nghiên cứu tính toán máy nghiền ngô trong dây chuyền sản xuất thức ăn chăn nuôi

Báo cáo tốt nghiệp
Ngô Thị Cúc – CKBQ52
LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành đồ án này, em đã nhận được
sự giúp đỡ nhiệt tình của các tập thể và cá nhân các thầy cô giáo khoa Cơ Điện
Trường Đại Học Nông Nghiệp Hà Nội, của các đồng môn. Em xin chân thành
cảm ơn Th.s Ngô Thị Hiền, cảm ơn các thầy cô giáo trong Bộ Môn "Thiết bị
Bảo quản và Chế biến Nông sản”, các bạn bè đã tận tình giúp đỡ em nghiên
cứu hoàn thành đồ án này.
Trong quá trình nghiên cứu hoàn thành đồ án, vì thời gian, trình độ có
hạn và ít được tiếp xúc với thực tế nên không tránh khỏi những thiếu sót. Rất
mong nhận được ý kiến đóng góp chân thành của các thầy cô và bạn bè.
Hà Nội, ngày 20 tháng 5 năm 2012
Sinh Viên
i
Báo cáo tốt nghiệp
Ngô Thị Cúc – CKBQ52
MỤC LỤC
L I C M NỜ Ả Ơ i
M C L CỤ Ụ ii
L I M UỜ ỞĐẦ 1
CH NG 1ƯƠ 2
T NG QUAN NGHIÊN C UỔ Ứ 2
1.1. Giá tr dinh d ng ,c u t o c a h t ngô v tình hình s n xu t ngô ị ưỡ ấ ạ ủ ạ à ả ấ ở
Vi tNam:ệ 2
1.2. c i m c a nguyên li u l m th c n ch n nuôi:Đặ đ ể ủ ệ à ứ ă ă 6
1.3.K thu t s n xu t th c n ch n nuôi.ỹ ậ ả ấ ứ ă ă 7
1.4.Tình hình nghiên c u v s d ng máy nghi n trong dây chuy n ch bi nứ à ử ụ ề ề ế ế
th c n ch n nuôi trong n c v trên th gi iứ ă ă ướ à ế ớ 8
l.4.l.T nh hình nghiên c u v s d ng máy nghi n trong n cỡ ứ à ử ụ ề ướ 8
1.4.2. Tình hình nghiên c u v s d ng máy nghi n n c ngo iứ à ử ụ ề ở ướ à 11

1.4.2.1.Máy nghi n b t ký hi u FL ề ộ ệ 11
1.4.2.2.Máy nghi n thô cao su ký hi u CSJAề ệ 12
1.4.2.3.Máy nghi n, xay b t ký hi u WFề ộ ệ 14
1 4.2.4.Máy nghi n b t m n 3 vòng quayề ộ ị 14
l.4.2.5.Máy nghi n r ng:ề ă 16
1.5.M c ích v nhi m v t iụ đ à ệ ụ đề à 17
1.5.1 M c ích: ụ đ 17
1.5.2.Nhi m v :ệ ụ 17
CH NG 2ƯƠ 18
C S LÝ THUY T T NH TOÁN THI T K MÁY Ơ Ở Ế Í Ế Ế 18
NGHI N BÚAỀ 18
2.1. i t ng nghiên c uĐố ượ ứ 18
2.2.C s lý thuy t c a quá trình nghi n trong máy nghi n búaơ ở ế ủ ề ề 20
2.2.1.Qu trình p nh nguyên li uỏ đậ ỏ ệ 20
2.2.2.Qu trình va p c a búa nghi n v o v t li uỏ đậ ủ ề à ậ ệ 21
2.3. Qu trình l c s n ph m nghi n.ỏ ọ ả ẩ ề 29
2.3.1. Hi n t ng l u chuy n v phân ly c a nguyên li u trong bu ng ệ ượ ư ể à ủ ệ ồ
nghi n.ề 29
2.4. N ng l ng nghi n.ă ượ ề 34
CH NG IIIƯƠ 38
T NH TOÁN THI T K M T S B PH N CH NH Í Ế Ế Ộ Ố Ộ Ậ Í 38
C A MÁYỦ 38
3.1. Xác nh các thông s c a máy nghi n r ng. đị ố ủ ề ă 38
3.1.1. nghi n.Độ ề 38
3.1.2. V n t c nghi n p c n thi t phá v v t th ậ ố ề đậ ầ ế để ỡ ậ ể 38
3.2. Tính to n búa nghi n.ỏ ề 40
3.5. S vòng quay c n thi t c a rô to ố ầ ế ủ 42
3.6. Tính toán thi t k búa nghi n ế ế ề 46
ii
Báo cáo tốt nghiệp

Ngô Thị Cúc – CKBQ52
3.7. Tính toán thi t k s ng ế ế à 47
3.8. Thi t k b ph n truy n ng.ế ế ộ ầ ề độ 50
3.8.1. Ch n ng c .ọ độ ơ 50
3.8.2. Thi t k b truy n ai thang ế ế ộ ề đ 50
3.8.3. Tính tr c ụ 54
K T LU N VÀ NGHẾ Ậ ĐỀ Ị 57
TÀI LI U THAM KH OỆ Ả 58
iii
Báo cáo tốt nghiệp
Ngô Thị Cúc – CKBQ52
LỜI MỞ ĐẦU
Nông nghiệp là một ngành trọng điểm của nước ta, mặc dù hiện nay với
xu thế công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước nhưng việc phát triển nông nghiệp
và đưa khoa học kỹ thuật vào ứng dụng trong nông nghiệp ngày càng được phổ
biến.Nhờ áp dụng những thành tựu khoa học kỹ thuật về công nghệ sinh học, kỹ
thuật canh tác, chuyển dịch cơ cấu kinh tế trong nông nghiệp mà tốc độ tăng
trưởng kinh tế trong lĩnh vực nông nghiệp đạt được khá cao. Vì vậy, sản lượng
nông sản, thực phẩm hàng năm tăng lên đáng kể, chất lượng sản phẩm ngày
càng cao, không những đáp ứng đủ nhu cầu tiêu dùng trong nước mà còn hướng
tới xuất khẩu. Đặc biệt là cây ngô loại cây trồng có hàm lượng tinh bột và giá trị
dinh dưỡng cao, sử dụng để làm nguyên liệu chê biến thức ăn chăn nuôi rất tốt.
Cây ngô lại là cây dễ trồng có thể trồng cả ở vùng miền núi nơi gặp những khó
khăn về sản xuất lúa nước.Lợi nhuận trồng ngô lại cao hơn hẳn các loại cây
trồng khác .Để sản xuất thức ăn chăn nuôi không thể chỉ dùng riêng một loại
nguyên liệu mà việc kết hợp nhiều nhóm thành phần thức ăn là rất quan trọng.
Do vậy để sử dụng ngô làm thức ăn chăn nuôi khâu nghiền ngô là không thể
thiếu.
Máy nghiền là thiết bị quan trọng không thể thiếu trong dây chuyền sản xuất
thiếu thức ăn chăn nuôi. Tuy nhiên, phần lớn các loại máy nghiền phổ biến trên

thị trường Việt Nam là nhập ngoại, giá thành cao và rất khó tìm phụ tùng thay
thế sửa chữa. Dựa trên ý tưởng muốn sản xuất loại máy mang thương hiệu Việt
Nam và áp dụng hiệu quá tối đa vào dây chuyền sản xuất thức ăn chăn nuôi. Kết
hợp kiểu máy nghiền đa năng tại trường ĐH Nông Nghiệp HN dưới sự hướng
dẫn tận tình của cô giáo THS Ngô Thị Hiền em đã tiến hành làm đề tài tốt
nghiệp:
“Nghiờn cứu tính toán và thiết kế máy nghiền ngô trong dây chuyền sản xuất
thức ăn chăn nuôi”.
1
Báo cáo tốt nghiệp
Ngô Thị Cúc – CKBQ52
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
1.1. Giá trị dinh dưỡng ,cấu tạo của hạt ngô và tình hình sản xuất ngô ở
ViệtNam:
A. giá trị dinh dưỡng của ngụ tớnh theo % chất thô so với một số cây lấy
hạt khác
Có rất nhiều loại ngụ, cỏc giống ngô nếp, ngô răng ngựa ở nước ta thỡ cú
hàm lượng tinh bột cao, lượng đường ít. Trong khi các giống ngô ở Mỹ và châu
Âu thường được lai tạo để có lượng tinh bột rất ít, độ ngọt cao (họ vẫn gọi là
sweetcorn).
Hàm lượng
Loại hạt
Tinh bột PROTEIN LI PIT XENLULOZA TRO NƯỚC
Ngô 69,2 10,6 4,3 2,0 1,4 12,5
Lua 62,4 7,9 2,2 9,9 5,7 11,9
Lúa mì 63,8 16,8 2,0 2,0 1,8 13,6
Cao lương 71,7 12,7 3,2 1,5 1,6 9,9
Kê 59,0 11,3 3,8 8,9 3,6 13,0
- Protein: Ngụ có trung bình 10,6% protein, protein chính của ngô là

zein, một loại prolamin gần như không có ly sin và tryptophan. Nếu ǎn phối hợp
ngô với đậu đỗ và các thức ǎn động vật thì giá trị protein ngô sẽ tǎng lên nhiều.
- Lipit: Lipit trong hạt ngô toàn phần từ 4-5%, phần lớn tập trung ở mầm.
Trong chất béo của ngụ cú 50% là axit linoleic, 31% là axit oleic, 13% là axit
panmitic và 3% là Stearic. - Gluxit: Gluxit trong ngô khoảng 69% chủ yếu là
tinh bột. ở hạt ngô non cú thờm một số đường đơn và đường kép.
- Chất khoáng: Ngụ nghốo canxỡ, giầu photpho. Giống như gạo, ngô
cũng là thức ǎn gây toan.
- Vitamin: Vitamin của ngô tập trung ở lớp ngoài hạt ngô và ở mầm. Ngô
cũng có nhiều vitamin B1. Vitamin PP hơi thấp cộng với thiếu tryptophan một
axit min có thể tạo vitamin PP. Vì vậy nếu ǎn ngô đơn thuần và kéo dài sẽ mắc
bệnh Pellagre. Riờng ngụ vàng có chứa nhiều caroten (tiền vitamin A).
2
Báo cáo tốt nghiệp
Ngô Thị Cúc – CKBQ52
B. Hạt Ngô
Hạt ngô thuộc loại quả dính gồm 5 phần chính: vỏ hạt, lớp alơron, phôi,
nội nhũ và chân hạt. Vỏ hạt là một màng nhẵn bao xung quanh hạt. Lớp alơron
nằm dưới vỏ hạt và bao lấy nội nhũ và phôi. Nội nhũ là phần chính của hạt chứa
các tế bào dự trữ chất dinh dưỡng. Nội nhũ có 2 phần: nội nhũ bột và nội nhũ
sừng. Tỷ lệ giữa nội nhũ bột và nội nhũ sừng tùy vào chủng ngô, giống ngô.
Phụi ngô chiếm 1/3 thể tích của hạt và gồm có các phần: ngù (phần ngăn
cách giữa nội nhũ và phôi), lá mầm, trụ dưới lá mầm, rễ mầm và chồi mầm.
Các hạt ngô có kích thước cỡ hạt đậu Hà Lan, và bám chặt thành các hàng
tương đối đều xung quanh một lõi trắng để tạo ra bắp ngô. Mỗi bắp ngô dài
khoảng 10 – 25 cm, chứa khoảng 200 - 400 hạt. Các hạt có màu như ánh đen,
xám xanh, đỏ, trắng và vàng.
3
Báo cáo tốt nghiệp
Ngô Thị Cúc – CKBQ52

C. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam.
Trước đây, sản xuất ngô ở Việt Nam còn nhỏ lẻ và phân tán, chủ yếu là tự
cung tự cấp theo nhu cầu của hộ nông dân. Tại một số vùng miền núi do khó
khăn về sản xuất lúa nước nên nông dân phải trồng ngô làm lương thực thay
gạo. Các giống ngô được trồng đều là các giống truyền thống của địa phương,
giống cũ nên năng suất rất thấp. Vào thập kỷ 60 của thế kỷ trước, diện tích ngô
Việt Nam chưa đến 300 nghìn hecta, năng suất chỉ đạt trên 1 tấn/ha, đến đầu
những năm 1980 cũng không cao hơn nhiều, chỉ ở mức 1,1 tấn/ha, sản lượng đạt
khoảng hơn 400.000 tấn do vẫn trồng các giống ngô địa phương với kỹ thuật
canh tác lạc hậu. Từ giữa những năm 1980, nhờ hợp tác với Trung tâm Cải tạo
Ngô và Lúa mỳ Quốc tế (CIMMYT), nhiều giống ngô cải tiến đã được đưa vào
trồng góp phần nâng năng suất ngụ lờn gần 1,5 tấn/ha. Ngành sản xuất ngô nước
ta thực sự có những bước tiến nhảy vọt từ đầu những năm 1990 đến nay, do việc
tạo được các giống ngô lai và mở rộng diện tích trồng ngô lai trong sản xuất, kết
hợp áp dụng các biện pháp kỹ thuật canh tác theo nhu cầu của giống mới. Năm
1991, diện tích trồng giống lai chưa đến 1% trên 430 nghìn hecta trồng ngô; năm
2006, giống lai đã chiếm khoảng 90% diện tích trong hơn 1 triệu hecta ngô cả
nước, trong đó giống do các cơ quan nghiên cứu trong nước chọn tạo và sản
xuất chiếm từ 58-60% thị phần trong nước, số còn lại là của các công ty liên
doanh với nước ngoài. Trong đó, giống ngô lai do Viện nghiên cứu ngô (Viện
Khoa học Nông nghiệp Việt Nam) tạo ra chiếm tới 90% lượng giống lai của
Việt Nam. Một số giống khá nổi bật như: LVN10, LVN99, LVN4, LVN9,
VN8960, LVN885, LVN66… Các giống ngô này có năng suất và chất lượng
tương đương các giống ngô của các công ty liên doanh với nước ngoài nhưng
giá bán chỉ bằng 65-70%, góp phần tiết kiệm chi phí cho người trồng 80-90 tỷ
đồng/năm. Nhờ vậy, người trồng cũng đã chủ động được hạt giống cho sản xuất,
không lệ thuộc vào giống nhập khẩu của nước ngoài như những năm trước.
4
Báo cáo tốt nghiệp
Ngô Thị Cúc – CKBQ52

Từ năm 2006, năng suất và sản lượng ngô của Việt Nam đó có những bước
tiến nhảy vọt cao nhất từ trước đến nay. Tốc độ tăng trưởng diện tích, năng suất và
sản lượng ngô của Việt Nam cao hơn nhiều lần của thế giới, lợi nhuận trồng ngô lai
cao hơn hẳn các loại cây trồng khác. Năm 2008, diện tích trồng ngô của cả nước
(trong đó 90% diện tích là ngô lai) đạt 1.126.000 ha, tổng sản lượng trên 4.531.200
tấn. Năm 2009, diện tích đạt 1.170.900 ha, tổng sản lượng lên tới trên 5.031000 tấn,
cao nhất từ trước tới nay. Các giống ngô lai của Việt Nam bước đầu cũng đã xuất
bán sang các nước Bangladesh, Cam-pu-chia, Lào, Quảng Tây -Trung Quốc,
Pakistan, Indonesia, Ấn Độ…(Theo Viện nghiên cứu ngô)
Diện tích, năng suất, sản lượng ngô Việt Nam từ năm 1961 - 2009
Năm
Diện tích
(1000 ha)
Năng suất
(tấn/ha)
Sản lượng
(1000 tấn)
1961 300,0 1,00 300,0
1980 360,0 1,10 400,0
1990 432,0 1,55 671,0
1995 557,0 2,11 1177,0
2000 730,2 2,75 2005,9
2003 912,7 3,44 3136,3
2004 991,1 3,46 3430,9
2005 1052,6 3,60 3787,1
2006 1033,1 3,73 3854,5
2007 1067,9 3,85 4107,5
2008 1.126,0 4,02 4.531,.2
5
Báo cáo tốt nghiệp

Ngô Thị Cúc – CKBQ52
2009 1.170,9 4,30 5.031,0
1.2. Đặc điểm của nguyên liệu làm thức ăn chăn nuôi:
Nguyên liệu làm thức ăn là ngô, lúa mì, thúc, cỏm lúa mì, cỏm gỏo, đỗ
tương, khô dầu, bột sắn, bột cỏ, xỏc mắm, bột thịt, cá tạp . . .
Các loại hạt như ngô, đậu tương, thóc . . . là sản phẩm chính của ngành
nông nghiệp hiện nay, có chứa rất nhiều chất dinh dưỡng như tinh bột, đường,
vitamin. Quá trình thu hoạch và bảo quản nếu không tốt thì sẽ dẫn đến các hiện
tượng như nứt vỡ, ẩm mốc . . . làm cho chất lượng của hạt giảm hoặc hư hỏng
hoàn toàn. Hạt nông sản có độ ẩm, độ cứng, kích thước khác nhau vì vậy để bảo
quản và chế biến được chúng đòi hỏi phải có phương pháp bảo quản và chế biến
một cách hợp lý. Nhóm thức ăn giàu năng lượng gồm: Những thức ăn nhiều tinh
bột,
Đường như ngụ, thúc, gạo, cám gạo, bột sắn, bột khoai, . . . Khối lượng
nhóm thức ăn này chiếm từ 70 – 80% khối lượng thức ăn hỗn hợp, yêu cầu đảm
6
Báo cáo tốt nghiệp
Ngô Thị Cúc – CKBQ52
bảo không ẩm, mốc, thối (độ ẩm dưới l3%), thức ăn được sàng sạch không bụi
bẩn, không lẫn tạp chất.
Nhóm thức ăn giàu Protờin: Nguyên liệu gồm đỗ tương, khô đỗ, khô lạc
cá, bột xương, bột cá. Thức ăn giàu Protờin rất quan trọng đối với thuỷ sản.
Khối lượng nhóm thức ăn này chiếm 20 - 30% khối lượng thức ăn hỗn hợp. Yêu
cầu chất lượng các loại thức ăn này là đỗ tương phải được xử lý nhiệt trước khi
cho ăn, các loại khô đỗ, khô lạc còn thơm không mốc, không đổi màu, không
đổi mựi. Cỏc loại cá như bột cá đảm bảo còn thơm không lẫn tạp chất, không
thối mốc, đúng hũn, tỷ lệ muối không quá 10%.
Nhóm thức ăn bổ sung: Những thức ăn bổ sung này cung cấp khoáng,
vitamin và axitamin không thay thế thường thiếu trong thức ăn (ligin). Tỷ lệ
nhóm thức ăn này chiếm rất ít trong thức ăn hỗn hợp từ 1 - 3%, song vô cùng

quan trọng, không thể thiếu được trong việc chế biến hỗn hợp thức ăn hoàn
chỉnh. Yêu cầu chất lượng của các thức ăn này đảm bảo không ẩm mốc, đúng
vún, chuyển màu, chuyển mựi, nờn chọn mua của cỏc hóng sản xuất có uy tín,
còn hạn sử dụng, không bục rách bao vỏ.
1.3.Kỹ thuật sản xuất thức ăn chăn nuôi.
Cách chế biến thức ăn hỗn hợp dạng viên:
Tìm kiếm nguyên liệu - Làm sạch - Sơ chế, phơi khô - Nghiền thành bột
mịn - Phối trộn theo công thức thức ăn - ộp viờn - Phơi sấy - Đóng bao.
Một số công thức chế biến thức ăn hỗn hợp thường dùng:
Cụng thúc 1: Cám gạo 35%, bột ngô 20% khô lạc 12% bột đỗ tương 9,5% bột cá
8% sắn 15% premix 0,5%.
Công thức 2: Sau khi nhào trộn các thành phần thức ăn, bổ sung chất kết dính
như bột sắn, bột mì rồi tiếp tục trộn trong 15-20 phút nữa. Nếu thức ăn cũn khụ
(độ ẩm chưa đạt 25-30%) cần bổ sung thêm nước. Cho thức ăn vào máy để ộp
viờn, điều chỉnh cỡ số của mắt sàng để có cỡ viên thức ăn phù hợp với cỡ cỏ,
tụm đang nuôi. Trong nuôi quy mô nông hộ có thể dựng mỏy đựn thức ăn có
7
Báo cáo tốt nghiệp
Ngô Thị Cúc – CKBQ52
công suất 70 kg/giờ, động cơ điện 2,2kw hoặc động cơ nổ 6pH, vòng quay trục
chính <500 vũng/phỳt.
Nguyên liệu sau khi trộn được đựn ộp qua trục trơn, bên trong có rãnh.
Trong quá trình đùn, do ma sát làm nhiệt độ khối thức ăn tăng lên 60-70
0
C, ở
nhiệt độ này thức ăn được làm chín. Nhờ sức ép của trục lăn trên xi lanh, viên
thức ăn được hình thành khi chui qua rãnh của thành xi lanh.
Sau khi tạo viên xong, thức ăn được cho ăn luôn hoặc đem phơi nắng,
hoặc sấy khô ở nhiệt độ 60
0

c trong 6-8 giờ. Nếu sấy ở nhiệt độ quá cao, trên 80
0
C sẽ làm mất đi một số vitamin, protein bị biến tính làm cho chất lượng thức ăn
giảm sút.
Thức ăn viờn khụ được đóng bao và bảo quản trong kho. Thường một bao
thức ăn đóng từ 15-30kg để dễ vận chuyển. Khi di chuyển từ nơi này đến nơi
khác phải cần thận không thức ăn bị vỡ. Khi bảo quản trong kho, thức ăn đóng
bao cần được kê cao cách mặt đất 30cm tránh để trong kho ẩm sẽ ảnh hưởng đến
thức ăn dễ gây bệnh cho vật nuôi.
1.4.Tình hình nghiên cứu và sử dụng máy nghiền trong dây chuyền chế biến
thức ăn chăn nuôi trong nước và trên thế giới
l.4.l.Tỡnh hình nghiên cứu và sử dụng máy nghiền trong nước
Ở nước ta trước kia, máy nghiền chủ yếu được nhập từ Liờn Xụ và Trung
Quốc trang bị cho các nông trường quốc doanh dùng để nghiền nông sản, chế
biến thức ăn chăn nuôi. Trên cơ sở các mẫu máy này chúng ta đã cải tiến, chế
tạo lại phù hợp với điều kiện sản xuất đồng thời mở rộng phạm vi ứng dụng
sang các ngành khác. Hiện nay, máy nghiền nước ta đang được nhập về từ nhiều
hãng, nhiều nước khác nhau, chỳng khỏ đa dạng về mẫu mã và chủng loại
nhưng giá rất cao. Cũn cỏc máy nghiền do chúng ta tự chế tạo nhìn chung làm
việc chưa ổn định, tiếng ồn lớn, bụi nhiều ảnh hưởng trực tiếp tới sức khoẻ
người lao động, chi phí năng lượng riêng cao hơn so với máy nhập ngoại. Năm
1976 , Uỷ ban Nông nghiệp Trung ương đã tổ chức khảo nghiệm bình chọn các
8
Báo cáo tốt nghiệp
Ngô Thị Cúc – CKBQ52
mẫu máy nghiền tốt để giới thiệu, phổ biến áp dụng vào trong sản xuất và qua
đó tập trung chế tạo hàng loạt, đó là:
- Máy nghiền NB-60 (Nhà máy cơ khí 1-5 Ninh Bình): Năng suất nghiền 500-
600 kg/h, công suất động cơ 14kw;
- Máy nghiền ND-500 (Nhà máy co' khí 2-9 Thái Bình): Năng suất nghiền 400-

500 kg/h
- Máy nghiền NG-72 hay NDQ-02 (Tổng cục hậu cần, sau khi bình tuyển giao
cho Co' khí Hà Tây chế tạo): Năng suất nghiền 200-300 kg/h, công suất động cơ
7,5kw.
Từ đó cho đến nay, các mẫu máy liên tục được nghiên cứu, cải tiến, chế
tạo nhằm nâng cao hiệu quả làm việc của máy nghiền, giảm chi phí năng lượng
riêng, đó là:
- Viện Thiết kế máy Nông nghiệp (Bộ Cơ khí và Luyện kim) : đã nghiên cứu cải
tiến máy nghiền ND-500A và ND-500B đưa năng suất lên cao để lắp đặt vào
dây chuyền chế biến thức ăn gia súc 0,5- 1 tấn/h
- Viện Cơ điện nông nghiệp: Thiết kế cải tạo máy nghiền NB-60 đi với cyclon
lắng bột ứng dụng vào dây chuyền chế biến thức ăn cho gia súc 1 tấn/h. Thiết kế
chế tạo máy nghiền NT - 02 với tấm đập đứng để hạn chế hiện tượng lưu chuyển
và phân ly của nguyên liệu trong buồng nghiền giảm chi phí năng
lượng riêng; năng suất 250 - 300kg/h; công suất động cơ 7kw.
Các mẫu máy nghiền trờn đó được phổ biến, tham gia vào mạng lưới chế
biến thức ăn gia súc, đáp ứng được nhu cầu sản xuất. Vì được nghiên cứu kỹ về
lý thuyết, kết hợp với thực tế ứng dụng trong sản xuất ở Việt Nam được tham
khảo các mẫu máy nhập ngoại đang sử dụng trong nước nờn cỏc mẫu máy mới
có khả năng làm việc rộng hơn, các thông số thiết kế được lựa chọn phù hợp,
hạn chế một phần nào nhược điểm của máy nghiền cũ, giảm được 5 - 10% chi
phí năng lượng riêng. Nhưng cũng như các máy nghiền búa của nước ta và nước
ngoài đang sử dụng trong sản xuất hiện nay hoạt động với
9
Báo cáo tốt nghiệp
Ngô Thị Cúc – CKBQ52
Nguyờn lý búa quay tốc độ cao va đập vào nguyên liệu trong buồng
nghiền có một phần lắp tấm đập, một phần lắp sàng hoặc lắp sàng hoàn toàn,
nhìn chung về nguyên lý cấu tạo các máy nghiền trên vẫn còn các nhược điểm:
- Hiện tượng lưu chuyển của nguyên liệu: Lớp hạt và bột chuyển động trong

buồng nghiền theo chiều quay của búa với tốc độ khá cao làm giảm đáng kể vận
tốc và số lần va đập của búa vào hạt, làm tiêu tốn năng lượng vô ích để chuyển
động khối nguyên liệu với tốc độ cao và giảm chất lượng sản phẩm.
- Hiện tượng phân ly của nguyên liệu (hạt bột) chuyển động trong buồng nghiền
với vận tốc cao nên sinh ra lực ly tâm, các hạt có kích thước lớn hơn chuyển
động ra phía ngoài sát với sàn cũn cỏc hạt nhỏ chuyển động về phía bên trong
làm cho khả năng lọc bị hạn chế, các hạt to chuyển động bên ngoài làm cho các
hạt nhỏ khú thoỏt qua sàng ra ngoài đồng thời các hạt to lại ít bị va đập nên khả
năng đập bị hạn chế, hạt nhỏ bị va đập nhiều hơn nên khi đã đạt kích thước yêu
cầu không thoát ra ngoài được, bị va đập nhiêu hơn nữa làm hạt quá nhỏ không
cần thiết, gây lãng phí năng lượng, tăng nhiệt độ làm giảm chất lượng sản phẩm
nghiền. Đây là những nguyên nhân chính làm cho chi phí năng lượng riêng cao
và chất lượng sản phẩm thấp.
Các máy nghiền của nước ngoài được nhập vào Việt Nam đã tham gia vào
mạng lưới chế biến thức ăn gia súc dưới dạng các dây chuyền đồng bộ trong các
xí nghiệp chế biến thức ăn gia súc hoặc được trang bị đơn lẻ cho các cơ sở chế
biến, chăn nuôi và được sử dụng chủ yếu cho các loại nghiền búa treo. Cỏc mỏy
của nước ngoài được nhập vào Việt Nam do trình độ chế tạo
cao và chất lượng kim loại tốt hơn hẳn nờn mỏy làm việc ổn định, chi phí năng
lượng riêng thấp hơn các máy nghiền trong nước. Ta có bảng một số loại máy
nghiền:
10
Báo cáo tốt nghiệp
Ngô Thị Cúc – CKBQ52
Đặc tính một số máy nghiền đang sử dụng ở Việt Nam
Tên máy
Năng
suất
(kg/h)
Công

suất (kW)
Đường kính
buồng nghiền
(mm)
Vận tốc đầu
búa (m/s)
Kiến an 350 10 490 60
Hà Bắc 200 10 420 54
ND-500 450 10 560 75
NB-60 550 14 460 72
NDQ02 250 7 460 78
ND-02 450 10 580 60
NT-1 600 14 736 56
DKY-M 600 10 736 56
Brower 250 5 260 40
Trung Quốc 300 7 460 70
1.4.2. Tình hình nghiên cứu và sử dụng máy nghiền ở nước ngoài
Trên thế giới, máy nghiền đã được nghiờn cứu, chế tạo và sử dụng từ rất
sớm. Đầu tiên nó được dùng trong ngành địa chất chất để nghiền quặng, sau đó
là chế biến nông sản và ứng dụng sang các ngành khác. Năm 1830 lần đầu tiên
trên thế giới, Schitkojozef giáo sư viện hàn lâm địa chất Budapest đã đề xuất lý
thuyết nghiền, phương pháp kiểm tra: Công làm vỡ hạt và chi phớnăng lượng
riêng.
Trên thế giới, máy nghiền được ứng dụng rộng rãi trong chế biến nông
sản và chế biến thức ăn gia súc. Đó là các máy nghiền kiểu bỳa cú bộ phần lọc
sản phẩm bằng sàng đặt trong buồng nghiền để đảm bảo kích thích, độ nhỏ sản
phẩm theo yêu cầu. Ớ các nước phát triển với trình độ khoa học kỹ thuật cao, để
đáp ứng nhu cầu chế biến thức ăn gia súc phục vụ cho ngành chăn nuôi, máy
nghiền được nghiên cứu kỹ cả phần lý thuyết và các mẫu đem ứng dụng vào
trong sản xuất, được cơ khí hoá, tự động hoá để nâng cao hiệu quả công việc và

hiệu quả cho người sử dụng.
1.4.2.1.Máy nghiền bột ký hiệu FL
11
Báo cáo tốt nghiệp
Ngô Thị Cúc – CKBQ52
Hỡnh 1.1.Máy nghiền bột ký hiệu FL
1. ứng dụng:
Loại mỏy chuyờn nghiền các loại bột, đường, hạt, hóa chất, dược phẩm, thực
phẩm Máy xuất xứ từ Trung Quốc, chất lượng đảm bảo xuất ra thị trường
Chõu õu.
2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động:
Buồng nghiền thì được trang bị đĩa quay cắt kiểu gió tốc độ cao, do đó giú luụn
lưu thông trong buồng nghiền đủ lớn làm cho nhiệt độ bên trong buồng nghiền
ổn định.Mỏy hoạt động trong tình trạng sạch bong, tháo lắp dễ dàng, độ ồn nhỏ
và hiệu quả nghiền thì rất tốt. Máy này sử dụng đĩa quay cắtkiểu gió tốc độ cao
và cùng với bộ cắt tĩnh để thực hiện đập, mài, và nghiền nguyên liệu. Nguyên
liệu thì được dẫn bằng luồng khí lưu thông lớn ở trong
buồng sấy và đưa nhiệt ra ngoài cùng với sản phẩm cuối cùng thông quasàng.
Kích cỡ hạt có thể đạt được bằng cách thay đổi bộ phận lọc.
1.4.2.2.Máy nghiền thô cao su ký hiệu CSJA
12
Báo cáo tốt nghiệp
Ngô Thị Cúc – CKBQ52
Hỡnh 1.2.Máy nghiền thô cao su ký hiệu CSJA
1. Ứng dụng:
Máy phù hợp cho nghiền thô các loại cao su, nhựa, húa chất …
2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc.
Máy trang bị bộ cánh cắt bằng thép hợp kiện rất cứng, bền, chống bào
mũn.Cỏnh cắt phù hợp cho cắt thụ cỏc nguyên liệu cao su, nhựa, và các nguyên
liệu cứngkhỏc nhau. Với bộ cánh cắt động kết hợp bộ cánh cắt tĩnh, nguyên liệu

được cắt nhỏthành dạng hạt và được chui qua tấm sàng. Bằng cánh thay đổi tấm
lưới sàng, chứng ta thu được các cỡ hạt khác nhau tùy ý. Mỏy cũn được rang bị
bộ làm mát nước nhằm giảm nhiệt và ổn định chất lượng hạt .
13
Báo cáo tốt nghiệp
Ngô Thị Cúc – CKBQ52
1.4.2.3.Máy nghiền, xay bột ký hiệu WF
Hình 1.3: Máy xay bột ký hiệu WF
1. ứng dụng.
Loại máy nghiền, xay bột ứng dụng nhiều trong dược phẩm, hóa chất,
thực phẩm. Hàng Trung Quốc cao cấp chế tạo tại Thượng Hải và cả vùng phát
triển công nghiệp TQ.
2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động.
Máy này sử dụng sự chuyển động tương đối giữa đã quay và đã cố định
tạo ra sự va chạm giữa các hạt nguyên liệu dẫn đến quá trình nghiền nguyên
liệu. Nguyên liệu sau khi được qua hệ thống lọc và được đưa quay trở lại túi vải
hoặc máy lọc thấm vào hộp bụi. Toàn máy thiết kế theo tiêu chuẩn của GMP và
được làm từ inox, do đó tránh được bụi bay, cải tiến độ thu hồi nguyên liệu làm
giảm giá thành sản phẩm. Máy này cũng đạt được cấp độ tiên tiến của thế
giới.Nghiền có thể tập hợp lại vào trong hộp bằng lực ly tâm.
1 4.2.4.Máy nghiền bột mịn 3 vòng quay
1. ứng dung:
Máy nghiền bột siêu mịn trong hàng loại máy nghiền bột mịn tốc độ trung
bình ba vũng sờn HGM là một loại thiết bị siêu mịn kiểu mới được. dẫn kỹ thuật
14
Báo cáo tốt nghiệp
Ngô Thị Cúc – CKBQ52
nghiền bột tiên tiến của Thụy Điển, nhằm vào nhu cầu thị trường và xu thế phát
triển của ngành nghiền bột trong nước hiện nay, nghiên cứu và phát triển loại
máy này là nhằm vào những khách hàng cần gia công bột siêu mịn. Máy nghiền

tốc trung bình ba vũng sờri HGM là một loại thiết bị gia công bột mịn và bột
siêu mịn, ứng dụng cho độ cứng cáp thứ trung bình, thấp, vật liệu tớnh giũn phi
dễ nổ với độ cứng Mohn dưới cấp 6', như caxnit, bạch vân thạch, đất cao lanh,
hoạt đá, mi-ca, đá vôi, gra-phit, quặng sắt, phốt pho, quặng sắt ka-li, VV. . .
Hỡnh l.4.Mỏy nghiền bột mịn 3 vòng quay
2.Cấu tạo và nguyên lý làm việc:
Động cơ mỏy chớnh của nghiền bột mịn qua máy giảm tốc kéo động trục
chính và từng tầng bàn quay xoay tròn, bàn quay thông qua chốt kéo động vài
vòng lăn quay xoáy trong vòng trong Ổ lăn. Sau khi vật liệu dạng tấm lớn
nghiền thành hạt nhỏ qua máy nghiền sử dụng mỏy nõng chuyển tới khu chứa
liệu, qua máy cấp liệu điện vận chuyển vật liệu đến trung tâm của bàn quay,
dưới tác dụng lực ly tâm vật liệu sẽ phân tán tại xung quanh, rơi vào vòng trong
Ổ lăn của vòng nghiền bị văng lăn dập, nghiền. Sau khi vật liệu nghiền trên tầng
một, rơi vào tầng hai và tầng ba tiếp tục nghiền, máy thông gió ly tâm cao áp hút
không khí bên ngoài vào trong máy, sau khi bột thô chuyển vào máy tuyển bột
15
Báo cáo tốt nghiệp
Ngô Thị Cúc – CKBQ52
sau khi nghiền vật liệu ở tầng ba. Dòng xoắn ốc trong máy tuyển bột do tua bin
sinh ra để hạt thô trở về nghiền lại, bột mịn thì theo luồng hơi chuyển vào máy
thu bột gió xoáy, thành phẩm từ van đỡ liệu ở phần dưới, một số bụi mịn trong
luồng khí qua máy thông gió và máy giảm âm thoát ra sau khi máy hút bụi kiểu
mạch xung làm sạch.
Hỡnh 1.5.Máy nghiền bột mịn 3 vòng quay
l.4.2.5.Máy nghiền răng:
Nguyên lý tương tự máy nghiền búa, sử dụng động năng quay của các
răng lắp trên đĩa để đập nguyên liệu. Về cấu tạo, bao xung quanh roto là lưới, do
đó diện tích lưới của máy nghiền răng lớn hơn rất nhiều so với máy nghiền búa.
Roto là một đĩa phẳng có gia công các răng sắp xếp theo đường tròn đồng
tâm ở các vị trí khác nhau sao cho khi đóng nắp máy lại hàng răng cố định trên

nắp máy nằm giữa 2 hàng răng quay trên roto. Răng trên roto sẽ quay theo khe
giữa 2 hàng răng cố định. Răng gắn trên roto bằng cách đúc liền hay bắt bằng
cỏc vớt cấy phía sau. Đầu răng và nắp máy càng gần (khe hở hẹp) nghiền càng
mịn.
Nguyên liệu được cho vào giữa tõm mỏy, bị răng quay đập nhiều lần.
Nguyên liệu đập vào hàng răng quay thứ nhất, sau đó đập qua hàng răng cố định
đi ra ngoài và đập vào hàng răng quay kế tiếp. . . Cứ tiếp tục cho đến khi nào
kích thước nhỏ hơn kích thước lỗ lưới (thường ra khỏi hàng răng cuối cùng) sẽ
theo lỗ lưới ra ngoài. Nếu kích thước sau khi ra khỏi các hàng răng vẫn. còn lớn
hơn kích thước lỗ lưới, hạt sẽ tiếp tục bị đập nhỏ ở hàng răng cuối
16
Báo cáo tốt nghiệp
Ngô Thị Cúc – CKBQ52
Số vòng quay của roto rất lớn: 3000 – 6000 vũng/phỳt, do đó động năng
va đập rất lớn, khả năng nghiền mịn tăng.
Máy nghiền răng cũng có thổi khí nhưng ít hơn máy nghiền bỳa nờn năng
suất cao hơn (thổi khớ ớt, lắng bụi nhanh).Tuy nhiên, máy nghiền răng chỉ
nghiền hạt có kích thước nhỏ, đồng đều trong khi máy nghiền búa có thể nghiền
hạt có kích thước nhỏ, lớn đồng thời.
Hình 1.6. Máy nghiền răng
1.5.Mục đích và nhiệm vụ đề tài
1.5.1 Mục đích:
Tính toán, thiết kế một số bộ phận chính của máy nghiền búa, từ đó làm
cơ sở để chế tạo nhằm nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm.
1.5.2.Nhiệm vụ:
- Xác định đặc điểm, tính chất cơ - lý của nguyên liệu ngô
- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết của quá trình nghiền.
- Xác định một số thông số cơ bản của máy nghiền búa.
- Thiết kế các bộ phận chính của máy nghiến búa.
17

Báo cáo tốt nghiệp
Ngô Thị Cúc – CKBQ52
CHƯƠNG 2
CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY
NGHIỀN BÚA
2.1.Đối tượng nghiên cứu
Căn cứ vào kết quả nghiên cứu tổng quan về tình hình nghiên cứu và sử
dụng máy nghiền trong và ngoài nước, căn cứ vào nhu cầu sản xuất thức ăn chăn
nuôi chúng tôi thống nhất chọn máy nghiền ngô dạng búa nghiền trong dây
chuyền sản xuất thức ăn chăn nuôi có năng suất 0,5tấn/h làm đối tượng nghiên
cứu. Tập trung nghiên cứu các thông số chính của máy như: Vận tốc búa, lượng
cấp liệu, kích thước và cấu tạo sàng.
Nguyên lý cấu tạo và nguyên lý hoạt động được thể hiện trên hình:
18
Báo cáo tốt nghiệp
Ngô Thị Cúc – CKBQ52
1.Phễu lạp liệu; 2. TÊm gạt kim loại; 3. Vỏ máy; 4. Đĩa lắp buá; 5. Lưỡi búa
6. Bulông; 7. Động cơ; 8. Dây đai; 9. Sàng; 10. Cửa tháo liệu; 11. Chân đỡ
Hinh 2.l. Sơ đồ máy nghiền thức ăn trong chăn nuôi:
Nguyên lý hoạt động của máy nghiền búa nh sau:
Nguyên liệu được đưa vào máy nghiền búa qua phễu lạp liệu 1.Nguyên
liệu được tấm gạt kim loại 2 gạt xuống buồng nghiền một cách đều đặn, chúng
được nghiền nát nhờ vào lực va đập của búa nghiền vào thành trong của máy
nghiền và do sự cọ sát giữa các hạt với nhau. Búa được lắp trên đĩa treo sè 4, các
19
Báo cáo tốt nghiệp
Ngô Thị Cúc – CKBQ52
búa được treo cách đều nhau. Ngô sau khi được nghiền đạt kích thước yêu cầu
sẽ lọt qua sàng 9 và qua cửa tháo liệu 10 ra ngoài.Những hạt bột ngô chưa đạt
yêu cầu nằm trên sàng tiếp tục được búa nghiền nghiền cho đến khi có kích

thuớc đủ nhỏ lọt qua sàng ra ngoài qua cửa tháo liệu 10 ra ngoài.Với kết cấu như
vậy máy có ưu điểm:
- Có tỉ trọng năng suất cao (là tỉ trọng năng suất với trọng lượng máy)
- Tốc độ quay của búa rất cao.
- Kết cấu đơn giản thuận tiện.
Nhược điểm :
- Mòn đầu búa nhanh.
- Khi độ Èm nguyên liệu >15% thì búa bị dính.
- Khi vật liệu quá cứng thì hiệu quả nghiền không cao.
2.2.Cơ sở lý thuyết của quá trình nghiền trong máy nghiền búa
2.2.1.Quỏ trình đập nhỏ nguyên liệu
Quá trình đập nhỏ nguyên liệu trong buồng nghiền bao gồm các va đập
chính sau đây:
- Va đập của búa nghiền vào nguyên liệu;
-Va đập của nguyên liệu vào tấm nhám;
-Va đập giữa nguyên liệu với nguyên liệu.
Sơ đồ quá trình vật liệu bị đập nhỏ được thể hiện trờn hỡnh 3.1
20
Báo cáo tốt nghiệp
Ngô Thị Cúc – CKBQ52
Hình 2.2. Quá trình đập nhỏ vật liệu trong máy nghiền búa
Ngoài ra trong quá trình chuyển động, lớp nguyên liệu chà xát với thành
máy và chà sát vào nhau cũng gây vỡ một phần nhưng không đáng kể mà chủ
yếu làm tăng nhiệt độ, làm giảm chất lượng sản phẩm và tiêu hao năng lượng vô
ích.
2.2.2.Quỏ trình va đập của búa nghiền vào vật liệu
a) Ứng suất va đập cực đại để phá vỡ vật thể.
Theo lý thuyết nghiền của Rampt và được Friedrich kiểm tra bằng thực nghiệm
đối với va đập trong quá trình nghiền các nguyên liệu để chế biến thức ăn gia
súc cho kết quả ứng suất cực đại

max
khi hai hạt va đập vào nhau.
4
5
3 1
1 2
5 5
1 2
5 5
ax
1 2 1 2
1 2
.
2 1 1
0,099
1 1
m
m m
v
R R m m
E E
σ
 
 
   
 
= +
   
+
 

   
+
 
 
Trong đó: m - khối lượng, kg;
E - Mô đun đàn hồi;
V Vận tốc va đập, m/s
R - Bán kính, mm
1.2 - Chỉ số của hai vật.
21
Báo cáo tốt nghiệp
Ngô Thị Cúc – CKBQ52
Khi xét trường hợp m, E, R là không đổi (hạt nguyên liệu, răng nghiền,
sàng) và C là hệ số ảnh hưởng của chúng là không đổi.
Ta có:
2
5
ax
. .
m
f C V
σ
 
=
 ÷
 
(2.2)
Khi đó ứng suất gây ra do va đập là một hàm của vận tốc va đập. Chính
ứng suất này là nguyên nhân chính làm phá vỡ nguyên liệu, cho nên đối với mỗi
loại nguyên liệu có cơ lý tính riêng biệt khi đem nghiền cần có một tốc độ va

đập hợp lý và phải đạt được độ nhỏ sản phẩm cần thiết với số lần va đập nhất
định
Quá trình đập nhỏ nguyên liệu trong buồng nghiền là quá trình va đập
nhiều lần, để đạt được hiệu quả cao cần tìm được vận tốc va đập hợp lý. Bằng
máy quay phim cực nhanh, Surobatka đã quan sát quá trình va đập trong buồng
nghiền với tốc độ đầu búa khác nhau.
-Với vận tốc va đập 18m/s hạt không vỡ;
-Với vận tốc va đập 40m/s hạt vỡ ít;
-với vận tốc va đập 57m/s hạt vỡ nhiều;
Quá trình va đập trong buồng nghiền với tốc độ đầu búa khác nhau được
thể hiện qua hình 3.2.
22