp với rau, cá tép, ốc, cần điều chỉnh lượng nước cho phù hợp.

Các loại thức ăn được đưa trực tiếp vào máy từ phễu phía bên trên

Hình 5 1 Đưa phôi vào máy

Sau khi thức ăn được cho vào phễu, cần vặn hai vít điều chỉnh để con lăn ép vào mặt sàn của đĩa lỗ, tạo ra lực ép giúp thức ăn đi vào lỗ Quá trình này diễn ra liên tục, nén thức ăn thành viên với độ ẩm từ 10% đến 15%.

- Sau một khoảng 15mm sẽ bị cần gạt 4 làm gãy viên cám rơi xuống đĩa quay 5 và đĩa quay làm nhiệm vụ đem cám ra khỏi miệng

- Cám viên sau khi hình thành sẽ đi theo máng và ra khỏi máy.

An toàn trong sử dụng

- Để làm việc ít rung động, bộ khung máy phải chắc chắn

- Phải tiến hành siết chặt 4 bánh xe trước khi sử dụng máy để đảm bảo máy không di chuyển được khi đang vận hành

- Khi nào cần di chuyển ta tiến hành mở khóa của 4 bánh xe để thực hiện đẩy đi dễ dàng

5.2.2 Sử dụng máy trong quá trình làm việc

Khi sử dụng máy, tuyệt đối không đưa tay vào bên trong thùng cả khi máy đang hoạt động lẫn không hoạt động Đảm bảo hệ thống điện không có dấu hiệu hở, đứt hoặc chập mạch trước khi khởi động máy Trong trường hợp xảy ra sự cố, hãy tắt atomat ngay lập tức để đảm bảo an toàn.

- Khi sử dụng máy phải đảm bảo không có trẻ em đứng gần

- Bảo dưỡng máy theo định kỳ các bộ phận chuyển động quay của máy, bộ phận trục quay ngoài, ổ lăn, bạc lót gối đỡ được bôi trơn bằng mỡ

- Liên tục vệ sinh máy để máy có thể làm việc đạt năng suất.

Sự cố và khắc phục sự cố

Nếu máy không ép được viên cám, hãy kiểm tra xem quả lô đã được siết chặt hay chưa Sử dụng cờ lê để điều chỉnh và xiết chặt quả lô nhằm đảm bảo quá trình ép diễn ra hiệu quả.

Để đảm bảo quá trình ép nguyên liệu hiệu quả, độ ẩm cần duy trì ở mức 10 – 20% Nếu nguyên liệu quá ướt, việc ép sẽ gặp khó khăn hoặc không thể thực hiện được.

Tắc sàng có thể xảy ra do nhiều nguyên nhân, nhưng nguyên nhân chính là do nguyên liệu như hạt ngô nở quá nhiều cùng một lúc Để tránh tình trạng này khi ép ngô, nên thêm một ít bột và bón liên tục theo máy, tránh đổ quá nhiều nguyên liệu cùng lúc.

Khi máy chạy ì và chậm, đó là dấu hiệu cho thấy máy đang bị quá tải hoặc nguồn điện yếu trong giờ cao điểm Để tránh tình trạng cháy mô tơ, bạn nên dừng máy ngay lập tức.