tóm tắt luận văn thạc sĩ kỹ thuật NGHIÊN cứu các yếu tố ẢNH HƢỞNG đến CHẤT LƢỢNG NGHIỀN bột NGÔ của máy NGHIỀN DẠNG đĩa

1
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP



TÓM TẮT
LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT


NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN CHẤT LƢỢNG
NGHIỀN BỘT NGÔ CỦA MÁY NGHIỀN DẠNG ĐĨA



Ngành : Công nghệ chế tạo máy
Mã số : 60-52-01-03
Học viên : Nguyễn Duy Trƣờng
Hƣớng dẫn khoa học : GS.TSKH. Phạm Văn Lang



THÁI NGUYÊN – 2013


2
Công trình đƣợc hoàn thành tại:
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: GS.TSKH. Phạm Văn Lang




Phản biện 1: GS.TSKH. Bành Tiến Long
Phản biện 2: PGS.TS. Nguyễn Đăng Hòe




Luận văn đƣợc bảo vệ trƣớc hội đồng chấm luận văn họp tại:
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP
Ngày 9 tháng 3 năm 2013






Có thể tìm hiểu luận văn tại thƣ viện:
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP


1
TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

PHẦN MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài.
Nền kinh tế nước ta đang dần đi vào ổn định, tiếp tục tăng trưởng.
Sản xuất nông nghiệp đạt nhiều thành tựu to lớn. Sản xuất lương thực từ
chỗ thiếu ăn nay đã có đủ tiêu dùng, dự trữ và suất khẩu. Do đó đã tạo
điều kiện thuận lợi cho ngành chăn nuôi và chế biến nông sản phát triển.
Với yêu cầu phát triển mạnh ngành chăn nuôi nên lượng thức ăn gia súc
trong các năm tới sẽ phát triển với tốc độ nhanh hơn. Ngành chế biến thức
ăn gia súc cần chuyển biến kịp thời để đáp ứng với đòi hỏi của sản suất.
Một trong những tiêu chuẩn đánh giá trình độ chăn nuôi là tỉ lệ sử
dụng thức ăn gia súc công nghiệp trong tổng số thức ăn chăn nuôi. Như
vậy để phát triển ngành chăn nuôi, đảm bảo khối lượng hàng hóa lớn,
chất lượng sản phẩm cao có khả năng cạnh tranh trên thị trường thế giới
cần đẩy mạnh công nghiệp sản xuất chế biến thức ăn gia súc.
Việc chế biến thức ăn hỗn hợp cho gia súc ở nước ta cũng như trên
thế giới đã và đang trở thành một mạng lưới sản xuất rộng rãi từ trung
ương tới địa phương. Những công cụ và máy móc chính mà ngành sản
xuất này đòi hỏi bao gồm thái, nghiền, định mức, trộn. Trong đó máy
nghiền thức ăn thô là nhu cầu phổ biến nhất.
Nghiền là nguyên công chiếm chi phí năng lượng lớn nhất của công
đoạn chế biến thức ăn. Vì vậy việc nghiên cứu hoàn thiện các mẫu máy
nghiền theo nguyên lý đã có sẽ mang ý nghĩa rất lớn tới việc thay đổi giá
thành thức ăn chăn nuôi. Chế tạo được các mẫu máy nghiền có chi phí
năng lượng riêng nhỏ, cấu tạo đơn giản, gọn nhẹ để hạ giá thành sản
phẩm luôn là mục tiêu phấn đấu của các nhà nghiên cứu máy nghiền
trong và ngoài nước.


2
Việc nghiên cứu các thông số ảnh hưởng đến chất lượng cũng như

chi phí năng lượng riêng của máy nghiền hạt ngô, là một việc làm cần
thiết nhằm nâng cao chất lượng của sản phẩm và hiệu quả về kinh tế.
Vì vậy đề tài được lựa chọn là: “Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng
đến chất lượng nghiền bột ngô của máy nghiền dạng đĩa”
2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài.
a. Ý nghĩa khoa học.
- Xác định được quy luật chuyển động của hạt nghiền trong máy nghiền
dạng đĩa.
- Xác định được các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nghiền, tiêu thụ
năng lượng trong quá trình nghiền.
- Khắc phục các nhược điểm do hiện tượng lưu chuyển và phân lớp các
hạt nghiền.
b. Ý nghĩa thực tiễn.
- Đúc kết, lựa chọn xác định các thông số hợp lý của máy nghiền dạng
đĩa đang sử dụng trong ngành sản xuất thức ăn gia súc.
- Đề tài nghiên cứu một giải pháp thiết kế mới cho buồng nghiền để cải
thiện quá trình công nghệ trong buồng nghiền nhằm mục tiêu giảm chi
phí năng lượng riêng, nâng cao năng suất và chất lượng bột nghiền.
Làm cơ sở cho việc thiết kế chế tạo buồng nghiền trong quy trình
nghiền khép kín và máy nghiền cỡ nhỏ phục vụ cụm nông hộ ở nông
thôn hiện nay.
III. Tổng quan nội dung nghiên cứu của đề tài.
1.1. Tầ m quan trọ ng, xu thế phá t triể n củ a chế biế n thƣ́ c ăn gia sú c và má y nghiề n
1.2. Tình hình nghiên cứu và s dng my nghiền trong và ngoài nƣớc
1.3. Phân loạ i má y nghiề n đĩ a
IV. Mc đích nghiên cứu, đối tƣợng nghiên cứu, phạm vi nghiên cứu.
1.Mc đích nghiên cứu:


3

Bổ sung cơ sở khoa họ c và xá c định mộ t số thông số chính cho tí nh
toán thiết kế , lự a chọ n chế độ sử dụ ng thiế t bị má y nghiề n đĩa , ứng
dụng trong sản xuất thức ăn gia súc tại các cụm nông hộ ở nông thôn .
Tăng hiệ u quả sử dụ ng thiế t bị và giả m giá thà nh chi phí .
2 Đối tượng nghiên cứu
- Khung khả o nghiệ m:
Trên cơ sở nguyên lý má y và cá c thông số nghiên cứ u đượ c xá c định,
thiế t kế , chế tạ o khung khả o nghiệ m. Khung khả o nghiệ m có khả năng
thay đổ i cá c thông số trong phạ m vi nghiên cứ u. Để xá c đị nh đượ c cá c chỉ
tiêu đá nh giá và chế độ là m việ c thích hợp củ a má y.
- Máy nghiền dạng đĩa:
Thiế t kế chế tạ o mộ t số bộ phậ n chính củ a má y nghiề n dạ ng đĩa và
khảo nghiệm, ứng dụng trong điều kiện sản xuất.
- Nguyên liệ u:
Ngô hạ t là m nguyên liệ u để nghiên cứ u cơ bả n , các loại nguyên liệu
khác dùng để xác định khả năng và phạ m vi sử dụ ng củ a má y.
3. Phương pháp nghiên cứu.
- Phương pháp xử lý số liệu thống kê, đánh giá kết quả thu được
thông qua chương trình tính toán hồi qui.
- Phương pháp quy hoạch thực nghiệm, lý thuyết đồng dạng, phép
phân tích thứ nguyên.
*Mô hình thực nghiệm
Xây dựng mô hình thực nghiệm, xác định các yếu tố “vào”- “ra” tìm
mối quan hệ phụ thuộc thông số hợp lý của máy.
*Phương pháp đo:
+ Phương pháp xác định độ đồng đều của vật liệu nghiền trên cơ sở của
các phương pháp thông dụng.
- Đo các chỉ số về điện năng của nguồn điện nối với động cơ của
máy nghiền được thể hiện dưới dạng bảng số và đồ thị.

4
* Nội dung nghiên cứu, phạm vi nghiên cứu của đề tài.
- Phân tích yếu tố ảnh hưởng đến tính năng làm việc của máy
nghiền ngô dạng đĩa.
- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết quá trình làm việc của bộ phận nghiền.
- Xác định một số tính chất cơ lý của vật liệu nghiền (hạt ngô).
- Xác định được ảnh hưởng của các thông số chính tới chất lượng
làm việc và chi phí năng lượng riêng.
*Dự kiến kết quả đạt được.
+ Xác định được tính chất vật liệu nghiền.
+ Xác định được thông số hợp lý, thiết kế, chế tạo mô hình.
+ Thực nghiệm (trên cơ sở máy mô hình), xác định các thông số hợp lý.
Luận văn này được hoàn thành dưới sự hướng dẫn của: GS.TSKH.
Phạm Văn Lang.Tôi xin trân thành cảm ơn sự giúp đỡ tận tình của thầy
giáo hướng dẫn, cảm ơn những ý kiến đóng góp của GS.TSKH Phạm Văn
Lang, các thầy cô trong phòng thí nghiệm công trình-Trường đại học Giao
thông vận tải, các cán bộ công nhân viên Khoa sau đại học-Trường Đại
học KTCN Thái Nguyên đã giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, thí nghiệm
lấy số liệu và hoàn thành luận văn này.
Do kinh nghiệm và thời gian có hạn, chắc chắn luận văn không tránh
khỏi những thiếu sót. Tôi xin trân trọng tiếp thu những ý kiến đóng góp
cho bản luận văn này.
Chƣơng 1:
TỔ NG QUAN NGHIÊN CƢ́ U MÁ Y NGHIỀ N DẠ NG ĐĨ A
1.1. Tầ m quan trọ ng , xu thế phá t triể n củ a chế biế n thƣ́ c ăn gia
sc và my nghiền
1.2 . Tình hình nghiên cứu và s dng my nghiền trong và ngoài nƣớc
1.2.1. Tình hình nghiên cứ u, sử dụ ng má y nghiề n trong nướ c
1.2.2. Tình hình nghiên cứu, sử dụ ng má y nghiề n nướ c ngoà i

1.3. Phân loạ i má y nghiề n đĩ a


5
1.3.1. Phân tí ch nguyên lý
1.3.2. Phân loạ i
1.3.3. So sá nh hiệ u quả củ a má y nghiề n đĩa vớ i các loại máy nghiền khác
1.3.4. Chọn nguyên lý làm vỡ hạt ngô thành hạt mảnh

Kế t luậ n chƣơng 1
1. Thiế t kế , chế tạ o mẫ u má y nghiề n giả m đượ c chi phí năng lượ ng
riêng là cầ n thiế t để đá p ứ ng nhu cầ u củ a sả n xuấ t và mang tính hiệu quả
kinh tế thiế t thự c.
2. Quá trình công nghệ trong buồng nghiền kiểu kín đã được nghiên
cứ u khá kỹ . Từ đó đã phá t hiệ n mộ t số nhượ c điể m chính củ a nó như sau:
Hiện tượng lưu chuyển và phân lớp là nguyên nhân chí nh dẫ n tớ i chi
phí năng lượng riêng ở máy nghiền kiểu này còn quá cao , chấ t lượ ng hạ t
nghiề n chưa đồ ng đề u, nhiề u bụ i bộ t.
- Vậ n tố c đĩa nghiề n là mộ t yế u tố quan trọ ng trong quá trì nh là m
việ c củ a má y nghiề n dạ ng đĩa . Để má y là m việ c có hiệ u quả , vậ n tố c
của đĩa phải đảm bảo không nhỏ hơn vận tốc cần thiết để phá hủy vật
liệ u nghiề n . Nhưng vậ n tố c đĩ a nghiề n cao sẽ là m tăng chi phí năng
lượ ng riêng, tăng độ phứ c tạ p và tố n ké m trong chế tạ o.
3. Cần nghiên cứ u cơ sở lý thuyế t củ a má y nghiề n đĩ a để trên cơ sở
đó tính toá n xá c định mộ t số thông số cơ bả n có ả nh hưở ng đế n chấ t lượ ng
nghiề n của máy nghiền ngô dạng đĩa.
Vì vậy đề tài được lựa chọn là: “Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng
đến chất lượng nghiền bột ngô của máy nghiền dạng đĩa”

6

Chƣơng 2
ĐỐI TƢỢNG V PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tƣợng nghiên cứu
2.2. Mc tiêu nghiên cứu
2.3. Phƣơng phá p nghiên cƣ́ u
2.3.1. Nghiên cƣ́ u ƣ́ ng dụ ng cơ sở lý thyế t quy hoạ ch thƣ̣ c nghiệ m
2.3.1.1. Ứng dng phƣơng php quy hoạch thực nghiệm trong nghiên
cƣ́ u thƣ̣ c nghiệ m đơn yế u tố
2.3.1.2. Ứng dng phƣơng php quy hoạch thực nghiệm trong nghiên
cƣ́ u thƣ̣ c nghiệ m đa yế u tố
a) Xc đnh cc thông số chính ảnh hƣởng đến my nghiền ngô dạng đĩa





b) Lậ p ma trậ n thí nghiệ m, chọn phƣơng n quy hoạch thực nghiệm
* Kế hoạ ch trung tâm hợ p thà nh
* Kế hoạ ch trung tâm hợ p thà nh trƣ̣ c giao
2.3.1.3. Xƣ̉ lý kế t quả – Xc đnh mô hình ton phƣơng n bậc 1
* Kiể m tra mƣ́ c ý nghĩ a củ a cá c hệ số hồ i quy theo tiêu chuẩ n Student
* Kiể m tra tính thí ch ƣ́ ng củ a mô hì nh toá n

2.3.1.4. Xc đnh mô hình ton bậc 2
* Kiể m tra mƣ́ c ý nghĩ a củ a cá c hệ số hồ i quy theo tiêu chuẩ n student
* Kiể m tra tính thí ch ƣ́ ng củ a mô hì nh toá n trƣớ c hế t tính phƣơng sai
thích ứng
x
1
: Tố c độ trục đĩ a nghiề n
x
1
: Tố c độ trục vít tải

Máy nghiền
( hộ p đen )
y
N
: Chấ t lượ ng sả n phẩ m

y
K
: Chi phí năng lượ ng
riêng



7
2.3.1.5. Xc đnh gi tr tối ƣu của cc yếu tố hàm mc tiêu
2.3.2. Cơ sở củ a lý thuyế t đồ ng dạ ng – mô hì nh – php phân tích thứ nguyên
2.3.2.1. Ứng dng l thuyết đồng dạng và mô hình trong phƣơng php
nghiên cƣ́ u về má y mó c cơ điệ n
2.3.2.2. Mô hì nh, bản chất và cc dạng mô hình

2.3.2.3. Chuẩ n số đồ ng dạ ng
2.3.2.4. L thuyết thứ nguyên
2.3.2.5. Nguyên lý củ a lý thuyế t đồ ng dạ ng – Định lý đồ ng dạ ng.
2.3.2.5.1. Đị nh lý đồ ng dạ ng thƣ́ nhấ t
2.3.2.5.2. Đị nh lý đồ ng dạ ng thƣ́ hai – đị nh lý П
2.3.2.5.3. Đị nh lý đồ ng dạ ng thƣ́ ba
2.3.2.6. Phƣơng phá p xá c định chuẩ n số đồ ng dạ ng.

Kế t luậ n chƣơng 2
1. Chuyể n độ ng củ a nguyên liệ u nghiề n trong buồ ng nghiề n là ứ ng
dụng công nghệ nghiền phối hợp, vớ i tá c độ ng củ a ngoạ i lự c, nguyên liệ u
nghiề n đượ c chà xá t và o hai mặ t đĩa nghiề n là m hạ t nguyên liệ u tá ch
thành các thể tích nhỏ. Đả m bả o chấ t lượ ng nghiề n đá p ứ ng yêu cầ u công
nghệ do ngà nh đề ra.
2. Sử dụ ng phương phá p quy hoạ ch thự c nghiệ m chọ n thông số đầ u
“và o” là tố c độ trụ c đĩa nghiề n và tố c độ trụ c vít tải. Nhằ m xá c định chi
phí năng lượng riêng và chất lượng sản phẩm , trên cơ sở đó tìm chế độ sử
dụng hợp lý.
3. Trên cơ sở chọ n cá c thông số hợ p lý , sử dụ ng phương phá p đồ ng
dạng, phân tích thứ nguyên nhằ m xá c định dò ng má y nghiề n phù hợ p vớ i
từ ng đố i tượ ng sử dụ ng





8
Chƣơng 3
CƠ SỞ LÝ THUYẾ T TÍ NH TOÁ N BỘ PHẬ N NGHIỀ N
3.1 . Cơ sở lý thuyế t

3.2. Tính ton một số bộ phận của my
3.2 .1. Bộ phậ n nghiề n
3.2.1.1. Tính đƣờng kính đĩa nghiền
3.2.1.2. Tính năng suất my nghiền
3.2.1.3. Tính công suất của my
3.2.1.4 Tính chuyển động đai
3.2.2. Bộ phậ n nạ p liệ u
3.2.2.1.Năng suấ t củ a vít tả i
3.2.2.2. Công suấ t vít tả i
3.2.2.3. Tính chuyển động đai của trc vít tải

Kế t luận chƣơng 3
- Vớ i mụ c đích chế tạ o má y có công suấ t nhỏ , kế t cấ u gọ n , có thể điều
chỉnh được kích thước của hạt nghiền theo mong muốn , giảm chi phí năng
lượ ng riêng thì kế t cấ u buồ ng nghiề n có hai đĩa nghiề n là phù hợ p.
- Khi là m việ c , do cấ u tạ o dây đai , lự c căng ban đầ u , tải trọng trên hai
trục là không giống nhau nên vẫn xảy ra hiện tượng dịch chuyển tương đối
của hai trục. Tuy nhiên việ c lự a chon tiế t diệ n đai thang sẽ giả m đá ng kể sự
trượ t đai, từ đó giả m đá ng kể mứ c độ không tương thứ c độ ng họ c.
- n (tố c độ quay củ a trụ c) cao thì chi phí cho má y chạ y không tả i lớ n (vì
công suấ t tỉ lệ bậ c 3 vớ i n). Nên chọ n n là thông số nghiên cứ u.


9
Chƣơng 4
KẾ T QUẢ THƢ̣ C NGHIỆ M ĐỂ XÁ C ĐỊ NH
ẢNH HƢỞNG CỦA MỘT SỐ THÔNG SỐ ĐẾN CHẤT LƢỢNG
NGHIỀ N CỦ A MÁ Y NGHIỀ N NGÔ DẠ NG ĐĨ A
4.1. Cơ lý tính củ a nguyên liệ u thí nghiệ m
Ngô hạ t: Kích thước hạt ngô thí nghiệm:

Dày: a = 5,2 mm
Rộ ng: b = 8,5 mm
Dài : l = 9,3 mm
Đường kính tương đương d
td
= 7,5 mm
Kích thước cạnh quy về khối lập phương D = 6 mm
Thể tí ch : 215 mm
3

Diệ n tí ch bề mặ t : 123mm
2

Trọng lượng 1000 hạt : m = 250g
Khố i lượ ng riêng hạ t ngô:
Khố i lượ ng riêng khố i hạ t ngô
Hệ số dạ ng cầ u hạ t ngô Ψ = 0,72
Hệ số ma sá t μ = 0,5
Hệ số phụ c hồ i K
ph
= 0,5
Vậ n tố c thăng bằ ng V
tb
= 12,75 m/s
p suất tĩnh phá vỡ hạt: σ = 52 kg/cm
2
Phôi ngô:
Đường kính tương đương d
td
= 3,5 mm

Khố i lượ ng riêng khố i phôi ngô
Vậ n tố c thăng bằ ng V
tbp
= 4,3 m/s

4.2. Phƣơng phá p xá c đị nh độ nhỏ củ a hạ t nghiề n và chi phí năng lƣợ ng riêng
a) phƣơng phá p xá c định độ nhỏ củ a hạ t nghiề n
- Để đo độ nhỏ của sản phẩm nghiền tác giả đã sử dụng thiết bị là
máy sàng MACROC.
- Đc tính k thuật của thiết bị như sau:


10
+ Bộ sà ng gồ m 2 chiế c:
+ Kích thước lỗ thứ tự của sàng 2 sàng: (mm)
+ Đường kính của sàng D
s
= 200 mm
+ Chiề u cao mỗ i sà ng h = 50 mm
+ Tầ n số rung lắ c sà ng =
+ Biên độ =
+ Công sấ t độ ng cơ = 0,3 kw
+ Khố i lương mẫ u ngô nghiề n = 100g
+ Thờ i gian rây xong mộ t mẫ u là 3 ph
+ Độ ẩm của mẫu trước khi rây
- Cách sử dụng, đo đạ c và tí nh toá n:
+ Cân mẫ u ngô nghiề n cho mộ i lầ n thí nghiệ m vớ i khố i lượ ng P =
100g dù ng cân kỹ thuậ t vớ i sai số đo không quá 0,01g. Hạt ngô nghiền
đượ c sấ y ở nhiệ t độ 105
0

C trong 2 giờ để hạ độ ẩm xuống dưới 5%
+ Để mẫ u nghiề n và o sà ng trên cù ng và cho má y chạ y 3 phút.
+ Tháo sàng và tiến hành cân từng khối hạt nghiền trên mỗi sàng ,
sau đó tính phầ n trăm độ nhỏ củ a sả n phẩ m.
b) Phƣơng phá p xá c đị nh chi phí năng lƣợng riêng
Mứ c tiêu thụ điệ n năng riêng Wr đượ c xá c định bằ ng phương phá p
đo điệ n thông dụ ng:
- Dùng công tơ điện tử để đo điện năng W trong mỗi lần thí nghiệm.
Công tơ điệ n tử đượ c kế t nố i vớ i má y tính và cho ta cá c t hông số
chính của động cơ bao gồm:
+ Thờ i gian nghiề n.
+ Hiệ u điệ n thế hiệ u dụ ng.
+ Dòng điện hiệu dụng.
+ Hệ số Cos
+ Công suấ t điệ n khá ng Ptt.
+ Công suấ t trở khá ng Qtt.
+ Điệ n năng tiêu thụ .


11
4.3. Giớ i thiệ u mô hình thí nghiệm.
+ Mô hình thí nghiệ m:

Hình 4.1: Sơ đồ thí nghiệ m
+ Máy thí nghiệm:










Hình 4.2: Bản v tng th máy nghiền đa


12

4.3.1. Cc thông số cơ bản
Thông số củ a má y
+ Chiề u dà i củ a má y 1600 mm
+ Chiề u cao từ đế tớ i tâm trụ c má y 500 mm
+ Chiề u rộ ng má y 60 mm
+ Số lượ ng đĩ a nghiề n 2 đĩa
+ Bướ c củ a cá nh ví t tả i: S = 40 mm
+ Khố i lượ ng má y 420 kg.
+ Động cơ
Động cơ 7,5 kw ( tương ứ ng vớ i trụ c đĩa nghiề n quay 700, 1000, 1500 v/p)
Động cơ biến tốc 0,5 kw ( tương ứ ng vớ i trụ c vít tả i quay 70, 100, 160 v/p)

Cc thông số thay đổi:
1) Tố c độ trụ c đĩa nghiề n (trục chính của máy):
Chuyể n độ ng từ độ ng cơ tớ i trụ c chính củ a má y bằ ng dây curoa thang.
Muố n điề u chỉnh tố c độ củ a má y ta chỉ cầ n thay đổ i puly trên độ ng cơ.
Puly có đườ ng kính ứng với tốc độ máy 700v/p
Puly có đườ ng kính ứng với tốc độ máy 1000v/p
Puly có đườ ng kính ứng với tốc độ máy 1500v/p
2) Tố c độ trụ c ví t tả i:
Động cơ kéo vít tải là động cơ biến tốc vô cấp . Thay đổ i tố c độ quay
của trục vít tải bằng cách điều khiển bảng điện của động cơ biến tốc vô cấp.


13

4.3.2.Thiế t bị đo
1) Điện kế điện tử

Hình 4.3: Công tơ điệ n 3 pha có tích hợ p bộ truyề n dẫ n thông tin và o má y tí nh
1. Cân điệ n tử :
Độ chính xác 0,01g dù ng để cân mẫ u vậ t liệ u nghiề n.
2. Cân bà n:
Dùng để cân định lượng hạt ngô trước khi nghiền.
4.4. Cc bƣớc thực hiện thí nghiệm
4.4.1 Chọn gi tr của cc thông số đầu vào
Do điề u kiệ n thờ i gian có hạ n để hoà n thà nh luậ n văn nên tá c giả
chọn các giá trị biến thiên của thông số đầu vào là tốc độ của đĩa nghiề n
và tốc độ trục vít tải (tố c độ nạ p liệ u) theo phương phá p thu thậ p thông tin
qua tà i liệ u tham khả o và ý kiế n củ a chuyên gia.
* Xác đnh giá tr biến thiên của tốc độ đĩa nghiền
Tố c độ đĩ a nghiề n thườ ng nằ m trong khoả ng 700 1500 vòng/phút. Vậ y

ta lấ y giá trị biế n thiên củ a tố c độ đĩ a nghiề n là N
1
= 700, N
2
= 1000, N
3
=
1500 vòng/phút.


14

* Xác đnh giá tr biến thiên của tốc độ trc vt tải
Tố c độ trụ c vít tả i 70 160 vòng/phút. Vậ y ta lấ y giá trị biế n thiên
của tốc độ trục vít tải là n
1
= 70, n
2
= 100, n
3
= 160 vòng/phút.
4.4.2. Mc đích của thí nghiệm
4.4.3.Tiế n hà nh thí nghiệ m
4.5 . Nghiên cƣ́ u ả nh hƣở ng củ a mộ t số thông số đế n chất lƣợ ng nghiề n
Bảng 4.2: Kế t quả thí nghiệ m lầ n 1
Mẫ u số
Trên sà ng
Trên sà ng
Dƣớ i sà ng
1

20,02
65,27
14,71
2
23,29
59,6
17,11
3
24,77
57,61
17,62
4
14,33
63,12
22,55
5
8,22
76,57
15,21
6
6,32
84,15
9,53
7
6,04
80,12
13,97
8
5,73
86,35

7,92
9
3,65
89,27
7,08

Bảng 4.3 Kế t quả thí nghiệ m lầ n 2

Mẫ u số
Trên sà ng
Trên sà ng
Dƣớ i sà ng
1
18,2
67,27
14,53
2
24,45
60,5
15,05
3
23,67
59,43
16,9
4
15,38
67,42
17,2
5
7,37

79,07
13,56
6
6,57
84,26
9,17
7
5,87
82,3
11,83
8
5,85
86,74
7,41
9
3,96
87,13
8,91




15


Bảng 4.4: Kế t quả thí nghiệ m lầ n 3
Mẫ u số
Trên sà ng
Trên sà ng
Dƣớ i sà ng

1
19,02
63,7
17,28
2
23,69
58,9
17,41
3
24,17
58,13
17,7
4
14,43
64,2
21,37
5
8,36
75,32
16,32
6
6,24
85,35
8,41
7
6,32
80,63
13,05
8
5,82

86,27
7,91
9
3,65
88,63
7,72

Từ bả ng số liệ u ta thấ y nhìn chung khi tăng tố c độ đĩ a nghiề n và tăng
tố c độ nạ p liệ u thì độ nhỏ trong phạ m vi yêu cầ u (1,5 – 2 mm) càng tăng.
Ta nhậ n thấ y giá trị độ nhỏ đượ c xá c định bằ ng phương phá p lấ y
mẫ u ngẫ u nhiên sẽ không đá nh giá đượ c mộ t cá ch chính xá c mứ c độ đồ ng
đều của sản phẩm nghiề n. Mà chỉ đánh giá một cách tương đối vì giá trị
này nó phụ thuộc rất nhiều vào cách thức lấy mẫu và vị trí lấy mẫu.
4.6. Nghiên cƣ́ u ả nh hƣở ng củ a mộ t số thông số đế n chi phí năng lƣợ ng riêng
Bảng 4-5: Danh sá ch cá c th nghiệm thực hiện
N
0

x
1
x
2
x
1

x
2

Tên thí nghiệ m thƣ̣ c
hiệ n

(mã)
(mã)
(v/ph)
(v/ph)
1
-1
-1
700
70
tn2-1, tn2-2, tn2-3
2
+1
-1
700
100
tn2-1, tn2-2, tn2-3
3
-1
1
700
160
tn3-1, tn3-2, tn3-3
4
+1
1
1000
70
tn4-1, tn4-2, tn4-3
5
-1

0
1000
100
tn5-1, tn5-2, tn5-3
6
+1
0
1000
160
tn6-1, tn6-2, tn6-3


16
7
0
-1
1500
70
tn7-1, tn7-2, tn7-3
8
0
1
1500
100
tn8-1, tn8-2, tn8-3
9
0
0
1500
160

tn9-1, tn9-2, tn9-3
Tại thí nghiệm tn 1-1 ( N
1
= 700 v/p, n
1
= 70 v/p ) ta có :
T(s)
UA (V)
IA (A)
Cos A
PA (W)
QA
(VAR)
Vô
Công
(VAR/h)
Hữu
Công
(W/h)
Hữu
Công/s
1
219.37
0
.03
0
46
0
0
0.00

2
218.64
7.49
.07
24
132
0
0
0.00
3
214.41
12.65
.56
577
769
0
0
0.00
4
218.05
6.71
.41
614
1073
1
0
0.00
5
217.67
6.7

.43
598
1302
2
1
0.20
6
217.48
6.59
.41
565
1299
3
1
0.17
7
216.59
6.56
.43
593
1301
3
2
0.29
8
217.83
6.96
.46
644
1309

3
2
0.25
9
218.22
6.91
.48
698
1012
4
3
0.33
10
218.01
6.89
.47
680
1333
5
4
0.40
11
218.01
6.7
.47
683
1317
5
4
0.36

12
217.77
6.66
.43
606
1304
6
5
0.42
13
218.17
6.54
.41
558
1304
6
5
0.38
14
217.91
6.52
.4
547
1300
6
5
0.36
15
217.48
6.95

.41
557
1304
7
6
0.40
16
217.4
6.77
.43
610
1310
8
6
0.38
17
217.77
6.6
.41
574
1311
8
7
0.41
18
218.12
6.51
.41
572
1309

9
7
0.39
19
218.15
6.52
.39
538
1304
10
8
0.42
20
217.99
6.6
.41
570
1308
10
8
0.40
21
217.82
6.65
.41
575
1309
11
9
0.43

22
217.95
6.46
.4
545
1306
11
9
0.41
23
218.18
6.64
.41
564
1308
12
10
0.43
24
218.1
6.73
.42
583
1308
12
10
0.42
25
217.91
6.6

.41
561
1306
12
10
0.40
26
217.65
6.51
.4
546
1305
13
11
0.42
27
217.57
6.76
.44
612
1312
13
11
0.41
28
217.78
6.57
.42
587
1312

14
12
0.43
29
217.8
6.71
.42
576
1304
14
12
0.41
30
218.06
6.74
.43
609
1310
15
13
0.43
31
218.08
6.52
.4
544
1304
15
13
0.42

32
217.86
6.51
.4
547
1306
16
14
0.44
33
217.89
6.7
.43
600
1306
16
14
0.42


17
34
218.16
6.61
.41
574
1305
17
15
0.44

35
218.24
6.69
.43
598
1303
17
15
0.43
36
218.11
6.69
.43
603
1307
18
16
0.44
37
217.66
6.6
.42
584
1304
18
16
0.43
38
217.57
6.62

.41
569
1304
18
16
0.42
39
217.57
6.61
.4
556
1306
19
17
0.44
40
217.83
6.83
.43
606
1311
19
17
0.43
41
218.15
6.55
.4
545
1306

20
18
0.44
42
217.95
6.72
.42
578
1307
20
18
0.43
43
217.75
6.66
.42
592
1308
21
19
0.44
44
217.59
6.86
.47
671
1320
21
19
0.43

45
217.74
6.81
.45
639
1317
22
20
0.44
46
218.01
6.86
.45
641
1321
22
20
0.43
47
217.87
7
.48
692
1332
23
21
0.45
48
217.62
6.87

.46
658
1326
23
21
0.44
49
217.39
6.65
.41
569
1312
24
22
0.45
50
217.65
6.68
.43
608
1315
24
22
0.44
51
217.85
6.83
.47
677
1327

25
23
0.45
52
218.1
6.73
.45
638
1317
25
23
0.44
53
217.52
6.71
.42
583
1309
26
24
0.45
54
217.18
6.52
.4
556
1300
26
24
0.44

55
217.23
6.54
.41
563
1306
27
25
0.45
56
217.47
6.6
.4
548
1306
27
25
0.45
57
217.87
6.67
.43
599
1307
28
26
0.46
58
217.43
6.68

.43
602
1304
28
26
0.45
59
217.22
6.48
.4
553
1300
29
27
0.46
60
217.06
6.5
.38
513
1297
29
27
0.45

Các số liệu thu được tại các thí nghiệm được in trong phụ lục 1.
Với số liệu trên ta vẽ được đồ thị biểu thị mối quan hệ giữa thời gian và
hữu công như sau:

18

Hình 4.4 Mố i quan hệ giữ a thờ i gian nghiề n và hữ u công
- Ta thấ y ban đầ u cá c hạ t ngô chưa đượ c nghiề n đề u , khi nghiề n thì
khố i lượ ng cá c hạ t ngô nghiề n đượ c tăng lên , vì vậy nên chi phí
công suấ t tạ i thờ i điể m đó dầ n cao hơn và đế n mộ t mứ c nà o đó thì ổ n
định chỉ tăng giả m đôi chú t.
- Bảng tổng hợp số liệu của toàn bộ các thí nghiệm thu được tại bảng 4-5
Bảng 4– 6: Tổ ng hợ p số liệ u thí nghiệ m
Thí nghiệm
tg
Độ ĐĐ
NL
NL/tg
x
1

x
2

x
1

x
2

NL/kg
(s)
(%)
(wh)

(wh/s)
(mã)
(mã)
(v/p)
(v/p)
(wh/kg)
tn1-1
60
95.30
27
0.4500
-1
-1
700
70
10.8000
tn1-2
60
95.65
26
0.4333


700
70
10.3919
tn1-3
60
96.60
28

0.4667


700
70
11.2080
tn2-1
60
94.37
23
0.3833
1
-1
700
100
6.2100
tn2-2
60
96.36
24
0.4000


700
100
6.4861
tn2-3
60
96.89
23

0.3833


700
100
6.2074
tn3-1
60
94.08
25
0.4265
-1
1
700
160
4.4128
tn3-2
60
94.08
26
0.4284


700
160
4.4322
tn3-3
60
96.57
23

0,4166


700
160
4.3103
tn4-1
60
97.80
25
0.4167
1
1
1000
70
9.5999
tn4-2
60
97.76
24
0.4000


1000
70
9.5999
tn4-3
60
97.70
26

0.4333


1000
70
10.3920
tn5-1
60
96.12
27
0.4500
-1
0
1000
100
7.2969
tn5-2
60
97.14
28
0.4667


1000
100
7.5726
tn5-3
60
97.25
28

0.4667


1000
100
7.5811
tn6-1
60
97.88
32
0.5333
1
0
1000
160
5.5172
tn6-2
60
99.70
31
0.5167


1000
160
5.3448


19
tn6-3

60
99.64
33
0.5500


1000
160
5.6896
tn7-1
60
95.20
34
0.5667
0
-1
1500
70
13.6800
tn7-2
60
96.11
37
0.6167


1500
70
13.9920
tn7-3

60
95.67
36
0.6000


1500
70
14.4002
tn8-1
60
99.36
36
0.6000
0
1
1500
100
9.7402
tn8-2
60
98.57
34
0.5667


1500
100
9.1940
tn8-3

60
96.38
37
0.6167


1500
100
10.0049
tn9-1
60
89.97
40
0.6667
0
0
1500
160
6.9000
tn9-2
60
96.25
39
0.6500


1500
160
6.7241
tn9-3

60
98.33
41
0.6833


1500
160
7.0655


20
4.7. Ảnh hƣởng của tốc độ đĩa nghiền x
1
và tốc độ trụ c ví t tả i x
2
đến
chi phí năng lƣợ ng riêng Y
K
Bảng 4-7: Ma trậ n thí nghiệ m ả nh hưở ng củ a tố c độ đĩa nghiề n x
1
và tốc
độ trụ c vít tả i x
2
đến chi ph năng lượng riêng Y
K

N
0
x

1
x
2
x
1

x
2

Y
K1

Y
K2

Y
K3

(mã)
(mã)
(v/ph)
(v/ph)
(Wh/kg)
(Wh/kg)
(Wh/kg)
1
-1
-1
700
70

10.8000
10.3919
11.2080
2
+1
-1
1500
70
6.2100
6.4861
6.2074
3
-1
1
700
160
4.4128
4.4322
4.3103
4
+1
1
1500
160
9.5999
9.5999
10.3920
5
-1
0

700
100
7.2969
7.5726
7.5811
6
+1
0
1500
100
5.5172
5.3448
5.6896
7
0
-1
1000
70
13.6800
13.9920
14.4002
8
0
1
1000
160
9.7402
9.1940
10.0049
9

0
0
1000
100
7.2989
7.5726
7.5811
** Tìm phương trình hồi quy bằng phần mềm Minitab
Tìm ra phƣơng trình hồ i quy là :
Y = 5,9577 + 1,4867 X
1
+ 1,0521 X
1
X
1
-3,1569 X
2
+ 1,8687 X
2
2



21

Hình 4.7: Đ th phương trình hi
quy

Từ đồ thị dễ dà ng quan sá t đượ c dướ i hai yế u tố ả nh hưở ng là tố c độ
trục vít tải và tốc độ đĩa nghiền ta tìm được điểm tối ưu là điểm thấp nhất
của mt cong, tại đó giá trị mức chi phí năng lượng riêng là nhỏ nhất. Bằ ng
phầ n mề m Minitab chỉ rõ cho chú ng ta điể m đó trên hì nh sau:

Đồ thị
contour
Đồ thị
surface


22
Hình 4.8 Điể m tố i ưu


23


Như vậ y thông số tố i ưu thu đượ c như sau:




Vớ i má y mô hình ở chế độ làm việc tối ưu:
+ Tố c độ trụ c đĩa nghiề n n
1
= 800 v/ph.
+ Tố c độ trụ c vít tả i n
2
= 150 v/ph.

Năng suấ t nghiề n củ a má y là :
Q = n
2
x 1,42 = 150 x 1,42 = 213 (kg/h)
Ta tìm đượ c má y nghiề n vớ i cá c thông số hợ p lý sau:
+ Khố i lượ ng má y 420 kg.
+ Chiề u dà i củ a má y 1600 mm
+ Chiề u cao từ đế tớ i tâm trụ c má y 500 mm
+ Chiề u rộ ng má y 60 mm
+ Số lượ ng đĩ a nghiề n 2 đĩa
+ Khoảng cách giữa 2 đĩa: 3 mm
+ Bướ c củ a cá nh ví t tả i: S = 40 mm
+ Động cơ
Động cơ củ a trụ c đĩa nghiề n: 7,5 kw
Động cơ biến tốc của trục nạp liệu: 0,5 kw
+ Tố c độ trụ c đĩa nghiề n 800 vg/ph
+ Tố c độ trụ c vít tả i 150 vg/ph
+ Năng suấ t má y 213 kg/h

Kế t luậ n chƣơng 4
- Trên cơ sở mô hình , bằ ng phương phá p nghiên cứ u thự c nghiệ m kế t
hợ p vớ i xử lý số liệ u bằ ng phương phá p quy hoạ ch thự c nghiệ m , xác định
Tố c độ trụ c đĩa nghiề n:
Tố c độ trụ c vít tả i:
Chi phí năng lượ ng riêng: 4,72547 ( Wh/kg)