Thiết kế chế tạo thiết bị rải thức ăn tôm tự động phục vụ mô hình nuôi tôm thâm canh quy mô trang trại

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 1
SVTH : ĐỖ THANH THÀNH Lớp 43 CT
Lời Nói Đầu
Nghề nuôi tôm trên thế giới đã xuất hiện cách đây hàng thế kỷ nhưng nghề
nuôi tôm hiện đại mới bắt đầu từ những năm 30 của thế kỷ XX. Năm 1964 khi quy
trình sản xuất tôm giống nhân tạo được hoàn chỉnh thì đến những năm 80, nghề
nuôi tôm trên thế giới mới thực sự phát triển mạnh.
Do nhu cấu thị trường của mặt hàng thủy sản ngày càng cao cho nên nghề nuôi
tôm ngày càng được cải tiến. Các hình thức nuôi tôm hiện đại, tiến tiến không
ngừng được áp dụng. Gần đây, nuôi tôm công nghiệp còn được sự hổ trợ của công
nghệ sinh học, nên sản lượng tăng đáng kể qua các năm.
Tuy sản lượng tăng mạnh với những kết quả đạt được rất ấn tượng nhưng vấn
đề về dịch bệnh nổi lên ngày càng gay gắt, ảnh hưởng đến sản lượng của hầu hết
các nước. Một trong những nguyên nhân chủ yếu có thể kể đến đó là chế độ,
phương thức cho ăn không hợp lý dẫn đến suy thoái môi trường, ô nhiễm nguồn
nước. Nếu việc cho ăn có thể tiến hành một cách bán tự động, tự động thay thế
phương pháp rải bằng tay như hiện nay thì những khó khăn trên có thể giải quyết
một cách triệt để với hiệu quả đem lại rất cao. Nắm bắt yêu cầu cấp thiết này và
được sự phân công của Khoa Cơ khí, Trường Đại học Thủy Sản, tôi xin thực hiện
đề tài : “ Thiết kế chế tạo thiết bị rải thức ăn tôm tự động phục vụ mô hình nuôi
tôm thâm canh quy mô trang trại “.
Vì bước đầu làm quen giải quyết một vấn đề cụ thể từ thực tiễn sản xuất, thời
gian thực hiện đề tài không nhiều, và trình độ có hạn cho nên đề tài không tránh
khỏi những thiếu sót. Tôi mong nhận được nhiều ý kiến đóng góp của các thầy cô
cũng như các bạn để đề tài hoàn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn !

SVTH
ĐỖ THANH THÀNH

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 2
SVTH : ĐỖ THANH THÀNH Lớp 43 CT
Chương I
TỔNG QUAN VỀ THỨC ĂN TÔM VÀ PHƯƠNG THỨC CHO ĂN

I.1/ Thức ăn tôm
Theo [22], Thức ăn là nguồn chi phí chính trong hoạt động nuôi trồng thủy sản,
chiếm khoảng 60% tổng chi phí nuôi. Nó ảnh hưởng đến năng suất và sản lượng
tôm nuôi. Cho ăn đầy đủ số lượng và chất lượng, tôm khỏe mạnh, lớn nhanh, không
gây ô nhiễm môi trường, hiệu quả kinh tế cao. Thiếu thức ăn, tôm chậm phát triển,
còi cọc, kích cỡ không đều dễ cảm nhiễm bệnh. Thừa thức ăn, ao nuôi mau dơ bẩn
gây ô nhiễm, tảo và một số vi sinh vật phát triển quá mức làm ảnh hưởng tới môi
trường ao nuôi, dễ gây ra hiện tượng nở hoa, thiếu ôxy cục bộ về ban đêm dẫn đến
tôm chết hàng loạt.
Các loại thức ăn dùng cho nuôi tôm hiện nay rất đa dạng và phong phú, bao
gồm thức ăn xay trực tiếp từ các loài động, thực vật (cá vụn, cua nhỏ, vẹm …) và
thức ăn tổng hợp được chế biến từ các nhà máy chế biến thức ăn. Nuôi tôm thâm
canh hoàn toàn dựa vào thức ăn chế biến và tùy theo quy trình nuôi mà ta sử dụng
loại thức ăn hợp lý. Dưới đây, ta có một số loại thức ăn cơ bản được dùng trong
nuôi tôm:
I.1.1/ Thức ăn tổng hợp khô (độ ẩm ≤ 10%)
Thức ăn này thường được chế biến từ các quy trình công nghệ hiện đại. Nó có
dạng hình trụ hoặc viên ứng với các giai đoạn nuôi khác nhau. Thức ăn khô được
chế biến có thể ở dạng chìm, lơ lửng hay nổi tùy theo tập tính ăn mồi của từng loại.
Ưu thế của thức ăn tổng hợp khô:
· Cân bằng, bổ sung các chất nhằm thõa mãn nhu cầu dinh dưỡng theo từng
giai đoạn phát triển, đảm bảo khả năng tiêu hóa và nâng cao khả năng hấp
thụ của tôm nuôi.
· Nâng cao giá trị từ những nguyên liệu làm thức ăn có giá trị thấp.

· Chủ động cung cấp thức ăn cho đối tượng nuôi do có khả năng dự trữ lâu.
· Dễ dàng trong việc sử dụng, bảo quản, vận chuyển
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 3
SVTH : ĐỖ THANH THÀNH Lớp 43 CT
Bảng 1 : Kích thước của một số loại thức ăn tổng hợp dạng khô

I.1.2/ Thức ăn ẩm (độ ẩm từ 30% - 40%)
Thức ăn loại này thường được làm ở dạng hình tròn hay dạng bánh, thức ăn có
độ ẩm tùy thuộc vào thành phần nguyên liệu, phương pháp chế biến và chất kết
dính.
I.1.3/ Thức ăn ướt (độ ẩm 50%)
Thường là thức ăn tươi sống hay qua sơ chế.
I.2/ Phương thức cho ăn
I.2.1 / Taäp tính aên moài của một số loài tôm
1/ Tôm Sú
Tôm sú sống ở đáy ao, nơi có bùn cát, ban ngày thường nghỉ, ban đêm hoạt
động mạnh. Tôm sú là loài ăn tạp, đặc biệt ưa ăn giáp xác, thực vật dưới nước,
mảnh vụn hữu cơ, giun nhiều tơ, loại hai mảnh vỏ, côn trùng. Khi kiểm tra trong dạ
dày của tôm sú sống ngoài tự nhiên thấy 85% gồm giáp xác, cua nhỏ, động vật,
nhuyễn thể hai mảnh vỏ, còn lại 15% là cá, giun nhiều tơ, thủy sinh vật, mảnh vụn
hữu cơ và cát bùn. Tôm sú thích ăn các động vật sống và di chuyển chậm hơn là
xác thối rữa hay mảnh vụn hữu cơ.
Trong tự nhiên, tôm sú bắt mồi nhiều hơn khi thủy triều rút. Khi nuôi tôm sú
trong ao, hoạt động bắt mồi nhiều vào sáng sớm và chiều tối. Động tác bắt mồi của
tôm sú bằng càng, đẩy thức ăn vào miệng để gặm thức ăn, thời gian tiêu hóa 4 ÷ 5
giờ trong dạ dày.

Tên Hình dáng Kích thước ( mm)
Fry1 Mảnh 0.2 – 0.7

Fry2 Mảnh 0.7 – 1.2
Starter1 Trụ mịn
Þ1; dài 1 – 1.5
Starter2 Trụ mịn
Þ1.5; dài 2- 3
Grawer Trụ mịn
Þ2; dài 3 – 4
Adult Trụ mịn
Þ2.5; dài 4 - 5
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 4
SVTH : ĐỖ THANH THÀNH Lớp 43 CT
2/ Tôm càng xanh
Tôm càng xanh là loại ăn tạp nhưng chủ yếu là động vật. Khi kiểm tra dạ dày,
thức ăn gồm có: nguyên sinh vật, giun nhiều tơ, giáp xác, côn trùng, nhuyễn thể, các
mảnh cá vụn, các loài tảo và mùn bã hữu cơ, cá mịn. Tôm càng xanh thường bắt
mồi vào chiều tối và sáng sớm. Tôm thường bò trên mặt đáy ao, dùng càng nhỏ đưa
mồi vào miệng. Đặc tính của tôm càng xanh là nếu không đủ thức ăn, chúng hay ăn
thịt lẫn nhau khi lột xác. Do đó trong nuôi tôm thương phẩm, phải dùng các biện
pháp kỹ thuật để hạn chế sự ăn thịt lẫn nhau của tôm.
I.2.2/ Phương thức cho ăn
Công việc cho tôm ăn là rất quan trọng, nó ảnh hưởng đến năng suất, lợi nhuận
và chi phí sản phẩm. Cách cho ăn lý tưởng là làm sao thức ăn đến được khu vực
tôm đang ăn càng nhanh càng tốt. Tôm có khuynh hướng ăn ở những nơi được làm
sạch bằng máy sục khí. Trong hầu hết các trường hợp phải cận thận tránh rải thức
ăn vào những nơi dơ bẩn, tôm sẽ dễ bị nhiễm bệnh. Tránh rải thức ăn ở giữa ao vì
đó là khu vực thu gom chất thải. Trong hai tháng đầu, thức ăn nên rải dọc ao cách
bờ 2 – 4 m, ta có thể rải thức ăn xa hơn nếu diện tích nước được làm sạch rộng hơn.
Khi tôm không ăn do sức khỏe yếu hay do điều kiện môi trường xấu, ta phải
giảm hay ngừng cho ăn. Thức ăn dư thừa không chỉ gây lãng phí mà còn làm ô

nhiễm nước ao, gây bệnh cho tôm.
Theo kết quả nghiên cứu của GS-TS Nguyễn Trọng Nho [11], lượng thức ăn
dư thừa tồn tại trong ao nuôi hiện nay có thể chiếm đến 30% - 40%. Do chúng có
thành phần dinh dưỡng cao nên gây ô nhiễm rất khốc liệt. Theo công nghệ nuôi tôm
hiện tại, hàng ngày sẽ cho tôm ăn 4 lần với tổng khối lượng tương đương 1,5 %
khối lượng tôm nuôi dự kiến. Do lượng thức ăn trong một lần rải lớn và khoảng thời
gian giữa các lần rải khá nhiều (5-6 giờ), nên ban đầu tôm sẽ ăn không hết, gây dư
thừa và sau đó thức ăn sẽ tan rã phân hủy gây ô nhiễm nước nuôi (các loại thức ăn
thông dụng hiện nay, khi ngâm trong nước thường phân rã sau 2 - 2,5 giờ). Các
chuyên gia nuôi tôm đã nhận thấy vấn đề bất hợp lý trên và đề nghị cho ăn nhiều lần
(8-10 lần/ngày) với lượng thức ăn trong một lần ít hơn tương ứng.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 5
SVTH : ĐỖ THANH THÀNH Lớp 43 CT
Việc dùng tay để phân phối thức ăn như hiện nay tốn rất nhiều công sức, thức
ăn rải không đều, gây quá tải cho công nhân, nhất là đối với những ao nuôi có diện
tích lớn. Vấn đề bất hợp lý trên đến nay vẫn chưa có lời giải. Nếu cho tôm ăn bán tự
động và tự động, những khó khăn nêu trên sẽ được giải quyết triệt để với hiệu quả
đem lại rất cao. Nó sẽ góp phần giải quyết một nguyên nhân cơ bản nhất gây ô
nhiễm nguồn nước và chi phí thức ăn trong công nghệ nuôi tôm thâm canh sẽ giảm
đáng kể. Do đó việc chế tạo ra thiết bị rải thức ăn tôm tự động là rất cấp thiết và
những yêu cầu kỹ thuật thiết bị phải phù hợp với tập tính ăn của tôm cũng như
phương thức cho ăn nhiều lần mà các chuyên gia nuôi tôm đề ra.
I.3/ Yêu cầu kỹ thuật thiết bị rải thức ăn tôm tự động:
· Ví tập tính ăn của tôm tương đối rộng, nên thiết bị phải rải thức ăn trên
diện tích rộng, phân bố đều, tránh tập trung, sai số mật độ rải thức ăn
không quá 8%.
· Năng suất của thiết bị rải : )/(9060 hkgN
¸
=

· Số lần cho ăn trong một ngày từ 8 - 10 lần, nhằm tạo điều kiện cho tôm
ăn hết thức ăn, tránh dư thừa dẫn đến ô nhiễm nguồn nước
· Thiết bị làm việc hiệu quả, năng suất cao, giảm nhẹ sức lao động công
nhân.
· Thiết bị chế tạo đơn giản, dễ sử dụng, giá thành thấp
· Quá trình hoạt động của thiết bị rải thức ăn tự động được tính toán sao
cho phù hợp với cách cho ăn, đúng liều lượng đúng thời gian tránh dư
thừa gây lãng phí, gây ô nhiễm, tôm chết.
· Thiết bị làm việc ổn định, độ bền cao
· Vật liệu dùng để chế tạo các thiết bị tiếp xúc với thức ăn phải thích hợp
tránh gây độc cho thức ăn, cho tôm, và chịu được điều kiện khắc nghiệt
của môi truờng nuôi
· Phải có các bộ phận che chắn thích hợp.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 6
SVTH : ĐỖ THANH THÀNH Lớp 43 CT
· Trong quá trình nuôi sử dụng chủ yếu 6 loại thức ăn dạng khô: Fry1;
Fry2; Starter1; Starter2; Grower; Adult.
· Máy đặt ở giữa ao (ao có dạng hình vuông), thức ăn được rải cách bờ từ
3¸4m và khuyết ở giữa, diện tích rải có dạng hình vành khăn. Diện tích cho
ăn lớn hay nhỏ phụ thuộc vào diện tích được làm sạch bằng máy quạt, khu
vực thu gom chất thải và độ tuổi của tôm (tôm càng lớn thì chúng ăn càng
cách xa bờ)

Trong đó
Þ
1
: Đường kính rải thức ăn gần nhất, chọn Þ
1
= 8m
Þ
2
: Đường kính rải thức ăn xa nhất, chọn Þ
2
= 40m
Hình 1: Sơ đồ phân bố thức ăn khi rải







PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 7
SVTH : ĐỖ THANH THÀNH Lớp 43 CT
Bảng 2 : Lượng thức ăn, loại thức ăn và số lần cho ăn trong mỗi ngày
(100.000 con tôm sú)

Tuổi
tôm
(Ngày)
Trọng lư
ợng
tôm (g)
% thức ăn/
trọng lượng
tôm (kg)
Khối lượng
thức ăn/ngày

Số lần cho
ăn/ ngày
Mã số
thức ăn
1 0.01 100.00 1.00 2 F
ry
1
2 0.01 90.00 1.20 2 F
ry
1
3 0.02 70.00 1.40 2 F
ry
1
4 0.03 50.00 1.60 2 F
ry
1
5 0.06 30.00 1.80 2 F
ry

1
6 0.10 20.00 2.00 2 F
ry
1
7 0.150 15.00 2.20 4 F
ry
1+ F
ry
2
8 0.24 10.00 2.4 4 F
ry
1+ F
ry
2
9 0.29 9.00 2.60 4 F
ry
1+ F
ry
2
10 0.35 8.00 2.80 4 F
ry
1+ F
ry
2
11 0.40 7.51 3.00 4 F
ry
1+ F
ry
2
12 0.43 7.41 3.20 4 F

ry
1+ F
ry
2
13 0.47 7.31 3.40 4 F
ry
1+ F
ry
2
14 0.50 7.21 3.60 4 F
ry
1+ F
ry
2
15 0.53 7.11 3.80 4 F
ry
2
16 0.59 7.01 4.10 4 F
ry
2
17 0.64 6.91 4.40 4 F
ry
2
18 0.69 6.81 4.70 4 F
ry
2
19 0.75 6.71 5.00 4 F
ry
2
20 0.80 6.67 5.30 4 F

ry
2
21 0.86 6.54 5.60 4 F
ry
2
22 0.92 6.42 5.90 4 F
ry
2
23 0.98 6.31 6.20 4 F
ry
2
24 1.05 6.21 6.50 4 F
ry
2
25 1.12 6.10 6.80 4 F
ry
2
26 1.18 6.01 7.10 4 F
ry
2
27 1.25 5.92 7.40 4 F
ry
2
28 1.33 5.79 7.70 4 F
ry
2
29 1.53 5.30 8.11 4 ÷5 F
ry
2
30 1.76 4.86 8.55 4 ÷5 F

ry
2 + Starter1
31 2.02 4.62 9.33 4 ÷5 F
ry
2 + Starter1
32 2.36 4.59 10.83 4 ÷5 F
ry
2 + Starter1
33 2.74 4.57 12.52 4 ÷5 F
ry
2 + Starter1
34 3.13 4.56 14.26 4 ÷5 F
ry
2 + Starter1
35 3.30 4.54 14.97 4 ÷5 F
ry
2 + Starter1
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 8
SVTH : ĐỖ THANH THÀNH Lớp 43 CT
(Tiếp theo bảng 2)

Tuổi
tôm
(Ngày)
Trọng
lượng tôm
(g)
% thức ăn/
trọng lượng

tôm (kg)
Khối lượng
thức ăn/ngày
Số lần
cho ăn/
ngày
Mã số
thức ăn
36 3.47 4.46 15.51 8 ÷10 F
ry
2 + Starter1
37 3.85 4.40 16.05 8 ÷10 Starter1
38 3.93 4.34 16.59 8 ÷10 Starter1
39 4.01 4.28 17.14 8 ÷10 Starter1
40 4.20 4.22 17.69 8 ÷10 Starter1
41 4.39 4.16 18.24 8 ÷10 Starter1
42 4.58 4.10 18.79 8 ÷10 Starter1
43 4.78 4.05 19.35 8 ÷10 Starter1
44 4.98 4.00 19.91 8 ÷10 Starter1
45 5.19 3.95 20.47 8 ÷10 Starter1
46 5.39 3.90 21.04 8 ÷10 Starter1
47 5.61 3.85 21.61 8 ÷10 Starter1
48 5.82 3.81 22.18 8 ÷10 Starter1
49 6.04 3.77 22.75 8 ÷10 Starter1
50 6.26 3.72 23.33 8 ÷10 Starter1
51 6.49 3.68 23.91 8 ÷10 Starter1+ starter2
52 6.72 3.64 24.49 8 ÷10 Starter1+ starter2
53 6.95 3.61 25.04 8 ÷10 Starter1+ starter2
54 7.19 3.75 25.67 8 ÷10 Starter1+ starter2
55 7.43 3.53 26.26 8 ÷10 Starter1+ starter2

56 7.68 3.50 26.85 8 ÷10 Starter1+ starter2
57 7.93 3.46 27.45 8 ÷10 Starter2
58 8.18 3.43 28.05 8 ÷10 Starter2
59 8.43 3.40 28.65 8 ÷10 Starter2
60 8.69 3.37 29.06 8 ÷10 Starter2
61 8.95 3.34 29.87 8 ÷10 Starter2
62 9.22 3.31 30.52 8 ÷10 Starter2
63 9.49 3.28 31.09 8 ÷10 Starter2
64 9.76 3.25 31.71 8 ÷10 Starter2
65 10.04 3.22 32.32 8 ÷10 Starter2
66 10.32 3.19 32.95 8 ÷10 Starter2
67 10.61 3.17 33.57 8 ÷10 Starter2
68 10.89 3.14 34.20 8 ÷10 Grower
69 11.19 3.11 34.83 8 ÷10 Grower
70 11.48 3.09 35.46 8 ÷10 Grower
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 9
SVTH : ĐỖ THANH THÀNH Lớp 43 CT
(Tiếp theo bảng 2)

Tuổi tôm
(Ngày)
Trọng
lượng
tôm (g)
% thức ăn/
trọng lượng
tôm (kg)
Khối lượng
thức

ăn/ngày
Số lần cho
ăn/ ngày
Mã số
thức ăn
71 11.78 3.06 36.09 8 ÷10 Grower
72 12.08 3.04 36.73 8 ÷10 Grower
73 12.39 3.02 37.37 8 ÷10 Grower
74 12.70 2.99 38.01 8 ÷10 Grower
75 13.01 2.97 38.06 8 ÷10 Grower
76 13.33 2.95 39.31 8 ÷10 Grower
77 13.65 2.93 39.96 8 ÷10 Grower
78 13.97 2.91 40.61 8 ÷10 Grower
79 14.30 289 41.26 8 ÷10 Grower
80 14.63 2.87 41.92 8 ÷10 Grower
81 14.96 2.85 42.58 8 ÷10 Grower
82 15.30 2.83 43.25 8 ÷10 Grower
83 15.64 2.81 43.91 8 ÷10 Grower
84 15.99 2.79 44.58 8 ÷10 Grower
85 16.34 2.77 45.25 8 ÷10 Grower
86 16.69 2.75 45.92 8 ÷10 Grower
87 17.05 2.73 46.60 8 ÷10 Adult
88 17.00 2.72 47.27 8 ÷10 Adult
89 17.77 2.70 47.95 8 ÷10 Adult
90 18.14 2.68 48.64 8 ÷10 Adult
91 18.51 2.67 49.32 8 ÷10 Adult
92 18.88 2.65 50.01 8 ÷10 Adult
93 19.26 2.63 50.70 8 ÷10 Adult
94 19.64 2.62 51.39 8 ÷10 Adult
95 20.03 2.60 52.08 8 ÷10 Adult

96 20.41 2.59 52.78 8 ÷10 Adult
97 20.81 2.57 53.48 8 ÷10 Adult
98 21.20 2.56 54.18 8 ÷10 Adult
99 21.60 2.54 54.88 8 ÷10 Adult
100 22.00 2.53 55.59 8 ÷10 Adult
101 22.41 2.51 56.30 8 ÷10 Adult
102 22.82 2.50 57.01 8 ÷10 Adult
103 23.23 2.48 57.72 8 ÷10 Adult
104 23.65 2.47 58.43 8 ÷10 Adult
105 24.07 2.46 59.15 8 ÷10 Adult
106 24.50 2.44 59.87 8 ÷10 Adult
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 10
SVTH : ĐỖ THANH THÀNH Lớp 43 CT
(Tiếp theo bảng 2)

Tuổi tôm
(Ngày)
Trọng
lượng
tôm (g)
% thứcăn/
trọng
lượng
tôm (kg)
Khối
lượng
thức
ăn/ngày
Số lần cho
ăn/ ngày
Mã số
thức ăn
107 24.93 2.43 60.59 8 ÷10 Adult
108 25.36 2.42 61.31 8 ÷10 Adult
112 27.12 2.37 64.23 8 ÷10 Adult
113 27.57 2.36 64.96 8 ÷10 Adult
114 28.02 2.34 65.70 8 ÷10 Adult
115 28.48 2.33 66.44 8 ÷10 Adult
116 28.94 2.32 67.18 8 ÷10 Adult
117 29.41 2.31 67.92 8 ÷10 Adult
118 29.87 2.30 68.66 8 ÷10 Adult
119 30.35 2.29 69.42 8 ÷10 Adult

120 30.82 2.28 70.16 8 ÷10 Adult
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 11
SVTH : ĐỖ THANH THÀNH Lớp 43 CT
Chương II
THIẾT KẾ KỸ THUẬT THIẾT BỊ

II.1/ Một số phương án phân phối thức ăn hiện hành
II.1.1/ Theo nguyên lý phun
1/ Phương án dùng dòng khí
a/ Hình dạng bên ngoài
Đây là máy cho tôm ăn tự động dùng khí nén của Đài Loan sản xuất. Trên thị
trường có bán loại máy này nhưng giá rất cao (khoảng 14 triệu VND)













Hình 2 : Hình dáng bên ngoài máy FJ – 515

Bảng 3 : Các thông số kỹ thuât của máy FJ – 515

Mác
máy
Động cơ Số vòng quay
(vg/ph)
Tầm văng xa
(m)
Kích thước bao (mm)
FJ - 515 120 x4,0
3000¸ 6000 8 ¸ 12
1000x671x 720
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 12
SVTH : ĐỖ THANH THÀNH Lớp 43 CT
b/ Sơ đồ cấu tạo









Trong đó :
1. Quạt ly tâm 4. Miệng phun
2. Vỏ quạt ly tâm 5. Phểu chứa
3. Ống dẫn khí 6. Tấm điều chỉnh

Hình 3: Sơ đồ nguyên lý
c/ Nguyên lý hoạt động

Thiết bị gồm có quạt li tâm (1), vỏ quạt ly tâm (2), ống dẫn khí (3), miệng
phun (4), phểu chứa thức ăn (5) và tấm điều chỉnh (6). Khi có tín hiệu làm việc,
quạt li tâm quay tạo thành luồng khí mạnh, thức ăn từ phễu chứa rơi xuống qua tấm
điều chỉnh và được thổi văng ra ngoài. Muốn điều chỉnh tốc độ cho ăn nhanh hay
chậm ta có thể điều chỉnh tấm điều chỉnh thức ăn (6). Muốn điều chỉnh khoảng văng
xa của hạt thức ăn ta điều chỉnh tốc độ quay của quạt li tâm (1).
d/ Ưu và nhược điểm của phương án
Ưu điểm :
- Thiết bị làm việc êm, không gây ồn.
- Thức ăn không bị vỡ vụn.
- Tầm văng xa của hạt thức ăn lớn.
- Dễ dàng điều khiển góc độ phun.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 13
SVTH : ĐỖ THANH THÀNH Lớp 43 CT
- Năng suất cao
Nhược điểm :
- Khả năng phủ rộng bị hạn chế, mật độ rải không đều.
- Kết cấu phức tạp.
- Giá thành tương đối cao.
2/ Phương án dùng dòng khí ngược
a/ Sơ đồ cấu tạo:

Trong đó :
1. Miệng phun 4. Cửa hút
2. Cửa thổi 5. Phểu chứa
3. Quạt hướng trục 6. Bộ phận cung cấp

Hình 4: Sơ đồ nguyên lý
b/ Nguyên lý hoạt động:
Thiết bị gồm có miệng phun (1), cửa thổi (2), cánh quạt (3), cửa hút (4), phểu
đựng thức ăn (5), bộ phận cung cấp (6). Khi cánh quạt (3) quay, thức ăn sẽ bị hút và
chuyển động trong buồng, sau đó được phun ra ngoài qua cửa thổi (2).


PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 14
SVTH : ĐỖ THANH THÀNH Lớp 43 CT
c/ Ưu và nhược điểm của phương án :
Ưu điểm :
- Năng suất cao
- Cấu tạo đơn giản
Nhược điểm :
- Độ văng xa thấp, khả năng phủ rộng còn bị hạn chế, thức ăn phân bố không
đều
- Do va đập giữa cánh tung và viên thức ăn nên thức ăn bị vỡ vụn.
- Thiết bị làm việc ồn
- Năng suất thấp.
3/ Phương án dùng áp lực
a/ Sơ đồ cấu tạo

Trong đó :
1. Pistông
2. Xilanh
3. Phểu chứa
4. Tấm điều chỉnh
5. Thanh truyền
Hình 5 : Sơ đồ nguyên lý
b/ Nguyên lý hoạt động
Piston (1) hoạt động được nhờ cơ cấu truyền lực (5), thức ăn được chứa sẵn
trong phểu (3), lượng thức ăn được phun ra nhờ tấm điều chỉnh (4). Khi có tín hiệu
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 15
SVTH : ĐỖ THANH THÀNH Lớp 43 CT
hoạt động, thanh truyền (5) sẽ tác dụng vào piston (1), hệ thống xylanh - piston sẽ
tạo ra áp lực, đẩy thức ăn văng ra ngoài.
c/ Ưu điểm và nhược điểm của phương án
Ưu điểm :
- Thiết bị làm việc êm, không gây ồn.
- Thức ăn không bị vỡ vụn.
- Tầm văng xa của hạt thức ăn lớn.
- Có thể điều khiển mọi góc độ phun.
Nhược điểm :
- Thiết bị có kết cấu phức tạp, khó chế tạo.
- Tuy tầm làm việc tương đối xa, nhưng khả năng phủ rộng còn bị hạn chế,

mật độ rải không đều.
- Năng suất không cao, hiệu quả thấp.
II.1.2/ Theo nguyên lý văng
1/ Phương án dùng cánh văng
a/ Sơ đồ cấu tạo:






Trong đó :
1. Đĩa văng
2. Phểu chứa
Hình 6 : Sơ đồ nguyên lý
b/ Nguyên lý hoạt động
Thức ăn được chứa trong phểu (2). Đến giờ cho ăn, động cơ làm việc, vì đĩa
gắn vào trục động cơ nên đĩa văng (1) quay theo, lực ly tâm sẽ tác dụng vào hạt
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 16
SVTH : ĐỖ THANH THÀNH Lớp 43 CT
thức ăn làm cho nó văng khắp mặt hồ. Tùy theo tốc độ quay, bán kính của đĩa cũng
như tùy thuộc vào hệ số ma sát giữa viên thức ăn và mặt đĩa văng, tùy thuộc vào sức
cản không khí đối với hạt thức ăn mà thức ăn được văng xa hay gần.
c/ Ưu và nhược điểm của phương án:
Ưu điểm :
- Thiết bị đơn giản, dễ chế tạo.
- Giá thành thấp.
Nhược điểm :
- Tầm văng xa không lớn lắm, mật độ rải không đều

- Khi muốn tầm xa tương đối lớn ta phải tăng tốc độ động cơ, gây ồn và cơ
cấu làm việc không ổn định.
II.2/ Lựa chọn phương án thiết kế
Yêu cầu của việc cho ăn là gián đoạn, chia ra nhiều lần rải, thức ăn không được
vỡ vụn, thức ăn phân bố rộng và đều, sai số mật độ rải thức ăn không quá 8%,
không tập trung một chỗ …
Như vậy đối với phương án dòng khí ngược là không phù hợp với việc cho ăn
vì phương án này thức ăn thường bị vỡ vụn, khả năng phủ rộng thức ăn bị hạn chế,
độ văng xa kém.
Đối với phương án dùng áp lực và dùng dòng khí thì khả năng phủ rộng còn bị
hạn chế, thức ăn phân bố không đều, chế tạo gặp nhiều khó khăn, năng suất không
cao, chỉ thích hợp nuôi cá.
Đối với phương án dùng đĩa văng, do khả năng phủ thức ăn bị hạn chế, mật độ
rải không đều, tầm văng xa không lớn lắm, thức ăn bị vỡ vụng, không đem lại hiệu
quả cũng như cải thiện sức lao động công nhân.
Trên đây là những phương án đã được áp dụng trong thực tế tuy nhiên hiệu quả
đem lại không cao, không thõa mãn những yêu cầu của việc cho tôm ăn. Qua quá
trình tìm hiểu, nghiên cứu thực tế, tôi xin đề xuất phương án rải thức ăn dùng cánh
văng:

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 17
SVTH : ĐỖ THANH THÀNH Lớp 43 CT
Phương án dùng cánh văng
· Sơ đồ cấu tạo

Trong đó :
1 : Cánh văng
2 : Thùng chứa thức ăn
3 : Van
Hình 7: Sơ đồ nguyên lý
· Nguyên lý hoạt động
Thức ăn được chứa trong thùng (2), khi nhận tín hiệu làm việc, cánh văng sẽ
quay, van (3) được mở ra, thức ăn rơi vào trong cánh. Dưới tác dụng của lực ly tâm,
hạt thức ăn được văng ra khỏi cánh. Cánh ở đây có dạng ống, nhằm đảm bảo thức
ăn tới một khoảng di chuyển nhất định trong ống mới được văng ra ngoài. Do đó
thức ăn được phân bố đều.
· Ưu nhược điểm
Ưu điểm :
- Tầm văng xa của thức ăn lớn, diện tích phủ rộng thức ăn lớn và mật độ rải
đều.
- Giá thành tương đối rẻ
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 18
SVTH : ĐỖ THANH THÀNH Lớp 43 CT
- Thiết bị đơn giản, dễ chế tạo
- Làm việc hiệu quả
- Năng suất cao, có khả năng tự động hóa
- Thức ăn không bị vỡ
Nhược điểm :

- Vì thức ăn được rót từ trên xuống nên khi thiết bị hoạt động có một lượng
thức ăn va chạm với 3 cột giữ thùng chứa.
- Nếu tốc độ quá lớn gây ồn, không đảm bảo an toàn.
Kết luận: Từ những phân tích ưu nhược điểm của các phương án trên, ta thấy
phương án dùng cánh văng là hợp lý, nó đã đáp ứng được những yêu cầu kỹ thuật
đề ra của thiết bị rải. Do đó ta chọn phương án rải dùng cánh văng để tính toán thiết
kế thiết bị rải thức ăn tôm tự động

















PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 19
SVTH : ĐỖ THANH THÀNH Lớp 43 CT
II.3/ Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của thiết bị rải thức ăn tôm tự động
II.3.1/ Sơ đồ cấu tạo

Trong đó :
1 : Khung máy 5 : Role thời gian 9 : Cần van
2 : Cánh văng 6 : Bộ phận che chắn 10 : Van
3 : Phễu hướng liệu 7 : Bộ điện từ 11 : Động cơ
4 : Thùng chứa thức ăn 8 : Phễu rót 12 : Phao

Hình 8 : Sơ đồ nguyên lý máy rải thức ăn tự động
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 20
SVTH : ĐỖ THANH THÀNH Lớp 43 CT
II.3.2/ Sơ đồ mạch điện của thiết bị rải thức ăn tôm

Trong đó :
B: Bảng điện điều khiển tự động
DC : động cơ
R : Rơle thời gian
V : Bộ điện từ
Hình 9: Sơ đồ mạch điện của thiết bị rải thức ăn tôm
II.3.3/ Nguyên lý hoạt động:
Máy được đặt trên phao (12) và ở giữa hồ, thức ăn được chứa trong thùng (4).
Đến giờ cho ăn, động cơ nhận tín hiệu làm việc từ bảng điện điều khiển tự động B
và quay. Sau một vài giây, rơle thời gian (5) đóng lại, bộ điện từ (7) có điện, hút và
kéo cần van (9) đi lên, van (10) được mở ra, thức ăn chảy xuống cánh văng (2) và
văng ra ngoài. Nhờ phễu hướng liệu (3) mà thức ăn không rớt vãi ra ngoài, đảm bảo
thức ăn được rót hoàn toàn. Sau một khoảng thời gian (đã được định sẵn), bộ điện
từ và động cơ ngừng hoạt động, van (10) đóng lại nhờ lò xo và trọng lượng của thức
ăn. Cứ như thế, quá trình làm việc được lặp lại một cách tự động cho những lần rải
khác.
Quá trình làm việc tự động của thiết bị bao gồm: số lần cho ăn, thời điểm cho
ăn, khoảng thời gian cho ăn, nó được “ Set “ trong bộ điều khiển tự động B.Tốc độ
động cơ được tăng tốc từ từ (nhờ bộ điều tốc) nhằm tăng diện tích phủ rộng của
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 21

SVTH : ĐỖ THANH THÀNH Lớp 43 CT
thức ăn phù hợp với tập tính ăn mồi phân tán của tôm nuôi, cũng như đối với từng
diện tích ao nuôi.
II.4/ Tính toán các thông số kỷ thuật của thiết bị rải
II.4.1/ Tính toán, xác định tốc độ động cơ
1/ Cơ sở xác định tốc độ động cơ :
Phương trình chuyển động của hạt thức ăn
Giả thiết:
· Thức ăn có dạng viên và khối lượng tập trung (m) thành một chất điểm.
· Bỏ qua lực ma sát giữa các hạt với nhau, và sức cản của môi trường khi bay ra
khỏi cánh (sức cản của không khí và sự ảnh hưởng của gió).
· Cánh quay đều với vận tốc góc w (rad/s).
Ta có sơ đồ tính toán như hình 10






Hình 10 : Sơ đồ tính toán động lực học của hạt thức ăn
Trong đó:
h
x
: Khoảng cách từ cánh đến mặt thóang của hồ nuôi
R
x
: Bán kính của cánh quay
G, N : Trọng lực của hạt thức ăn và phản lực của đĩa lên hạt
F
ms

, F
lt
: Lực ma sát và lực ly tâm tác dụng lên hạt.
* Xét giai đoạn 1 (hạt đang chuyển động trên cánh văng):
Ta có: F
lt
= m.R
x
.w
2

F
ms
= fN = fG = f.g.m
Trong đó:
m : Khối lượng của hạt thức ăn (kg)
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 22
SVTH : ĐỖ THANH THÀNH Lớp 43 CT
f = 0.7 : Hệ số ma sát của hạt thức ăn với cánh văng
g = 9.81m/s
2
: Gia tốc trọng trường
R
x
: Khoảng cách từ hạt đến tâm của đĩa tại thời điểm đang xét, hạt thức ăn
được đổ lên đĩa tại tâm đĩa thì R
x
= 0 ¸ R.
Ta có phương trình chuyển động của hạt ở đây là:

m.
dt
dv
= F
lt
- F
ms

Þ
dt
dv
=
m
FmsF
lt
-
=
m
mgfmR
x
-
2
.
w
= R
x
w
2
- gf
Û

x
dR
dv
.
dt
dR
x
= R
x
w
2
- gf
Û
x
dR
dv
.v = R
x
w
2
- gf
Û vdv = w
2
R
x
dR
x
-gfdR
x
(*)

Lấy tích phân tích phân hai vế của phương trình (*), với hạt thức ăn được đổ vào
tâm cánh nên v = 0 ® vB và R
x
= 0 ® R. ta có:

òò
=
R
xx
v
dRRvdv
B
0
2
0
.
w
-
ò
R
gfdRx
0

Û v
2
= w
2
R
2
– 2gfR

Hay: v =
(
)
fgRR 2
22
-
w

Nhận xét: Muốn tăng v
,
ta có 2 cách :
- Tăng w bằng cách tăng tốc độ động cơ n
dc


- Tăng bán kính R
* Xét giai đoạn 2 (hạt thức ăn chuyển động trong không khí và rơi xuống hồ nuôi).
Trường hợp 1: Nếu cánh văng không có kết cấu hướng lên (a =0)
Bỏ qua lực cản của môi trường, ta có phương trình chuyển động của hạt :

ï
î
ï
í
ì
-=
=
2
.
2

gt
hy
tvx


PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 23
SVTH : ĐỖ THANH THÀNH Lớp 43 CT








Hình 11 : Quỹ đạo của hạt thức ăn khi ra khỏi cánh với a =0
Giải phương trình trên cho ta bảng kết quả 4 ứng với R
x
= 200mm
Trường hợp 2 : Nếu cánh văng có kết cấu hướng lên so với phương ngang 1góc
=
a
45
o
, ta có phương trình chuyển động của hạt :

ï
î
ï

í
ì
-+=
=
2
sin
cos
2
gt
tvhy
tvx
a
a
.







Hình 12 : Quỹ đạo của hạt thức ăn khi văng ra khỏi cánh với a = 45
o

Giải phương trình trên cho ta bảng kết quả 5 ứng với R
x
= 200mm

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 24
SVTH : ĐỖ THANH THÀNH Lớp 43 CT
Bảng 4: Kết quả tính toán khi cho tốc độ động cơ thay đổi ứng với 0
=
a

n ( vg/ph) Rx (m) v(m/s) hx (m)
x (độ văng xa) (m)

900 0.2 12.72 0.4 4.06
950
0.2
13.42
0.4
4.29
1000
0.2
14.13
0.4
4.51
1050
0.2
14.84
0.4
4.74
1100
0.2

15.54
0.4
4.96
1150
0.2
16.25
0.4
5.19
1200
0.2
16.96
0.4
5.41
1250
0.2
17.66
0.4
5.64
1300
0.2
18.37
0.4
5.86
1350
0.2
19.08
0.4
6.09
1400
0.2

19.78
0.4
6.32
1450
0.2
20.49
0.4
6.54
1500
0.2
21.20
0.4
6.77
1550
0.2
21.90
0.4
6.99
1600
0.2
22.61
0.4
7.22
1650
0.2
23.31
0.4
7.44
1700
0.2

24.02
0.4
7.67
1750
0.2
24.73
0.4
7.89
1800
0.2
25.43
0.4
8.12
1850
0.2
26.14
0.4
8.35
1900
0.2
26.85
0.4
8.57
1950
0.2
27.55
0.4
8.80
2000
0.2

28.26
0.4
9.02
2050
0.2
28.97
0.4
9.25
2100
0.2
29.67
0.4
9.47
2150
0.2
30.38
0.4
9.70
2200
0.2
31.09
0.4
9.92
2250
0.2
31.79
0.4
10.15
2300
0.2

32.50
0.4
10.38
2350
0.2
33.21
0.4
10.60
2400
0.2
33.91
0.4
10.83
2450
0.2
34.62
0.4
11.05
2500
0.2
35.33
0.4
11.28
2550
0.2
36.03
0.4
11.50
2600
0.2

36.74
0.4
11.73
2650
0.2
37.44
0.4
11.96
2700
0.2
38.15
0.4
12.18
2750
0.2
38.86
0.4
12.41
2800
0.2
39.56
0.4
12.63
2850
0.2
40.27
0.4
12.86
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 25

SVTH : ĐỖ THANH THÀNH Lớp 43 CT
Bảng 5 : Bảng kết quả tính toán khi cho tốc độ động cơ thay đổi ứng với
0
45=
a


n ( vg/ph) Rx(m) v (m/s) hx (m) x(độ văng xa) (m)
900 0.2 12.64 0.4 8.76
950 0.2 13.35 0.4 9.25
1000 0.2 14.06 0.4 9.74
1050 0.2 14.77 0.4 10.24
1100 0.2 15.48 0.4 10.73
1150 0.2 16.19 0.4 11.22
1200 0.2 16.90 0.4 11.71
1250 0.2 17.61 0.4 12.20
1300 0.2 18.32 0.4 12.69
1350 0.2 19.03 0.4 13.18
1400 0.2 19.74 0.4 13.67
1450 0.2 20.44 0.4 14.16
1500 0.2 21.15 0.4 14.65
1550 0.2 21.86 0.4 15.15
1600 0.2 22.57 0.4 15.64
1650 0.2 23.27 0.4 16.13
1700 0.2 23.98 0.4 16.62
1750 0.2 24.69 0.4 17.11
1800 0.2 25.40 0.4 17.60
1850 0.2 26.11 0.4 18.09
1900 0.2 26.81 0.4 18.58
1950 0.2 27.52 0.4 19.07

2000 0.2 28.23 0.4 19.56
2050 0.2 28.93 0.4 20.05
2100 0.2 29.64 0.4 20.54
2150 0.2 30.35 0.4 21.03
2200 0.2 31.06 0.4 21.52
2250 0.2 31.76 0.4 22.01
2300 0.2 32.47 0.4 22.50
2350 0.2 33.18 0.4 22.99
2400 0.2 33.88 0.4 23.48
2450 0.2 34.59 0.4 23.97
2500 0.2 35.30 0.4 24.46
2550 0.2 36.01 0.4 24.95
2600 0.2 36.71 0.4 25.44
2650 0.2 37.42 0.4 25.93
2700 0.2 38.13 0.4 26.42
2750 0.2 38.83 0.4 26.91
2800 0.2 39.54 0.4 27.40
2850 0.2 40.25 0.4 27.89
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com