Nghiên cứu xác định một số thông số tối ưu cho máy thái cây ngô MTC – 12 làm thức ăn chăn nuôi phục vụ nội tiêu và xuất khẩu

1
MỞ ĐẦU


Sản xuất nông nghiệp cung cấp cho xã hội các nhu cầu thiết yếu trong cuộc
sống và phát triển xã hội. Trong nông nghiệp thì chăn nuôi chiếm một vai trò quan
trọng, vì nó là ngành có lợi nhuận kinh tế cao, là cơ sở để phát triển các ngành
công nghiệp thực phẩm, trồng trọt.
Trong 10 năm gần đây, đàn bò sữa của nước ta phát triển khá nhanh, năm
1992 cả nước có 13.080 con thì năm 1999 đã tăng lên 24.401 con, năm 2000 tăng
lên 34.982 con và năm 2001 đạt 41.241 con. Từ khi có quyết định số
167/2001/QĐ-TTg ngày 26/10/2001 về một số giải pháp phát triển chăn nuôi bò
sữa, đàn bò năm 2002 đã tăng lên 54.000 con. Như vậy trong vòng một năm đàn
bò sữa đã tăng thêm 20.000 con bằng cả giai đoạn 20 năm (1973 – 1992).
Đạt được những thành công ấy, ngoài các yếu tố quản lý, thú y thì yếu tố
quyết định vẫn là cung cấp đầy đủ, kịp thời thức ăn cho bò nhất là thức ăn thô
xanh. Đây là loại thức ăn rất cần thiết cho đại gia súc nói chung và bò nói riêng.
Tuy nhiên, có nhiều loại cỏ là thức ăn thô xanh có thân cứng và dài nên việc cho
ăn trực tiếp không qua làm nhỏ, làm mềm sẽ gây lãng phí và hiệu suất sử dụng
thức ăn của vật nuôi thấp. Mặt khác, do đặc điểm về điều kiện tự nhiên, khí hậu mà
việc canh tác, thu hoạch các loại thực vật làm thức ăn chăn nuôi ở các tỉnh Phía
Nam thường chỉ tập trung vào mùa mưa, còn các tỉnh Phía Bắc không thể canh tác
thu hoạch trong những ngày đông rét mướt. Vì vậy, để có thức ăn thô, người sản
xuất chăn nuôi phải bảo quản, tồn trữ thức ăn chăn nuôi dạng ủ xanh ( ủ tươi) hay
bảo quản khô dạng đóng bánh hay đánh đống. Với thức ăn chăn nuôi là các loại cỏ
có thân đốt cứng như cỏ voi hay thân cây ngô và một số loại cỏ có thân mềm khác
như cỏ xả Ghi Nê, cỏ Sytilo,…thì việc tồn trữ thức ăn được thực hiện dưới dạng ủ
tươi thành hố hay đống hoặc dạng túi hút chân không. Còn các loại cỏ thân mền,
chất xơ chiếm chủ yếu thì được bảo quản dưới dạng phơi sấy khô đánh đống hay
đóng bánh. Để ủ tươi thì công đoạn chế biến không thể thiếu được là làm nhỏ bằng

cách thái và thức ăn càng nhỏ càng tốt.

2
Như vậy, ta có thể thấy tầm quan trọng của việc sử dụng các máy thái cỏ
trong qui mô chăn nuôi đại gia súc hiện nay là rất cần thiết. Các máy thái được sử
dụng hiện nay thường là ngoại nhập và có giá thành rất cao. Hầu hết các máy thái
được sản xuất trong nước lại chưa đạt được yêu cầu kỹ thuật là máy có năng suất
cao (trên 4 tấn/h) nhằm phục vụ qui mô chăn nuôi lớn, hay sản xuất thức ăn thô
dạng thương mại, đảm bảo độ dài đoạn thái phải ≤ 15 mm …Các loại máy thái chủ
yếu là các máy có năng suất thấp (dưới 2 tấn/h) phục vụ qui mô chăn nuôi hộ gia
đình và độ dài đoạn thái nằm trong khoảng từ 30 ÷ 40 mm trở lên, thậm chí lớn
hơn 50 mm. Đây là một trở ngại kỹ thuật rất lớn cho các máy thái hiện nay. Để giải
quyết trở ngại này, đã có hướng nghiên cứu kết hợp thái và nghiền (băm). Tuy
nhiên sẽ làm cho kết cấu máy phức tạp, năng lượng tiêu thụ, giá thành đầu tư, chi
phí sản xuất cao. Hướng nghiên cứu đặt ra cho đề tài là nâng cao khả năng làm
việc của máy thái kiểu đĩa thông thường nhằm đảm bảo yêu cầu kỹ thuật chế biến
thức ăn ủ tươi theo công nghệ mới dạng túi ủ.
Hiện nay nhu cầu thức ăn ủ tươi dạng túi ủ cho thị trường các nước Nhật
Bản, Hàn Quốc và một số nước Châu Âu khác rất lớn. Ở tại các quốc gia này, vào
mùa động băng tuyết không có thức ăn tươi cho đại gia súc mà phải dùng thức ăn
dự trữ trong đó thức ăn dạng túi ủ là loại không thể thiếu được. Do khả năng cung
cấp nội địa thức ăn ủ cho chăn nuôi đại gia súc không đủ về số lượng, giá thành rất
cao, nên nhiều nước như Nhật Bản, Hàn Quốc đã đặt hàng nhiều doanh nghiệp của
Việt Nam tổ chức sản xuất để thu mua hoặc đứng ra tổ chức sản xuất. Từ yếu cầu
này, các doanh nghiệp trong nước đã đặt hàng cho các cơ quan nghiên cứu, trường
đại học nghiên cứu, chế tạo, lắp đặt dây chuyền sản xuất thức ăn chăn nuôi đại gia
súc dạng túi ủ, trong đó có máy thái là thiết bị chính chủ yếu của dây chuyền.
Ngay cả nhiều doanh nghiệp do nước ngoài đầu tư để tiết kiệm kinh phí đầu tư
cũng đã đặt hàng chế tạo tại Việt Nam các trang thiết bị của dây chuyền. Trước
yêu cầu của sản xuất, năm 2004 Bộ Giáo dục và Đào tạo đã cho tiến hành đề tài

nghiên cứu khoa học cấp Bộ: “Nghiên cứu công nghệ và thiết kế, chế tạo dây
chuyền chế biến thức ăn gia súc cho chăn nuôi đại gia súc và xuất khẩu”, mã số

3
B2004 – 21 – 62 do TS. Nguyễn Như Nam (trường đại học Nông Lâm Thành phố
Hồ Chí Minh) làm chủ nhiệm. Đề tài đã chuyển giao thành công kết quả nghiền
cứu cho một công ty Hàn Quốc dây chuyền chế biến lắp đặt tại huyện Trảng Bàng
(Tây Ninh). Mặc dù đề tài đã được nghiệm thu, chuyển giao vào sản xuất và được
giải nhất Hội thi Sáng tạo Kỹ thuật tỉnh Bình Dương năm 2005, nhưng vẫn còn tồn
tại là chất lượng sản phẩm còn thiếu ổn định, chi phí năng lượng riêng cao, năng
suất thấp. Nguyên nhân là do máy thái, một thiết bị chính của dây chuyền chỉ có
khả năng thái với độ dài vật thái lớn ( 40 mm), năng suất cực đại chỉ đạt 4 tấn/h,
nên chi phí ép đẩy không khí ra khỏi khối thức ăn vừa cao về năng lượng, vừa thấp
về năng suất. Do độ dài sản phẩm thái lớn, làm giảm khả năng đẩy không khí ra
khỏi túi ủ, nên quá trình lên men kỵ khí trong túi ủ không hoàn toàn.
Trước yêu cầu của sản xuất về nâng cao hiệu quả, chất lượng thái cây ngô,
năm 2012, TS. Nguyễn Như Nam cùng các đồng sự ở khoa Cơ khí – Công nghệ đã
thiết kế cải tiến bộ phận thái cỏ kiểu đĩa có 12 dao thái có thể thái thân cây ngô đạt
độ dài đoạn thái tới dưới 15 mm, đạt năng suất tới 6 tấn/h. Tuy nhiên máy vẫn còn
một số tồn tại cần phải giải quyết là vẫn còn nhiều đoạn thái phần lá và ngọn thân
cây ngô có độ dài lớn trên 15 mm và đôi khi phần vận chuyển khí động bị nghẹt.
Do là mẫu máy thái thức ăn chăn nuôi mới về kết cấu, sản xuất đơn chiếc nên còn
có sự khác biệt nhau về lý thuyết tính toán và thực nghiệm, kết cấu và các thông số
công nghệ của máy chưa ở trạng thái hay chế độ tối ưu. Vì vậy, việc xác định các
thông số tối ưu cho máy thái cây ngô làm thức ăn chăn nuôi loại túi ủ, phục vụ cho
nội tiêu và xuất khẩu theo hướng nâng cao chất lượng và hiệu quả có tính cấp thiết
và tính thời sự cao. Được sự chấp thuận của phòng Sau đại học, khoa Cơ điện và
Công trình, Ban Giám hiệu trường Đại học Lâm nghiệp, dưới sự hướng dẫn của
thầy TS. Nguyễn Như Nam, tôi thực hiện đề tài:
“ Nghiên cứu xác định một số thông số tối ưu cho máy thái cây ngô

MTC – 12 làm thức ăn chăn nuôi phục vụ nội tiêu và xuất khẩu ”



4
Mục tiêu nghiên cứu của luận văn
 Mục tiêu tổng quát
Nâng cao chất lượng và hiệu quả dây chuyền công nghệ, thiết bị sản xuất
thức ăn chăn nuôi đại gia súc dạng túi ủ từ cây ngô phục vụ nội tiêu và xuất khẩu.
 Mục tiêu cụ thể
Nghiên cứu hoàn thiện máy thái cây ngô MTC – 12 trên cơ sở hoàn thiện
tính toán thiết kế (đạt năng suất 6 tấn/h, độ dài sản phẩm thái  15 mm), chế tạo và
thực nghiệm xác định các thông số tối ưu cho máy.
Tính khoa học của đề tài là lần đầu tiên ở trong nước có mẫu máy thái kiều
dao đĩa lưỡi thẳng đạt năng suất cao, có khả năng thái nhỏ ( 15 mm) đảm bảo yêu
cầu công nghệ sản xuất thức ăn xanh dạng túi ủ mà không phải qua thực hiện thêm
khâu băm nghiền.
Tôi xin chân thành cám ơn sự quan tâm và chỉ dẫn của Quí Thầy – Cô trong
và ngoài trường Đại học Lâm nghiệp, của Ban chủ nhiệm khoa Cơ khí và phòng
Đào tạo Sau Đại học.

5
Chương 1
TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐÈ NGHIÊN CỨU


1.1. Tổng luận về các công trình đã công bố về máy thái thức ăn chăn nuôi
1.1.1. Các kết quả nghiên cứu về máy thái cây ngô làm thức ăn xanh dạng túi ủ
ở trong nước
Cho đến nay, có rất ít công trình khoa học nghiên cứu lý thuyết cắt thái thực
vật. Duy nhất vào năm 2005, TS. Nguyễn Như Nam [8] có công bố công trình
“Một số kết quả nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm về máy thái cỏ kiểu đĩa trục
ngang với lưỡi dao thẳng.”
Về lý thuyết cắt thái thực vật chủ yếu là các tài liệu bên soạn và dịch từ sách
nước ngoài làm giáo trình cho sinh viên ngành cơ giới hoá nông nghiệp. Tiêu biểu
là các công trình biên soạn của Trần Minh Vượng và Nguyễn Thị Thuận với giáo
trình “Công cụ và máy chăn nuôi” [15], “Máy phục vụ chăn nuôi” [19], hay công
trình biên soạn “Máy và thiết bị chế biến thức ăn chăn nuôi” [13] của Nguyễn Như
Thung và các cộng sự, giáo trình “Máy gia công cơ học nông sản thực phẩm” của
Nguyễn Như Nam và Trần Thị Thanh [10].
Về thực nghiệm đã có một số công trình khoa học công bố về việc thiết kế,
chế tạo, khảo nghiệm máy thái cỏ kiểu đĩa trục ngang. Đó là công trình của Trần
Minh Vượng và các công sự về “Kết quả khảo nghiệm máy thái PCC - 6” công bố

vào năm 1975. Cho đến thời gian này, trong nước chưa chế tạo được máy thái thân
thực vật phục vụ sản xuất. Vì vậy công trình công bố chỉ mới dừng lại ở khảo
nghiệm mẫu máy thái thực vật nhập từ nước ngoài.
Vào những thập niên 1990, các nhà khoa học của trường đại học Nông lâm
Thành phố Hồ Chí Minh đã nghiên cứu chế tạo thành công máy thái thực vật có
qui mô năng suất từ 2  4 tấn/h chuyển giao cho công ty Bò Sữa An Phú và nhiều
trang trại chăn nuôi khác.
Cũng năm 2003, Trung tâm Năng lượng và Máy Nông Nghiệp (trường đại
học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh) đã chế tạo máy thái cỏ (hình 1.1) có năng

6
suất từ 700- 1000 kg/h theo nguyên mẫu của Viện Nghiên cứu lúa Quốc Tế (IRRI)
để sử dụng ở các nông hộ và các trang trại vừa và nhỏ ở Việt Nam.

Hình 1.1. Máy thái cỏ theo mẫu IRRI của Trung tâm Năng lượng và Máy Nông
Nghiệp (trường đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh).(Theo [7])
Năm 2004, TS. Nguyễn Như Nam thực hiện đề tài nghiên cứu khoa học cấp
Bộ Giáo dục và Đào tạo:“Nghiên cứu công nghệ và thiết kế, chế tạo dây chuyền
chế biến thức ăn gia súc cho chăn nuôi đại gia súc và xuất khẩu” [7]. Đề tài đã
chuyển giao thiết kế cho công ty TNHH một thành viên Cơ khí Tây Ninh chế tạo
thành công máy thái cây ngô kiểu đĩa trục ngang đạt năng suất 4 tấn/h lắp đặt cho
doanh nghiệp Hàn Quốc tại Trảng Bàng (Tây Ninh).







Hình 1.2. Máy thái cỏ của Công ty Cổ Phần Quốc Tế Xanh. (Theo [7])

Năm 2009, Công ty Cổ Phần Quốc Tế Xanh (huyện Cẩm Mỹ, tỉnh Đồng
Nai) đã chế tạo và đưa vào sử dụng, máy thái cây ngô làm thức ăn ủ xanh (hình
1.2). Máy có sử dụng 2 động cơ truyền động cho trục cuốn và dao thái. Sản phẩm
thái có độ dài từ 40 mm đến 100 mm, đạt năng suất 3 tấn/h.

7
Năm 2005 kỹ sư Trịnh Văn Trại [14] thực hiện đề tài “Hoàn thiện công
nghệ và thiết bị ủ cỏ cho chăn nuôi hộ gia đình và trang trại nhỏ” cấp Thành phố
Hồ Chí Minh đã chế tạo chép mẫu máy thái cỏ PCB – 3,5. Đề tài này nghiệm thu
vào tháng 11 năm 2008. Đề tài thực hiện không có kết quả khoa học lý thuyết. Kết
quả về thực nghiệm đã chế tạo hoàn chỉnh 01 mẫu máy thái cỏ đạt các chỉ tiêu kinh
tế kỹ thuật là: năng suất 1 tấn/h, độ dài đọan thái với phần thân cây bắp là 5 cm,
phần lá 15 cm. Máy thái không có bộ phần nghiền. Như vậy so sánh với yêu cầu
kỹ thuật đặt ra, máy không đảm bảo được độ nhỏ sản phẩm thái.
Vào những năm 2000, công ty Bình Quân (Thành phố Hồ Chí Minh) đã giới
thiệu trên thị trường các loại máy thái cỏ kiểu đĩa và trống có quy mô năng suất
dưới 2 tấn/h.








Hình 1.3. Máy thái cỏ của Công ty Bình Quân (Theo [7]).
1.1.2. Các kết quả nghiên cứu về máy thái cây bắp làm thức ăn xanh dạng túi ủ
ở ngoài nước
Lý thuyết tính toán máy thái thực vật nói chung và máy thái thực vật kiểu
đĩa với lưỡi thẳng đã được V.P. Gơriatskin xây dựng hoàn chỉnh từ năm 1936 với

công trình “Теоря cоломзерки и силоcорезки ”, sau đó N.Ie. Reznhik biên soạn
và phát triển với công trình “ Силосоуборочные комбайны” công bố năm 1964
[27]. Đây là các tài liệu chuyên khảo. Trong các công trình này, các tác giả đã xây
dựng lý thuyết cắt thái theo hệ thống hoàn chỉnh từ nghiên cứu đối tượng cắt thái,
các mẫu máy thái và lý thuyết tính toán, thiết kế bộ phận cung cấp, bộ phận thái và
thu hồi vật thái.

8
Cùng với các tài liệu chuyên khảo, các lý thuyết về máy thái thực vật còn
được biên soạn trong các giáo trình về máy phục vụ chăn nuôi giảng dạy cho các
ngành cơ giới hoá nông nghiệp. Về ngành máy và thiết bị sản xuất thực phẩm, lý
thuyết cắt thái thực vật ít được đề cập mà chỉ tập trung với đối tượng là các loại
dao cắt các sản phẩm thực phẩm như thịt, cá, bột.














Hình 1.4. Máy thái rau cỏ rơm PCC-6,0. (Theo [10], [16], [17], [18], [19])
1.Khung; 2.Cơ cấu căng dây chuyền; 3.Dây chuyền; 4.Tay điều khiển khớp ly hợp;
5.Thanh đỡ và lò xo của trục cuốn cung cấp phía trên.

Hầu hết các loại máy thái thực vật được sản xuất phục vụ tại các trang trại
chăn nuôi hoặc nằm trong các máy liên hợp thu hoạch cỏ, ngô trên đồng. Nguyên
lý của tất cả các loại máy thái thực vật đều có cấu tạo như hình 1.2. Sự khác biệt
nhau chủ yếu là về chất lượng chế tạo, hoặc giảm bớt các bộ phận phụ trợ để phù
hợp với yêu cầu công việc và giảm giá thành. Truyền động cho máy thái có thể từ
động cơ điện hoặc từ trục trích công suất của máy kéo như máy thái GEN do Mỹ
sản xuất nhập khẩu vào Việt Nam từ trước năm 1975. Máy thái này được Công ty

9
Bò sữa An Phú sử dụng cho đến cuối thập niên 1980. Đây là loại máy thái không
có băng tải cấp liệu mà dùng một máng nghiêng thay thế.
Hình 1.4 giới thiệu máy thái rau – cỏ – rơm PCC – 6 ( theo [10], [16], [17],
[18], [19] ) do Liên Xô (cũ ) sản xuất. Đây là loại máy thái đã nhập vào Việt Nam
trước và sau năm 1975, như trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội, Nông Trường
Bò Sữa Đức Trọng, Trung Tâm Nghiên Cứu trâu và đồng cỏ Sông Bé, Máy dùng
để thái cỏ tươi làm thức ăn xanh hay thức ăn ủ tốt. Máy thuộc loại di động, kiểu
đĩa, có cơ khí hóa việc cung cấp và thu thức ăn. Năng suất tính toán cực đại của
máy khi thái rơm tới 1,5 tấn/h khi thái thức ăn xanh tới 6 tấn/h.
Khung PCC – 6 được hàn bằng các thanh thép góc, đặt trên 4 bánh xe. Các
bánh xe bằng gang. Trục bánh xe sau làm dài hơn để cho máy đứng vững chắc
hơn. Trục trước xoay được và có lắp một móc ngắn. Bánh xe dùng để di chuyển
máy trên đường đất với vận tốc không lớn lắm và với khoảng cách ngắn (trong
phạm vi trại). Khi vận chuyển máy thái rau cỏ rơm trên những khoảng xa, phải chở
trên ô tô.
Dây chuyền kiểu xích lắp các thanh rộng 360 mm và dài 1,7m, gồm hai xích
với các thanh kim loại. Xích mắc vào hai cặp bánh sao ở các trục chủ động và phụ
động. Nhánh trên trượt trên hai thanh gỗ dọc lắp vào khung. Căng xích bằng cách
thực hiện dịch chuyển trục phụ động với các gối đỡ dọc theo khung dùng các đinh
ốc điều chỉnh.
Cơ cấu cung cấp (hình 1.5) gồm hai trục cuốn bằng gang, trục dưới 8 có

răng, đường kính 100 mm. Trục trên 2 có các rãnh răng dài đường kính 160mm.
Cả hai trục cuốn quay cùng vận tốc vòng như nhau. Tăng đường kính của trục
cuốn trên với mục đích để thu ép lớp thức ăn tốt hơn. Trục trên lắp bơi. Nó cùng
với trục quay và gối đỡ di chuyển được dọc theo rãnh thẳng đứng ở các má bên của
họng thái dưới tác dụng của phản lực của lớp thức ăn. Việc nén lớp thức ăn của các
trục cuốn được điều chỉnh nhờ lò xo 3. Để cạo sạch những thân rau cỏ quấn vào
trục cuốn dưới, các răng của nó làm nghiêng về phía sau theo chiều quay và đi qua

10
khe giữa các răng của tấm lược cố định. Trên mép phía trước của tấm lược lắp tấm
kê thái bằng thép 7.










Hình 1.5. Các bộ phận cung cấp và thái của máy thái rau cỏ rơm PCC-6,0.
(Theo [10], [16], [17], [18], [19])
a) Mặt cắt: 1.Dây chuyền kiểu xích-thanh; 2.Trục cuốn trên; 3.Lò xo;
4.Cánh quạt gió; 5.Dao; 6. Đinh ốc điều chỉnh; 7.Tấm kê thái; 8.Trục cuốn dưới;
b) Dạng chung của cánh quay : 1.Dao; 2.Cánh quạt; 3.Đinh ốc điều chỉnh.
Họng thái có thể tháo lắp được, bề rộng 380 mm, chiều cao cực đại là 100
mm. Bộ phận dao gồm có cánh quay (hình 1.5) với hai dao và hai cánh quạt. Cánh
quay bằng thép đúc, đường kính 1200 mm, tiết diện cắt ngang ở đầu cánh có dạng
thanh thép góc không đều cạnh, lắp bằng ổ trục vào trục chính của máy, giữ chặt

bằng then và có hai đinh ốc hãm.
Các dao 1 có lưỡi cong theo dạng vòng tròn sai tâm, được lắp bằng đinh ốc
vào các mặt cạnh của cánh quay. Để điều chỉnh vị trí của lưỡi dao đối với tấm kê
thái có các đinh ốc điều chỉnh 3. Dao làm bằng thép lá dày 3 mm, với góc mài của
lưỡi là 12
o
.
Hai cánh quạt 2 dùng để tạo thành luồng gió trong ống dẫn của dây chuyền
quạt gió, được lắp vào các mặt trước của cánh quay.

11
Trục của bộ phận dao đặt trên hai gối đỡ bi của khung và được truyền
chuyển động quay với tốc độ 450 vg/ph. Cánh quay với dao và cánh quạt gió có vỏ
che kín (hình 1.5). Phần dưới của vỏ lắp cố định vào khung và có đoạn ống để nối
ống dẫn. Phần trên của vỏ lắp bản lề mở lật được và đóng chặt bằng khóa móc. Ở
trung tâm thành mặt trước của vỏ có lỗ để thông không khí và vỏ.
Trong quá trình làm việc lớp thức ăn liên tục đưa từ họng thái vào, được các
dao thái, rơi xuống đáy vỏ và từ đó nhờ các cánh quạt gió quạt văng vào đoạn ống
dẫn. Tiếp theo nó được luồng gió do cánh quay tạo nên thổi lên theo ống dẫn tới độ
cao 10 m.
Ống dẫn của dây chuyền quạt gió là loại tháo rời được, nó gồm những khâu
ống riêng rẽ, chiều dài mỗi khâu ống là 1,4 m và đường kính 0,3 m. Đầu trên cùng
của ống dẫn lắp miệng hướng dẫn dùng để hướng các đoạn thái rơi vào trong tháp
ủ hay vào giữa hào ủ.

Hình 1.6. Sơ đồ dẫn
động của máy thái rau
cỏ rơm PCC-6.
(Theo [10], [16], [17],
[18], [19])

1, 2. Bánh răng;
3. Ly hợp.
Cơ cấu truyền động (hình 1.6) từ trục chính với các cánh quay tới các trục
cuốn và dây chuyền gồm ba cặp bánh răng hình trụ, một cặp bánh răng hình nón và
một cặp bánh xích. Bằng cách thay đổi các bánh răng 1,2 ta có thể đạt được 6 kiểu
độ dài đoạn thái (6, 15, 25, 27, 40 và 104 mm). Đóng và mở bộ phận truyền động
tới các trục cuốn và dây chuyền nhờ khớp ly hợp 3, điều khiển bằng tay kéo. Các
bánh răng và xích đều có vỏ an toàn che kín. Dựa theo mẫu máy PCC- 6, Khoa Cơ
Khí Công Nghệ Trường Đại Học Nông Lâm đã chế tạo và đưa vào sử dụng 02

12
chiếc tại Công ty Bò Sữa An Phú Thành Phố Hồ Chí Minh. Các máy này có cải
tiến băng chuyền cung cấp dạng băng tải đai cho phù hợp với điều kiện Việt Nam,
máy hiện đang hoạt động tốt.
Vào thập niên 1970, Liên Xô (cũ) đã nghiên cứu thành công và đưa vào ứng
dụng trong sản xuất(cho đến nay) máy thái nghiền Volgar – 5 (hình 1.7). Đây là
loại máy thái vạn năng có thể thái được nhiều loại rau cỏ. Máy có bộ phận thái
kiểu trống dao xoắn và bộ phận băm, gồm 9 cặp dao trong đó 9 dao cố định và 9
dao di động. Bộ phận cung cấp gồm một băng chuyền và một băng ép có thể thay
đổi được chiều quay để đổi hướng cung cấp, và chiều cao họng thái thay đổi nhờ
cơ cấu băng ép trên máy thái , thái được nhiều đoạn thái khác nhau phù hợp với
yêu cầu cho ăn hoặc ủ chua. Khi thái rau, năng suất tối đa của máy đạt 10 t/h. Máy
sử dụng động cơ có công suất 22 kW.

Hình 1.7. Máy thái nghiền
Volgar – 5.
(Theo [10], [16], [17], [18],
[19])
1. Băng chuyền; 2. Băng ép;
3. Trống thái;
4. Bộ phận băm;
5. Vít tải; 6. Động cơ;
7. Thân Máy.
1.2. Cơ sở lý luận của vấn đề nghiên cứu
1.2.1. Công nghệ sản xuất thức ăn chăn nuôi đại gia súc dạng túi ủ từ cây ngô
1.2.1.1. Sơ đồ công nghệ
Thức ăn ủ xanh dạng túi ủ là một kỹ thuật bảo quản thức ăn thô xanh hiện
đại. Sơ đồ công nghệ sản xuất thức ăn chăn nuôi đại gia súc dạng túi ủ từ cây ngô
trình bày như hình 1.8 [7].



13
 Nguyên liệu:
Nguyên liệu là cây ngô (hình 1.9). Đối với các doanh nghiệp sản xuất sản
phẩm xuất khẩu thì nguồn nguyên liệu được thu mua từ những vùng chuyên canh
trồng ngô nhằm đảm bảo tính ổn định cho sản xuất. Còn những cơ sở sản xuất kinh
doanh khác chủ yếu cho nội tiêu thì nguyên liệu có thể thu gom từ nhiều nguồn
khác nhau. Cây ngô được thu hoạch trong giai đoạn chín sữa. Còn những nguồn
nguyên liệu đã thu hoạch trái cũng được thu về nhưng cần cung cấp thêm lượng
xúc tác lớn hơn (thường cung cấp gấp đôi lượng rỉ mật) cây bắp được thu hoạch
trong giai đoạn chín sữa.

Hình 1.8. Sơ đồ công nghệ sản xuất thức ăn chăn nuôi đại gia súc dạng túi ủ.

Nguyên liệu
Thái nghiền
Nén ép định lượng
Ủ
Ép tách nước
Hút chân không
Vô bao
Xúc tác

14


Hình 1.9. Vùng trồng ngô nguyên liệu.
Hình 1.10. Đưa nguyên liệu vào máy thái.
 Thái:
Công đọan đầu tiên là thái làm nhỏ cây ngô thành những đọan nhỏ. Yêu cầu
kỹ thuật của công đọan này là thái cáng nhỏ càng tốt ( 15 mm). Sản phẩm sau thái
nghiền đạt độ nhuyễn thích hợp và được chuyển qua máy ép tách nước. Công việc
cung cấp cây ngô vào máy thái làm nhỏ và vận chuyển sản phẩm sau khi thái để
đưa vào máy ép tách nước có thể dùng các thiết bị vận chuyển hoặc bằng thủ công
do công nhân thực hiện. Thiết bị dùng để thái chủ yếu là các lọai máy thái rau – cỏ
- rơm dạng dao thái kiểu đĩa có trục nằm ngang hay máy thái nghiền.


Hình 1.11. Sản phẩm sau thái nghiền.
Hình 1.12. Máy ép tách nước.
 Ép tách nước:
Do nhu cầu sản xuất rất lớn, nguyên liệu thu mua về không thể phơi nắng
trong thời gian dài. Vì vậy cây ngô thường ở độ ẩm cao, nên sản phẩm sau thái
nghiền cần phải được ép tách nước để đạt độ ẩm thích hợp từ 65 – 70% . Thiết bị

15
để ép tách nước thường là máy ép thủy lực với lực ép từ 5 – 50 tấn. Hình 1.12 trình
bày máy ép thủy lực với lực ép tối đa lên tới 50 tấn.
 Nén ép định lượng:
Sau khi được ép tách nước đạt độ ẩm thích hợp, sản phẩm thái nghiền được
cho vào máy nén ép định lượng. Tại đây, máy sẽ nén chặt sản phẩm thành những
khối nặng 25 kg rồi tự động vô bao. Sau đó, tùy theo đối trạng thái nguyên liệu
(tươi xanh còn non hay già ) mà người ta tiến hành cung cấp xúc tác với 300
cc
rỉ
mật cho mỗi bao có trọng lượng là 25 kg.
 Hút chân không:
Hút chân không là giai đoạn cuối cùng của quá trình chuẩn bị để tiến hành ủ
chua, nếu phát hiện bao bì không tốt hay bị lỗi kĩ thuật, thủng… thì phải loại bỏ và
thay bao mới. Khi hút chân không phải đảm bảo lượng không khí còn lại trong bao
là tối thiểu vì điều này đảm bảo chất lượng sản phẩm ủ sau cùng.


Hình 1.13. Máy nén ép định lượng.
Hình 1.14. Máy hút chân không.
 Ủ:
Sau khi hút chân không người ta bịt kín miệng túi lại, mỗi túi có trọng lượng
là 25 kg. Những túi nhỏ này được xếp vào những bao lớn, mỗi bao chứa 24 bao
nhỏ tương đương 600 kg .
Những bao này được xếp vào kho để ủ trong khoảng thời gian là 2 tuần, sau
đó được xuất đi tiêu thụ. Thị trường tiêu thụ ngoài nước rất lớn. Một số nước nhập
sản phẩm chính như : Nhật Bản, Hàn Quốc…

16

Hình 1.15. Bao ủ trong kho.
Hình 1.16. Sản phẩm ủ đóng gói chân
không.
1.2.1.2. Cơ sở khoa học của công nghệ [7]
 Mục đích:
+ Bảo quản giá trị dinh dưỡng của cây thức ăn không bị mất chất lượng so với thời
điểm thu cắt để có thể sử dụng lâu dài trong nhiều tuần hoặc nhiều tháng.
+ Bằng quá trình lên men yếm khí làm cho thức ăn trở nên dễ tiêu hóa, các phần
cứng của thân cây ngô, cỏ voi, đọt mía… sẽ bị mềm ra kích thích gia súc thích ăn
và tiêu hóa tốt hơn.
+ Kỹ thuật “ ủ xanh dạng túi ủ ” thức ăn thô xanh có thể giúp người chăn nuôi
hoàn toàn chủ động trong việc bảo đảm nguồn cung cấp thức ăn thô xanh ổn định
cho đại gia súc và có thể khai thác sử dụng có hiệu quả các nguồn nguyên liệu phụ
phế phẩm nông nghiệp.
 Nguyên tắc ủ xanh dạng túi ủ:
+ Hạn chế triệt để sự có mặt của ôxy khí quyển trong khối thức ăn ủ.
+ Tăng cường quá trình lên men kỵ khí bằng các chất xúc tác (vỏ thơm, mật rỉ
đường, men vi sinh,…).
 Bản chất của quá trình ủ xanh dạng túi ủ:
Quá trình ủ xanh là quá trình lên men kỵ khí trong túi ủ khi có đủ độ ẩm.
Giữ vai trò chính trong quá trình ủ là các vi khuẩn lên men lactic có sẵn trong cây
bắp. Những quá trình chính sau đây xảy ra trong quá trình ủ xanh:


17
+ Hoạt động hiếu khí:
Những tế bào trong cây ngô tiếp tục hô hấp, tiêu thụ oxy còn lại trong túi ủ
tạo ra khí CO

2
và nước, kèm theo toả nhiệt lượng đó là dấu hiệu đầu tiên của sự hô
hấp. Nguyên nhân chủ yếu là do những tế bào thực vật còn sống nhờ ôxy của
không khí còn xót lại trong túi ủ vẫn tiếp tục hô hấp và sản sinh ra năng lượng.
Đồng thời nấm men và mốc vẫn tiếp tục phát triển. Nếu ủ đúng kỹ thuật giai đoạn
này sẽ ngắn, nhiệt độ sẽ không lên quá 38
o
C. Nếu cây ngô nén không chặt, để
không khí lọt vào, thì giai đoạn này kéo dài, tổn thất lớn và nhiệt lượng thừa sinh
ra làm nóng và hỏng thức ăn.
Đường + O
2
CO
2
+ H
2
O + nhiệt (1.1)
Nấm men và nấm mốc
Giai đoạn hoạt động hiếu khí kéo dài hay ngắn tùy thuộc vào sự có mặt của
ôxy trong túi ủ. Thức ăn bị tổn thất về chất dinh dưỡng, chủ yếu là hydratcacbon
do quá trình hô hấp này. Vì vậy khi ủ càng nén chặt, hút chân càng tốt bao nhiêu
(để loại bỏ không khí trong bao ủ) thì càng tốt bấy nhiêu. Sản phẩm cuối cùng của
quá trình là CO
2
+ H
2
O và nhiệt.
+ Hoạt động kỵ khí:
Khi toàn bộ lượng ôxy còn lại trong túi ủ đã bị tiêu diệt hết ở giai đoạn trên,
vi khuẩn kỵ khí bắt đầu hoạt động và sinh sôi nhanh. Đồng thời nấm men và mốc

bị chết đi, tế bào vẫn có thể tiếp tục sống thêm được một thời gian nhất định nữa.
Trong quá trình này chất đường tích lũy trong thức ăn tiếp tục bị phân giải cho ra
rượu và các axit hữu cơ. Lượng nước trong thức ăn càng nhiều thì quá trình hô hấp
yếm khí càng lâu. Nhưng số lượng các axit hữu cơ sản sinh ra trong quá trình này
vẫn ít, không có tác dụng bảo quản thức ăn.
+ Phân giải prôtêin:
Trong thức ăn đem ủ xanh dạng túi ủ có khoảng 75 – 90% Nitơ tổng số tồn
tại ở dạng prôtêin. Sau khi thu hoạch cây bắp, prôtêin nhanh chóng bị phân giải
(thủy phân mạch nối peptit) và do đó làm hàm lượng prôtêin có thể bị tổn thất
khoảng 50% sau một vài ngày phơi trên ruộng. Mức độ phân giải này phụ thuộc
Hô hấp tế bào

18
vào loại thức ăn, nhiệt độ. Khi thức ăn được ủ xanh dạng túi ủ, quá trình phân giải
prôtêin vẫn tiếp tục mặc dù có giảm xuống khi pH giảm. Sản phẩm của quá trình
phân giải prôtêin này là các axit amin và peptit có độ dài khác nhau. Quá trình biến
đổi tiếp tục đối với các axit amin sinh ra amôniac hoặc do các enzim thực vật,
nhưng chủ yếu là do hoạt động của vi sinh vật.
+ Lên men vi sinh vật:
Nấm và vi khuẩn hiếu khí là những vi sinh vật chủ yếu có trong cây cỏ xanh,
nhưng trong điều kiện yếm khí chúng bị thay thế bởi vi khuẩn có khả năng sinh
trưởng trong điều kiện thiếu ôxy. Các vi khuẩn này bao gồm vi khuẩn lactic, vi
khuẩn clostridia và enterobacteria.
+ Vi khuẩn lactic:
- Vi khuẩn lactic thường có trong cây bắp đang sinh trưởng với số lượng
nhỏ, nhưng chúng tăng nhanh sau khi thu hoạch, đặc biệt là cây đã bị chặt nhỏ
hoặc làm nát. Khi ủ, vi khuẩn lactic tiếp tục tăng, chúng lên men phân giải
hydratcacbon dễ hòa tan trong cây bắp để tạo thành các axit hữu cơ và chủ yếu là
các axit lactic, dẫn đến làm giảm độ pH của môi trường. Trong quá trình ủ xanh
dạng túi ủ, quá trình thủy phân hemixenluloza cũng xảy ra, giải phóng đường

pentôza và đường này cũng có thể được lên men để tạo thành axit lactic và axit
axêtic.
- Các loài vi khuẩn thuộc loại lên men đồng chất (homofermentative) như
Lactobacillus plantarium, Pediococcous pentosaceus, Enterococcus faecalis biến
đổi:
Glucôza → 2 axit lactic
Fructôza → 2 axit lactic
Pentôza → axit lactic + 2 axit axêtic (1.2)
- Các loài vi khuẩn thuộc loại lên men dị chất (heterofermentative) như
Lactobacillus brevis, Leuconostoc mesenteroidos biến đổi:
Glucôza → axit lactic + entano + CO
2
3 Fructôza → axit lactic + 2 manitol + axit axêtic + CO
2

19
Pentôza → axit lactic + axit axêtic (1.3)
Vi khuẩn clostridia:
- Vi khuẩn clostridia có mặt trong cây bắp dưới dạng bào tử và chỉ phát
triển dưới điều kiện yếm khí. Clostridia phân giải axit lactic tạo thành axit butyric
làm tăng giá trị pH. Clostridia còn có khả năng phân giải prôtêin thành axit lactic
và axit butyric, amin và amôniac.
- Các loài phân giải đường (Saccharolytic) như Clostridium butyricum,
Clostridium tyrobutyricum biến đổi:
2 axit lactic → axit butyric + 2CO
2
+ 2H
2
(1.4)
- Các loài phân giải prôtêin (Prôtêolytic) như Clostridium bifermentans,

Clostridium sporogenes có thể khử amin hoặc khử cacboxyl:
Khử amin:
Amin glutamic → axit axêtic + axit pyruvic + NH
3

Lysin → axit axêtic + axit butyric + NH
3
(1.5)
Khử cacboxyl:
Axit glutamic → axit aminobutyric + CO
Histidin → histamin + CO
2
(1.6)
Ôxy hóa khử:
Alanin + 2 glyxin → 3 axit axêtic + 3NH
3
+ CO
2
(1.7)
- Clostridia rất nhạy cảm với nước và đòi hỏi thức ăn phải rất ẩm mới hoạt
động tốt. Khi thức ăn quá ẩm thì thậm chí độ pH hạ xuống dưới mức 4 vẫn có thể
không ức chế được chúng.
+ Enterobacteria:
- Enterobacteria thường có số lượng rất ít trong cây bắp. Chúng là những vi
khuẩn kỵ khí tùy tiện và có khả năng phân giải đường dể tan để tạo ra axit axêtic,
ethanol và hydrô:
Glucôza → axit axêtic + enthanol + 2CO
2
+ 2 H
2

(1.8)
- Ngoài ra, cũng giống như vi khuẩn clostridia chúng có khả năng khử
cacbôxyl và khử amin các axit amin, sản xuất ra một số lượng lớn amôniac, pH

20
thích hợp cho sự sinh trưởng của enterobacteria là 7,0 và thường chỉ hoạt động
mạnh ở các giai đoạn lên men đầu tiên.
 Các yếu tố kỹ thuật của công nghệ:
+ Thời gian tiến hành ủ xanh dạng túi ủ:
Nếu thao tác ủ quá lâu không những thức ăn không tốt làm mất chất dinh
dưỡng mà còn sinh nhiều nhiệt, nhiệt độ cao trong bao ủ sẽ làm thức ăn bị hỏng.
+ Độ kín khí:
Điều kiện không khí không có trong bao ủ là rất cần thiết để thức ăn lúc đầu
khỏi sinh nhiệt lượng cao do vi khuẩn hoạt động và về sau vẫn giữ được phẩm chất
tốt. Muốn vậy, cần phải nén chặt thức ăn (tốt nhất là dùng máy nén ép định lượng)
để giảm thiểu những kẻ hở, không cho không khí tồn tại trong bao ủ.
+ Nhiệt độ:
Nhiệt độ thích hợp trong bao ủ là từ 20 – 60
0
C. Nếu ủ vài ngày mà nhiệt độ
trong túi ủ lên quá cao là do thức ăn không được nén chặt, hoặc do bao ủ không
được kín để không khí lọt vào nhiều, hoặc do ánh nắng mặt trời trực tiếp chiếu vào
túi ủ quá mạnh. Nhiệt độ trong khối thức ăn ủ cao sẽ làm hỏng thức ăn, phản ứng
Milliard sẽ xảy ra, thức ăn bị đen.
 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng cây bắp ủ xanh dạng túi ủ:
+ Thành phần nguyên liệu.
+ Hàm lượng ẩm:
Để ủ xanh dạng túi ủ tốt, các nguyên liệu đem đi ủ phải đạt độ ẩm từ 65 –
75%. Giá trị pH của thức ăn ủ đóng gói chân không phụ thuộc vào hàm lượng ẩm
ban đầu, hàm lượng ẩm càng thấp thì pH phải xuống càng thấp thì mới có giá trị

bảo quản lâu dài.
+ Hàm lượng đường:
Nếu hàm lượng đường trong nguyên liệu quá thấp thì quá trình lên men lactic
không đủ để hạ pH xuống mức cần thiết để bảo quản được thức ăn. Khi nguyên
liệu ủ có lượng nước cao, đường dễ tan thấp dẫn đến chất lượng thức ăn ủ kém và
không còn đường dễ tan trong thức ăn ủ.

21
+ Khả năng đệm:
Nếu nguyên liệu có tính đệm cao thì việc giảm pH sẽ khó khăn hơn. Ngược
lại khi khả năng đệm quá thấp, thức ăn dễ bị chua hóa, làm giảm khả năng thu
nhận thức ăn của gia súc. Vì vậy nguyên liệu có tính đệm vừa phải thì thức ăn ủ sẽ
đạt chất lượng tốt.
Khi chất lượng thức ăn không đáp ứng được các yêu cầu cho quá trình lên
men lactic được tốt, một số biện pháp hỗ trợ sau đây có thể áp dụng:
- Bổ sung đường dễ lên men như rỉ mật.
- Phơi héo sơ bộ đưa độ ẩm của cây bắp nguyên liệu về khoảng 70%
- Bổ sung thêm muối hoặc CaCO
3
để đệm đề phòng cây ủ chua quá và tăng
áp suất thẩm thấu.
- Bổ sung vi sinh vật lên men lactic.
- Bổ sung axit hữu cơ để hạ nhanh pH.
1.2.2. Lý thuyết tính toán máy thái kiểu đĩa lưỡi thẳng ( Theo [10], [16], [17],
[18], [19])
1.2.2.1. Sơ đồ dao thái kiểu đĩa lưỡi thẳng
Sơ đồ dao thái kiểu đĩa lưỡi thẳng trình bày như hình 1.17.

Hình 1.17. Sơ đồ dao thái kiểu đĩa lưỡi thẳng.
c- khoảng cách từ trục quay tới mép họng thái theo đường nằm ngang;  - góc

quay của dao;  - góc quay của bán kính véctơ (trong tọa độ cực); u -khoảng cách
từ trục quay của đường nằm ngang tới điểm dịch chuyển của lưỡi dao theo cạnh
sắc của họng thái;- khoảng cách từ đường thẳng góc với lưỡi dao (kể từ tâm

22
quay) tới điểm của lưỡi dao mà ta xét;  - góc trượt;  - góc kẹp; a - Chiều cao
họng thái; b - Chiều rộng họng thái.
Sơ đồ dao thái phải thoả mãn các điều kiện sau:
+ Chi phí năng lượng cắt thái phải thấp nhất. Muốn vậy, quá trình cắt thái
phải là cắt thái có trượt và góc trượt  phải tăng lên theo hướng tăng của bán kính
quay r.
Điều kiện để quá trình cắt thái có trượt là: góc trượt  > ’. (1.9)
Trong đó:  - góc hợp bởi giữa véc tơ vận tốc pháp tuyến và véc tơ vận
tốc tuyệt đối của lưỡi dao tại điểm và thời điểm xét;
’ – góc ma sát giữa cạnh sắc lưỡi dao và vật thái.
+ Vật thái phải được kẹp trong suốt quá trình cắt thái.
Điều kiện kẹp là: góc kẹp  < 2’. (1.10)
Trong đó:  – góc hợp bởi giữa cạnh sắc lưỡi dao và cạnh sắc tấm kê.
+ Tải trọng tác dụng lên trục máy phải đều đặn. Để đảm bảo điều kiện này thì
trong quá trình cắt thái độ ngập sâu của dao vào vật thái phải giảm đi khi bán kính
r tăng, hay tỉ số d/du phải tăng khi u tăng và độ dài đoạn lưỡi dao ngập vào vật
thái phải ít thay đổi.
Các kích thước cơ bản của sơ đồ dao thái kiểu đĩa lưỡi thẳng (hình 1.17)
liên hệ với nhau theo các hệ thức hình học và lượng giác như sau:
r
2
= h
2
+ u
2

(1.11)
u = r.cos(-) (1.12)
h = r.sin(-) = u.tg(-) (1.13)
Hay:  = - arccos(u/r) = - arcsin(h/r) =  - arctg(h/u)
Ta cos: p = r.cos (1.14)
P’ = 0  d =
r
drtg .

=
vr
drp
.
.
(1.15)



23
Thay các trị số có liên quan vào phương trình ta có:

d
h
u
h
du
d 









1


Ta được:
 
22

uhv
uphv
du
d






Theo hình 1.17 thì  = r.cos , h = r.sin ( -  ), p = r.sin , u = r.cos ( - 
), r
2
= h
2
+ u
2
. Tử số : h – pu = r

2
.[ cos.sin ( –  ) – sin .cos (–  )] = – r
2
.sin.
Mẫu số : .(h
2
+ u
2
) = r
3
.cos . Vậy:






cos
sin
cos.
sin.
).(
3
2
22




r

r
uh
puh
du
d
(1.16)
Đặt A = sin/cos. Thế thì:
d = – A.du. (1.17)
Từ (1.17), cho thấy dấu (– ) thể hiện tốc độ ngập sâu vào vật thái của lưỡi
dao theo chiều nghịch. Như vậy với cùng góc quay d (d không đổi) khi A giảm
thì du tăng hay độ ngập sâu vào vật thái tăng và ngược lại.
Như vậy, về giá trị, khi u tăng thì góc kẹp  giảm, còn góc trượt  cũng
giảm, nên sin sẽ giảm, cos  tăng. Vì thế độ lớn của tỉ số sin/cos giảm khi u
tăng, điều đó có nghĩa là cùng với một góc quay d của dao, khi u tăng hay về
cuối quá trình cắt thái độ ngập sâu vào vật thái đặc trưng bởi đại lượng du lại tăng.
Điều này xác định ở sơ đố dao thái lưỡi thẳng tải trọng tác dụng lên trục máy
không đều đặn.
Qua những phân tích, tính toán trên, ta có thể rút ra những kết luận về dao
thái lưỡi thẳng như sau:
- Hiện tượng cắt trượt kém, càng về cuối quá trình thái càng bất lợi. Mômen
cản cắt thái thay đổi đột ngột quá lớn, tải trọng tác động lên trục không đều.
- Dao thái thẳng có một số ưu điểm như càng về cuối quá trình thái, hiện
tượng kẹp càng tốt, dao có hình dạng đơn giản dễ chế tạo, dễ lắp mài và điều

24
chỉnh, bền, khi máy thái làm việc với số vòng quay lớn, dao sẽ đỡ phải nén ép vật
thái trước khi cắt đứt, nhờ đó rau quả tươi đỡ bị ép mất nhiều nước.
- Khi thiết kế dao thái lưỡi thẳng cần chú ý : khoảng cách p là thông số cơ
bản để thiết kế
- Độ cao h là phải nhỏ hơn p. Thường chọn h = 0,5.p. (1.18)

- Kích thước c phải lớn hơn p. Thường lấy c = 1,2.p. (1.19)
1.2.2.2. Động lực học của máy thái kiểu đĩa lưỡi thẳng
Thông số cơ bản đặc trưng động lực học cho quá trình cắt thái là áp suất cắt
thái q và mô men cắt thái Mct. Áp suất cắt thái q được xác định theo công thức:
q = N/S , N/cm ; (1.20)
Trong đó: N – lực cắt thái q, [N];
S – độ dài đoạn lưỡi dao ngập vào vật thái, [cm].
Để xác định q, người ta dùng thiết bị đo áp suất cắt thái riêng. Trong dụng
cụ đo này, N xác định bằng lực ép của lò xo, còn S xác định bằng thước đo chiều
dài.
Mômen cắt thái được xác định theo công thức:
Mct = q.S.r.cos(1 + f’tg), Nm (1.21)
Trong đó: q – áp suất cắt thái, [N/cm];
S – độ dài đoạn lưỡi dao ngập vào vật thái, [cm];
r – bán kính từ tâm quay của dao đến đểm giữa của S, [m];
 - góc trượt, [
0
];
f’ – hệ số cắt trượt.
Ứng với từng trị số góc quay  của dao thái trên cơ sở sơ đồ thiết kế cụ thể
của bộ phận thái. Các đại lượng S, r, góc trượt , áp suất riêng , hệ số cắt trựơt f’
được đo và tính với từng vị trí của dao ứng với các góc quay  như trên hình 1.18.
Tương ứng với đồ thị mô men cắt thái và từng trị số của góc quay  của
dao, ta có thể tính được trị số mômen cắt thái trung bình Mcttb:

25
Mcttb =
ct
k
ct

A
k
dM
k
.
22
/2
0




, Nm ; (1.22)
Trong đó: k
dao
– số dao;
 – góc quay của dao.
S



r

Hình 1.18. Tính các độ dài đoạn thái.


dM
k
k
ct

/2
0
2


thể hiện diện tích tạo bởi đồ thị mômen cắt thái (ứng với 2/k
rad cho một dao) và trục hoành .
Do đó, đo diện tích này với tỷ lệ xích xác định, ta sẽ tính được Mcttb. Đó là
mômen mà động cơ cung cấp cho máy thái.

Mô men động cơ bằng:
Mđc = Mcttb + Mck + Mcc , Nm

; (1.23)
Trong đó: Mck – mômen chạy không của máy thái, [Nm];
Mcc – mômen cung cấp vật thái vào máy, [Nm].
Có thể tính gần đúng các mômen Mck và Mcc theo tỷ lệ sau:
Mcttb:Mck:Mcc = 3:1:1. (1.24)
Khi đó: Mđc =
3
5
Mcttb.