thiết kế hệ thống nhập lúa từ ghe tàu lên nhà máy xay xát năng suất 40 tấn giờ
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.39 MB, 81 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
THIẾT KẾ HỆ THỐNG NHẬP LÚA
TỪ GHE - TÀU LÊN NHÀ MÁY XAY
XÁT NĂNG SUẤT 40 TẤN/GIỜ
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
SINH VIÊN THỰC HIỆN
Nguyễn Văn Khải
Huỳnh Văn Nam (MSSV: 1117658)
Ngành: Cơ khí chế biến khóa 37
Cần Thơ, Tháng 05/2015
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
THIẾT KẾ HỆ THỐNG NHẬP LÚA
TỪ GHE - TÀU LÊN NHÀ MÁY XAY
XÁT NĂNG SUẤT 40 TẤN/GIỜ
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
SINH VIÊN THỰC HIỆN
Nguyễn Văn Khải
Huỳnh Văn Nam (MSSV: 1117658)
Ngành: Cơ khí chế biến khóa 37
Cần Thơ, Tháng 05/2015
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc
KHOA CÔNG NGHỆ
Cần Thơ, ngày 12 tháng 01 năm 2015
PHIẾU ĐỀ NGHỊ ĐỀ TÀI LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CỦA SINH VIÊN
NĂM HỌC: 2014 – 2015
1. Họ và tên sinh viên: Huỳnh Văn Nam
Ngành: Cơ Khí Chế Biến
MSSV: 1117658
Khóa: 37
2. Tên đề tài thực hiện:
“Thiết kế hệ thống nhập lúa từ ghe - tàu lên nhà máy xay xát năng suất 40 tấn/giờ”.
3. Thời gian thực hiện: 12/01/2015 – 08/05/2015
4. Họ tên cán bộ hướng dẫn: Nguyễn Văn Khải
MSCB: 469
5. Địa điểm thực hiện: Khoa Công Nghệ - Trường Đại Học Cần Thơ.
6. Mục tiêu của đề tài:
a. Mục tiêu tổng quát:
Nghiên cứu thiết kế hệ thống vận chuyển lúa từ ghe lên nhà máy.
Bố trí thiết bị vận chuyển lúa thích hợp với vị trí làm việc trong nhà máy.
Thiết kế thiết bị phải phù hợp tải trọng phương tiện chuyên chở.
b. Mục tiêu cụ thể:
Khảo sát thiết bị vận chuyển lúa của một công ty lương thực ở Cần Thơ.
Nghiên cứu thiết bị băng tải và gàu tải đang sử dụng ở một nhà máy xay xát.
Tính toán và thiết kế băng tải hạt di động và gàu tải.
Thiết kế bản vẽ thiết bị vận chuyển lúa.
7. Giới hạn của đề tài: Nghiên cứu tính toán thiết kế băng tải và gàu tải.
8. Các yêu cầu hỗ trợ cho việc thực hiện đề tài:
Dụng cụ đo ở phòng thí nghiệm và các thiết bị phòng thực tập lương thực.
9. Kinh phí dự trù cho việc thực hiện đề tài
SINH VIÊN ĐỀ NGHỊ
Huỳnh Văn Nam
Ý KIẾN CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
Ý KIẾN CỦA HỘI ĐỒNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
Ý KIẾN CỦA BỘ MÔN
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
LỜI CẢM ƠN
Trong cuộc sống không có sự thành công nào mà không gắn liền với những
sự hỗ trợ, giúp đỡ dù ít hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp của những người xung
quanh. Trong suốt thời gian từ khi bắt đầu học tập ở giảng đường đại học đến nay,
em đã nhận được rất nhiều sự quan tâm và giúp đỡ của gia đình, quý Thầy Cô, cùng
với những bạn bè xung quanh.
Với lòng biết ơn sâu sắc gửi đến quý Thầy thuộc bộ môn kỹ thuật cơ khí Khoa Công Nghệ - Trường Đại Học Cần Thơ đã cùng với tri thức và tâm huyết của
mình để truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho chúng em trong suốt thời gian học
tập tại trường. Trong dịp tiếp cận thực hiện đề tài luận văn tốt nghiệp rất hữu ích
trong quá trình xây dựng phương pháp suy luận tư duy khoa học, thiết lập kế hoạch
thực hiện, hoàn thành kế hoạch nghiên cứu tính toán thiết kế hệ thống vận chuyển
lúa từ ghe - tàu lên nhà máy xay xát năng suất 40 tấn/giờ.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy Nguyễn Văn Khải đã tận tâm hướng dẫn em
qua từng buổi trao đổi trò chuyện trong vấn đề thiết kế các thiết bị trong hệ thống
vận chuyển lúa của nhà máy hiện đang được sử dụng phổ biến. Đề tài tốt nghiệp
được thực hiện trong khoảng thời gian gần 15 tuần. Bước đầu đi vào thực tế, tìm
hiểu về lĩnh vực sáng tạo trong nghiên cứu thiết kế hệ thống vận chuyển lúa, với
kiến thức của em còn hạn chế và còn nhiều bỡ ngỡ. Do vậy, không tránh khỏi
những thiếu sót là điều chắc chắn, em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp
quý báu của quý Thầy để kiến thức của em trong lĩnh vực này được bổ sung thêm.
Sau cùng, em xin kính chúc quý Thầy nhiều sức khỏe, niềm tin để tiếp tục thực hiện
nghĩa cử cao đẹp của mình là truyền đạt những kiến thức và kinh nghiệm tiếp bước
cho những thế hệ mai sau.
SVTH: Huỳnh Văn Nam
i
LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay, nền kinh tế Việt Nam đang phát triển theo xu hướng công nghiệp
hóa hiện - đại hóa đất nước, nhu cầu sử dụng các thiết bị vận chuyển vào trong sản
xuất của các nhà máy xay xát là cần thiết, do đất Việt Nam là nước có nền nông
nghiệp sản xuất tập trung mạnh vào cây lúa nước. Đây là xu hướng cơ giới hóa
nông nghiệp tất yếu, bởi sản xuất nông nghiệp phát triển sẽ kéo theo sự phát triển
các thiết bị vận chuyển và thiết bị chế biến gạo ở các nhà máy xay xát hiện nay,
điều đó nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm của nhà máy. Yêu cầu thiết yếu đặt ra
là hệ thống vận chuyển lúa lên nhà máy phải đảm bảo vận chuyển liên tục, vị trí
được lắp đặt máy phải không ảnh hưởng hoạt động sản xuất của nhà máy, thiết bị
vận chuyển trong hệ thống có thể làm việc ở vị trí nhập lúa lẫn xuất sản phẩm của
nhà máy. Để thực hiện được điều này nhà máy cần thiết kế một hệ thống vận
chuyển mới phục vụ công việc nhập lúa.
Mặc dù trước đây đã có nhiều hệ thống vận chuyển lúa được sử dụng nhiều,
nhưng chỉ mang tính tạm thời do những thiết bị được thiết kế còn nhiều giới hạn
trong sử dụng vận chuyển lúa, vì vậy đòi hỏi phải có một hệ thống mới nhằm thực
hiện vận chuyển lúa ngày một đổi mới phù hợp với quá trình sản xuất của nhà máy
xay xát.
Sau thời gian học tại trường được sự dạy vỗ và hướng dẫn tận tình của các
Thầy giáo trong bộ môn kỹ thuật cơ khí, trường Đại Học Cần Thơ. Được sự đồng
tình của Thầy trao cho tìm hiểu về đề tài trong ngành kỹ thuật cơ khí “Thiết kế hệ
thống nhập lúa từ ghe - tàu lên nhà máy xay xát năng suất 40 tấn/giờ”.
Đề tài nghiên cứu thiết kế bản thuyết minh của em gồm 4 chương:
Chương I: Tổng quan về vận chuyển lúa.
Chương II: Vật liệu và phương pháp thực hiện.
Chương III: Tính toán thiết kế hệ thống vận chuyển.
Chương IV: Kết luận và kiến nghị.
Bằng sự cố gắng nỗ lực của bản thân và đặc biệt có sự giúp đỡ tận tình, chu đáo của
Thầy hướng dẫn và các Thầy trong bộ môn kỹ thuật cơ khí, em đã hoàn thành đề tài
“Thiết kế hệ thống nhập lúa từ ghe - tàu lên nhà máy xay xát năng suất 40 tấn/giờ”
theo đúng kế hoạch được giao. Do thời gian nghiên cứu có hạn và trình độ còn
nhiều hạn chế nên không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự
đóng góp ý kiến của Thầy để từ đề tài này mà em được hoàn thiện hơn được cách tư
duy nghiên cứu một vấn đề khoa học. Em xin chân thành cảm ơn Thầy cán bộ khoa
công nghệ trường Đại học Cần Thơ đã tạo nhiều điều kiện giúp đỡ em trong thời
gian tìm hiểu và xây dựng phương pháp nghiên cứu đề tài tốt nghiệp trên cơ sở lý
luận thực tiễn và thực hiện đề tài tính toán thiết kế hệ thống vận chuyển lúa từ ghe
lên nhà máy xay xát đã được hoàn thành.
SVTH: Huỳnh Văn Nam
ii
TÓM TẮT
Hiện nay, ở các nhà máy xay xát lúa các hệ thống vận chuyển đều được lắp
đặt hai chiều nhập lúa và xuất gạo song song nhau, mà các thiết bị đã được lắp đặt
cố định ở một vị trí gây khó khăn cho hoạt động sản xuất của nhà máy khi có nhu
cầu phát triển thu mua lúa vận chuyển bằng xe tải ở những địa bàn gần nhà máy.
Quá trình thu mua lúa thường diễn ra tập trung nhiều khách hàng cần xay xát lúa ở
thời điểm thu hoạch lúa tập trung mà thời gian chờ đợi để chuyển lúa được lên nhà
máy phải mất 2 giờ, khi đó nhiều khách hàng phải tìm đến nhà máy khác xay xát
lúa để kịp cho việc thu mua tiếp theo. Vì vậy nhà máy cần phải vận chuyển lúa lên
nhà máy trữ lại tạm thời sẽ không làm ảnh hưởng đến việc thu mua của khách hàng,
đây là phương pháp thu hút khách hàng hiệu quả cho nhà máy.
Quá trình vận chuyển cần thiết kế hệ thống vận chuyển lúa nhập từ ghe lên
nhà máy năng suất 40 tấn/giờ sẽ phù hợp với phương tiện chuyên chở trên sông. Hệ
thống vận chuyển kết hợp những thiết bị vít tải, băng tải, gàu tải được thiết kế để
vận chuyển nhập lúa cho nhà máy và có thể phục vụ cho nhu cầu vận chuyển bên
trong nhà máy với thiết bị băng tải hạt di động, trong hệ thống vận chuyển gàu tải
còn phục vụ cho nhu cầu phối trộn lúa cho nhà máy. Băng tải di động đảm bảo được
khả năng di chuyển khi cần thiết. Thiết bị trong hệ thống vận chuyển lúa được thiết
kế dựa trên mặt bằng nhà máy xay xát đã được khảo sát ở An Giang. Thiết bị được
thiết kế chiều dài băng tải được thiết kế 8 m và bề rộng băng 0,6 m, vít tải có đường
kính 0,3 m và dài 3,6 m, gàu tải cao 10 m và chiều rộng gàu 0,464 m.
SVTH: Huỳnh Văn Nam
iii
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ......................................................................................................................... i
LỜI NÓI ĐẦU .......................................................................................................................ii
TÓM TẮT .............................................................................................................................iii
MỤC LỤC ............................................................................................................................ iv
MỤC LỤC BẢNG ................................................................................................................ vi
MỤC LỤC HÌNH ................................................................................................................vii
Chương I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN LÚA ...................................... 1
1.1. Giới thiệu tổng quát về vận chuyển lúa ...........................................................1
1.1.1. Phương tiện vận chuyển lúa về nhà máy ..................................................1
1.1.2. Hoạt động vận chuyển lúa ở các nhà máy.................................................1
1.1.3. Công dụng và vai trò của máy vận chuyển lúa .........................................2
1.1.4. Xu hướng phát triển của hệ thống vận chuyển lúa....................................2
1.1.5. Những yêu cầu kỹ thuật của thiết bị vận chuyển ......................................3
1.1.6. Những vấn đề trong hệ thống vận chuyển lúa ..........................................4
1.2. Giới thiệu về thiết bị vận chuyển liên tục ....................................................4
1.2.1. Phân loại thiết bị vận chuyển liên tục .......................................................4
1.2.2. Những thông số cơ bản của thiết bị ..........................................................5
1.3. Đặc điểm của thiết bị vận chuyển ................................................................5
1.3.1. Đặc điểm và phân loại vít tải ....................................................................5
1.3.2. Đặc điểm và phân loại băng tải cao su ......................................................6
1.3.3. Đặc điểm và phân loại gàu tải ...................................................................7
1.4. Giới thiệu tổng quát về hệ thống vận chuyển ..................................................8
1.5. Tính cấp thiết thiết kế hệ thống nhập lúa .........................................................9
1.6. Nhận xét phương tiện và hệ thống vận chuyển nhập lúa ...............................10
Chương II: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN .............................................. 11
2.1. Đặc điểm và tính chất của vật liệu .................................................................11
2.1.1. Đặc điểm vật liệu vận chuyển .................................................................11
2.1.2. Tính chất vật liệu.....................................................................................11
2.2. Phương pháp vận chuyển lúa .........................................................................12
2.2.1. Sử dụng băng tải ngang vận chuyển lúa .................................................12
2.2.2. Sử dụng băng tải lòng máng kết hợp vít tải ............................................13
2.2.3. Hệ thống gồm vít tải - băng tải trung gian - gàu tải ................................14
2.3. Chọn phương án phù hợp vận chuyển lúa......................................................15
2.4 Nhận xét về vật liệu và thiết bị vận chuyển được lựa chọn ............................16
SVTH: Huỳnh Văn Nam
iv
Chương III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN ................................ 17
3.1. Cơ sở lý thuyết thiết bị vận chuyển lúa ..........................................................17
3.1.1. Cơ sở lý thuyết tính toán vít tải ...............................................................17
3.1.2. Cơ sở lý thuyết tính toán băng tải ...........................................................19
3.1.3. Cơ sở lý thuyết tính toán gàu tải .............................................................22
3.2. Chọn thông số chung vít tải ...........................................................................26
3.2.1. Lựa chọn thông số vít tải đứng: ..............................................................26
3.2.2. Chọn động cơ và phân phối tỉ số truyền động ........................................27
3.2.3. Mômen xoắn và lực dọc trục của trục vít................................................27
3.2.4. Tổng kết thông số làm việc của thiết bị vít tải ........................................28
3.3. Chọn thông số chung băng tải lúa có góc nghiêng ........................................29
3.3.1. Lựa chọn thông kỹ thuật băng tải lúa có góc nghiêng ............................29
3.3.2. Lựa chọn thông số kỹ thuật bộ phận nâng hạ băng tải ............................29
3.4. Tính toán thiết kế băng tải lúa di động...........................................................30
3.4.1. Thông số cơ bản của băng tải ..................................................................30
3.4.2. Diện tích mặt cắt ngang lòng máng chứa lúa ..........................................30
3.4.3. Tính toán và lựa chọn những chi tiết cho băng tải lúa ............................31
3.4.4. Thiết kế phụ.............................................................................................40
3.4.5. Tổng kết thiết bị băng tải vận chuyển lúa ...............................................46
3.5. Tính toán gàu tải lúa .......................................................................................47
3.5.1. Chọn các thông số cơ bản cho gàu tải .....................................................47
3.5.2. Tính toán gàu tải......................................................................................48
3.5.4. Chọn động cơ và phân phối tỉ số truyền: ................................................52
3.5.5. Thiết kế phụ.............................................................................................54
3.5.6. Tổng kết thiết bị gàu tải vận chuyển lúa .................................................59
3.6. Tổng kết quá trình nhập lúa của hệ thống ......................................................60
3.6.1. Tổng kết thiết bị trong hệ thống ..............................................................60
3.6.2. Nhận xét hệ thống vận chuyển lúa từ ghe lên nhà máy ..........................60
Chương IV: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ......................................................................... 62
4.1. Kết luận ..........................................................................................................62
4.2. Kiến nghị ........................................................................................................62
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................... 63
SVTH: Huỳnh Văn Nam
v
MỤC LỤC BẢNG
Bảng 2.1: Kết quả đo đạt hạt lúa đã được sấy khô. ................................................11
Bảng 2.2. Kết quả bố trí thí nghiệm đo góc ma sát của lúa ...................................12
Bảng 3.1: Vận tốc gàu tải .......................................................................................23
Bảng 3.2: Thông số dự trữ bền của dây băng ........................................................25
Bảng 3.3: Giới hạn bền của một đơn vị chiều dài của lớp vải ...............................25
Bảng 3.4: Thông số kỹ thuật của động cơ TECO-AEEV, 6P-7,5HP ....................27
Bảng 3.5: Thông số kỹ thuật truyền động ..............................................................27
Bảng 3.6: Bảng tổng kết thông số vít tải ................................................................28
Bảng 3.7: Thông số làm việc của băng tải có góc nghiêng ....................................29
Bảng 3.8: Chọn thông làm việc của cơ cấu nâng - hạ ............................................29
Bảng 3.9: Bảng tính khối lượng ống quay của con lăn ..........................................32
Bảng 3.10: Bảng khối lượng ổ lăn .........................................................................33
Bảng 3.11: Khối lượng phần quay một con lăn .....................................................34
Bảng 3.12: Thông số kỹ thuật của động cơ TECO ................................................39
Bảng 3.13: Phân phối bộ truyền động ....................................................................40
Bảng 3.14: Thông số kỹ thuật bộ truyền đai thang cấp 2.......................................44
Bảng 3.15: Thông số làm việc của băng tải di động ..............................................46
Bảng 3.16: Vận tốc băng gàu theo của bộ phận kéo đảm bảo đỡ tải tốt ................48
Bảng 3.17: Thông số kỹ thuật loại gàu thép ..........................................................49
Bảng 3.18: Thông số dự trữ bền của dây băng ......................................................51
Bảng 3.19: Giới hạn bền của một đơn vị chiều dài của lớp vải .............................51
Bảng 3.20: Thông số kỹ thuật của động cơ TECO-AEEV, 6P-7,5HP ..................52
Bảng 3.21: Phân phối bộ truyền động đai thang ....................................................54
Bảng 3.22: Thông số kỹ thuật truyền động đai B ..................................................57
Bảng 3.23: Thông số làm việc của gàu tải .............................................................59
SVTH: Huỳnh Văn Nam
vi
MỤC LỤC HÌNH
Hình 2.1: Sơ đồ băng tải ngang ...............................................................................13
Hình 2.2: Sơ đồ hệ thống vận chuyển lúa với băng tải góc nghiêng ......................14
Hình 2.3: Sơ đồ hệ thống vận chuyển lúa kết hợp gàu tải ......................................15
Hình 2.4: Sơ đồ hệ thống vận chuyển lúa năng suất 40 tấn/giờ..............................16
Hình 3.1: Sơ đồ trục tang chủ động của gàu tải ......................................................23
Hình 3.2: Sơ đồ bố trí thiết bị trên băng tải ............................................................32
Hình 3.3: Sơ đồ ổ lăn NSK .....................................................................................33
Hình 3.4: Sơ đồ con lăn ngang L620 ......................................................................33
Hình 3.5: Sơ đồ con lăn lòng máng L300 ...............................................................33
Hình 3.6: Sơ đồ trục tang chủ động của gàu tải ......................................................48
Hình 3.7: Mẫu gàu tải thép GT-01 ..........................................................................49
SVTH: Huỳnh Văn Nam
vii
Chương I: Tổng quan về quá trình vận chuyển lúa
Chương I
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN LÚA
1.1. Giới thiệu tổng quát về vận chuyển lúa
1.1.1. Phương tiện vận chuyển lúa về nhà máy
Trước đây, mạng lưới giao thông đường bộ vẫn chưa phát triển mạnh nên việc vận
chuyển hàng hóa chủ yếu bằng phương tiện đường thủy. Bên cạnh đó, mạng lưới
kênh rạch có một số tuyến nhỏ hẹp và hệ thống cầu có chiều cao lưu thông không
cao, vì vậy ghe có tải trọng lớn không thể đi luồng qua các kênh nhỏ được mà thay
vào đó dùng những loại ghe có tải trọng nhỏ khoảng (40÷80) tấn/ghe.
Chính những hạn chế trên, nên việc thu mua vận chuyển lúa về nhà máy đa
số dùng những loại ghe tải trọng nhỏ và thô sơ để đảm nhận việc chuyên chở lúa.
Đồng thời việc thu mua phải đi luồng qua các kênh - rạch vào lúc thủy triều lên cao,
khi đó việc vận chuyển lúa của trên sông được diễn ra làm tăng khả năng chuyển tải
của phương tiện trên sông để giảm được chi phí trong vận chuyển lúa về nhà máy.
Quá trình khảo sát những phương tiện vận chuyển lúa trên sông thường có
kích thước nhỏ gọn với chiều sâu chứa lúa (2÷4) m, chiều dài của ghe (15÷30) m và
chiều rộng (2,5÷4) m. Trọng tải chuyên chở của ghe (25÷ 60) tấn/ghe đảm bảo dễ
dàng luồng qua được các kênh nhỏ, hẹp sẽ phục vụ tốt cho việc thu mua được thuận
lợi ở các địa bàn nằm sâu trong những vùng canh tác sản xuất lúa.
1.1.2. Hoạt động vận chuyển lúa ở các nhà máy
Với chủ trương công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước thì các nhà máy chế
biến lương thực tiếp nhận nhanh chóng và thực hiện cơ giới hóa sản xuất. Máy vận
chuyển liên tục thực hiện các công đoạn vận chuyển trung gian nhằm chuyển tải lúa
theo đúng quy trình sản xuất của xí nghiệp xay xát lúa.
Từ khi sử dụng máy vận chuyển liên tục thay cho sức lao động vào các quá
trình chuyển tải lúa trong nhà máy đã giảm thiểu được chi phí và thời gian vận
chuyển. Bên cạnh đó, việc bố trí hệ thống vận chuyển lúa từ phương tiện ghe - tàu
lên nhà máy xay xát đóng vai trò quan trọng trong nhu cầu sản xuất của xí nghiệp.
Trước đó, đã có một số hệ thống vận chuyển lúa được sử dụng phổ biến trong các
nhà máy xay xát, với thiết bị băng tải dùng để vận chuyển lúa dưới dạng bao, hệ
thống khí động vận chuyển lúa dạng hạt rời. Do lúc bấy giờ thiết bị vận chuyển
chưa được sử dụng nhiều, chưa được cải tiến dành riêng cho vận chuyển lúa nên
vẫn còn phải tốn nhiều thao tác lao động để nạp và tháo liệu cho thiết bị vận
chuyển.
SVTH: Huỳnh Văn Nam
1
Chương I: Tổng quan về quá trình vận chuyển lúa
Thời gian gần đây ngành kỹ thuật cơ khí được sự chú trọng của nhà nước,
máy và thiết bị vận chuyển được đầu tư phát triển, nhất là ở các xí nghiệp chế biến
lương thực. Từ đó thiết bị vận chuyển được cải tiến phù hợp cho công việc vận
chuyển lúa dưới dạng hạt với các loại thiết bị chuyển tải được sử dụng như hệ thống
khí động, vít tải - băng tải lòng máng và gàu tải có thể có hoặc không tùy vào hoạt
động sản xuất của các xí nghiệp xay xát lúa mà bố trí thêm. Từ sự phát triển của các
thiết bị vận chuyển thì hệ thống vận chuyển nhập lúa của nhà máy được cải tiến có
thể nạp và tháo liệu liên tục trong khi vận chuyển, năng suất thiết bị vận chuyển lớn,
giảm thiểu được thao tác lao động trong vận chuyển.
1.1.3. Công dụng và vai trò của máy vận chuyển lúa
Máy vận chuyển lúa thuộc loại máy vận chuyển liên tục dùng để vận chuyển
vật liệu theo một dòng liên tục dưới dạng hạt rời hay hạt được đóng bao, với các
máy và thiết bị kết hợp với nhau thành một hệ thống vận chuyển hình thành đường
đi của dòng lúa - gạo theo phương đã xác định từ trước. Hệ thống vận chuyển lúa
theo dòng liên tục có vai trò quan trọng trong sản xuất gạo của nhà máy. Chúng là
bộ phận hình thành nên các quá trình sản xuất của các xí nghiệp xay xát đi theo mô
hình công nghiệp hiện đại, được thiết lập và điều chỉnh nhịp độ sản xuất, nâng cao
hiệu quả sức lao động nhằm tăng sản lượng sản phẩm. Máy vận chuyển lúa là
phương tiện chủ yếu để cơ giới hóa và tự động hóa trong các quá trình vận chuyển
lúa bên trong và bên ngoài nhà máy xay xát, trong nhu cầu chuyển tải nhập lúa và
xuất gạo thành phẩm của nhà máy.
Trong các nhà máy xay xát lúa hiện nay, hệ thống vận chuyển được dùng vận
chuyển hàng hóa với năng suất lớn, chuyển lúa - gạo từ phương tiện vận chuyển bên
ngoài vào nhà máy và chuyển lúa vào hệ thống xay xát. Hệ thống vận chuyển là sự
tổ hợp của các thiết bị vận chuyển công suất lớn dùng để chuyển nguyên liệu – sản
phẩm theo qui trình công nghệ sản xuất dây chuyền chế biến gạo của nhà máy.
Trong nhiều trường hợp chúng còn kết hợp cả vai trò vận chuyển tích trữ và phối
trộn nguyên liệu, chuyển tải vật liệu ra ngoài - vào trong nhà máy.
1.1.4. Xu hướng phát triển của hệ thống vận chuyển lúa
Với sự phát triển ngành sản xuất nông nghiệp kéo theo ngành chế biến lương
thực cũng được mở rộng quy mô và công nghệ sản xuất gạo, từ đó các loại máy và
thiết bị vận chuyển liên tục được sử dụng nhiều và được cải tiến liên tục nhằm hoàn
thiện quá trình vận chuyển của các thiết bị khi tổ hợp thành một hệ thống vận
chuyển.
Hệ thống các máy vận chuyển lúa cần phát triển theo phương chăm:
Thiết kế và chế tạo ra các máy không chỉ vận chuyển lúa theo tuyến thẳng
một chiều, mà còn phải được sử dụng lại thiết bị nhập lúa cho việc tải gạo xuống
ghe, thiết bị phải di chuyển dễ dàng qua lại trong nhà máy, không gian được lắp đặt
máy ít chiếm diện tích, phải có độ bền cao và công suất lớn.
SVTH: Huỳnh Văn Nam
2
Chương I: Tổng quan về quá trình vận chuyển lúa
Tự động hóa các thiết bị vận chuyển thành một dây chuyền sản xuất, một hệ
thống chuyển tải đa dụng bên trong nhà máy.
Thống nhất hóa và tiêu chuẩn hóa các chi tiết - thiết bị, đồng thời tạo ra
nhiều kiểu và kích thước đa dạng thích hợp với cách bố trí thiết bị của xí nghiệp.
Lựa chọn thiết bị vận chuyển phù hợp với các công đoạn vận chuyển lúa ở
cấp trung gian nhằm nâng cao khả năng mang tải liệu theo phương ngang hay
chuyển lên độ cao làm việc, mà còn tăng khả năng liên tục của các thiết bị trong
một hệ thống chuyển tải lúa.
Trong thiết kế và chế tạo hệ thống cần phải nâng cao độ tin cậy, bên cạnh
còn phải giảm hỏng hóc trong khâu kỹ thuật chế tạo thiết bị, đơn giản hóa trong bảo
trì máy nhằm đưa hệ thống chuyển tải lúa vào khai thác ổn định.
Ứng dụng sự phát triển ngành vật liệu dẽo và hợp kim vào sử dụng chế tạo
các chi tiết của thiết bị giảm khối lượng và kích thước máy vận chuyển.
Cải tiến thiết bị nhằm cải thiện điều kiện làm việc của công nhân sử dụng,
cách ly bụi cơ học với môi trường không khí xung quanh, giảm thiểu thất thoát
nguyên liệu trong quá trình vận chuyển.
Thiết kế phụ các thiết bị che chắn bảo vệ máy phục vụ hỗ trợ hệ thống tải lúa
không chịu ảnh hưởng khi thời tiết có mưa - bảo để việc vận chuyển lúa bên ngoài
vào nhà máy được diễn ra bình thường, thiết bị lắng bụi dùng để thu hồi bụi lúa sinh
ra trong lúc tháo liệu ở các thiết bị lên bề mặt tiếp xúc ở cửa tháo liệu.
1.1.5. Những yêu cầu kỹ thuật của thiết bị vận chuyển
Máy vận chuyển lúa theo một dòng liên tục phải đảm bảo độ tin cậy, độ bền
và tuổi thọ, sử dụng an toàn và thuận tiện, có khả năng làm việc ở chế độ chuyển tải
tự động và thiết bị đi vào khai thác phải có tính kinh tế trong hoạt động sản xuất của
xí nghiệp. Đây là yêu cầu đóng vai trò quan trọng. Chúng có sự liên quan trực tiếp,
chặt chẽ của máy vận chuyển với quá trình công nghệ sản xuất chung nên đòi hỏi
đặc biệt về độ bên và khả năng làm việc ở chế độ tự động. Hệ thống vận chuyển giải
quyết vấn đề vận chuyển lúa bên trong và bên ngoài nhà máy xay xát đảm bảo nhịp
độ sản xuất, nâng cao sức lao động, nâng cao năng suất chuyển tải lúa, tăng hiệu
quả kinh tế trong điều kiện vận chuyển số lượng lúa lớn.
Sử dụng động cơ công suất hợp lý và tiết kiệm năng lượng vận chuyển đạt
mức tối thiểu.
Trong quá trình lắp đặt và sử dụng máy phải có kích thước nhỏ gọn, dễ dàng
vận chuyển, thích hợp làm việc với điều kiện và môi trường vận chuyển.
Thiết bị vận chuyển phải có khả năng phối hợp với các máy khác trong dây
chuyền vận chuyển. Đồng thời khi thay thế - sửa chữa, bảo trì các bộ phận công tác
phải dễ dàng và nhanh chóng.
Trong khâu chế tạo thiết bị phải tiết kiệm nguyên vật liệu và tận dụng nguồn
vật liệu sẵn có, vật liệu phải có trên thị trường dễ dàng mua được, công chế tạo phải
thấp.
Thiết bị được thiết kế phải có tính thẩm mỹ công nghệ cao, kết cấu hợp lý,
hình dạng phải đẹp và hài hòa, đảm bảo an toàn lao động.
SVTH: Huỳnh Văn Nam
3
Chương I: Tổng quan về quá trình vận chuyển lúa
Hệ thống chuyển lúa phải đảm bảo vệ sinh công nghiệp và vệ sinh môi
trường, giá thành đầu tư thấp, đạt hiệu quả đầu tư cao.
1.1.6. Những vấn đề trong hệ thống vận chuyển lúa
Hệ thống vận chuyển đảm bảo thực hiện chuyển tải lúa được liên tục khi có
thời tiết xấu, việc vệ sinh máy dễ dàng và không làm tốn nhiều thời gian, nâng cao
hiệu quả sức lao động trong khâu nạp liệu vào thiết bị, nâng cao tính hệ thống giữa
các thiết bị.
Trong thiết kế hệ thống nhập lúa từ ghe lên nhà máy ở đồng bằng sông Cửu
Long được tích hợp bởi các máy vận chuyển liên tục lại với nhau. Kích thước máy
phụ thuộc vào điều kiện chiều sâu chứa lúa của ghe, ngoài ra còn được quyết định
bởi mực nước lưu thông ghe trên sông.
Trong hệ thống chuyển lúa thường xảy ra hiện tượng quá tải của một thiết bị
nào đó nên quá trình xử lý khắc phục quá tải có vai trò quan trọng không thể thiếu
trong vận chuyển.
Thiết bị vận chuyển phải có khả năng chuyển tải vật liệu và cả sản phẩm, tận
dụng những thiết bị vận chuyển sản phẩm gạo sau khi xuống cấp đem phục vụ lại
cho vận chuyển vật liệu lúa thô, thiết kế kích thước máy phải phù hợp vị trí mặt
bằng trong nhà máy, cần bố trí một số thiết bị phụ nhằm giảm lượng bụi sinh ra
trong vận chuyển nhất là vật liệu lúa khô dễ phát sinh bụi.
Thiết kế máy vận chuyển phải phù hợp kích thước tiêu chuẩn của vật liệu
hiện có, việc sửa chữa cũng như thay thế phụ tùng máy phải dễ dàng tìm thấy và
mua được trên thị trường.
1.2. Giới thiệu về thiết bị vận chuyển liên tục
([1])
1.2.1. Phân loại thiết bị vận chuyển liên tục
Máy vận chuyển liên tục được phân loại theo nguyên tắc làm việc, theo dấu
hiệu kết cấu, loại vật liệu được vận chuyển, theo bộ phận kéo và nâng vật liệu.
Các loại máy vận chuyển kéo vật liệu nằm trên băng dây đai, xích tải chuyển
liệu từ nơi này đến nơi khác được goi là thiết bị kéo.
Thiết bị di động thường là băng tải được phân thành băng tải tĩnh và băng tải
di động để vận chuyển hàng rời, hàng đơn chiếc.
Máy vận chuyển có nguyên tắc làm việc khác nhau đối với băng tải vận
chuyển liệu trên dải băng liền chuyển động liên tục, vít tải nâng và chuyển liệu
trong ống kín cánh vít quay đẩy liệu đi, gàu tải mút liệu chứa trong gàu chuyển
động liên tục.
Tùy vào công dụng của máy mà chọn thiết bị cho phù hợp với các lĩnh vực
sản xuất trong vận chuyển vật liệu dạng rời , hay dạng khối và liệu được chứa trong
bao, cần nâng chuyển vật liệu lên cao hay vận chuyển hướng ngang.Thiết bị vận
chuyển được phân loại theo nguyên lý chuyển tải dạng cơ học hay khí động.
SVTH: Huỳnh Văn Nam
4
Chương I: Tổng quan về quá trình vận chuyển lúa
1.2.2. Những thông số cơ bản của thiết bị
Năng suất được vận chuyển thông qua lượng vật liệu mà máy vận chuyển
được, với tiết diện vật liệu nằm trên thiết bị mà trong một đơn vị thời gian trung
bình trong một giờ vận chuyển được và có thể tính bằng đơn vị Tấn/giờ - m3/giờ.
Trong một số trường hợp năng suất còn xác định bằng lượng vật liệu chuyển dịch
qua một khoảng cách và được xác định trong một đơn vị chiều dài có dạng Tấn.km.
Vận tốc vận chuyển vật liệu được xác định theo chủng loại thiết bị vận
chuyển, hình dạng kích cở vật liệu, năng suất và điều kiện làm việc của thiết bị.
Đồng thời, đối với từng loại thiết bị mà có vận tốc vận chuyển như băng tải vật liệu
vận chuyển dưới dạng hạt và dạng bao phải cần thao tác người lao động trong khi
nạp liệu, gàu tải tháo liệu bằng phương pháp ly tâm hay nhờ trọng lực, vít tải liệu có
theo chiều cao nâng liệu hay tải liệu theo phương ngang.
Khối lượng máy vận chuyển cũng ảnh hưởng tới kết cấu và giá thành chế tạo
máy, kích thước thiết bị, mặt bằng lắp đặt thiết bị, phương tiện vận chuyển.
Để đánh giá sơ bộ và áp dụng một loại thiết bị nào đó vào trong hệ thống
vận chuyển lúa với mục tiêu phân tích tính kinh tế, lựa chọn thiết bị thiết kế, có thể
dựa vào chỉ tiêu khối lượng và công suất của máy. Để đánh giá giữa các thiết bị vận
chuyển với nhau thông qua giá thành vận chuyển vật liệu phụ thuộc vào giá thành
chế tạo, tuổi thọ, thời gian khấu hao máy, chi phí sửa chữa, chu kỳ sửa chữa, số
lượng công nhân vận hành và điều khiển hệ thống.
Trong thiết kế hệ thống cần quan tâm đến tính chất của vật liệu, chế độ, đặc
điểm và điều kiện làm việc của từng thiết bị trong hệ thống.
1.3. Đặc điểm của thiết bị vận chuyển
([1])
1.3.1. Đặc điểm và phân loại vít tải
Vít tải là máy vận chuyển liên tục không có bộ phận kéo, với bộ phận công
tác bằng cánh vít xoắn quay trong vỏ kín có tiết diện phía dưới hình bán nguyệt. Khi
cánh vít quay đẩy lớp lúa đi trong vỏ kính. Vít tải vận chuyển vật liệu rời chủ yếu
theo phương nằm ngang, ngoài ra có thể theo phương có góc nghiêng và thẳng
đứng. Vít tải lúa có hai loại là tải lúa theo phương ngang và tải lúa lên cao, với nhu
cầu sử dụng vít tải dài với mỗi trục cánh vít chỉ dài khoảng (3÷4) m để đảm bảo
thiết bị vận chuyện lúa được thuận lợi. Hướng di chuyển của liệu trong ống tùy
thuộc vào chiều quay của trục vít và hướng vặn của cánh vít, nhưng đặc biệt đối với
khi sử dụng vít tải để nâng lúa lên cao chỉ quay theo một chiều.
Vật liệu di chuyển không bám vào cánh vít mà nhờ trọng lượng của chính nó
và lực ma sát giữa vật liệu và vỏ máng vít, vật liệu di chuyển theo nguyên lý truyền
động vặn vít - đai ốc. Vít tải có thể có nhiều cánh xoắn hoặc nhiều loại mối xoắn sẽ
chuyển động êm diệu hơn, vít tải được sử dụng để vận chuyển vật liệu rời tơi xốp.
SVTH: Huỳnh Văn Nam
5
Chương I: Tổng quan về quá trình vận chuyển lúa
Vít tải được bố trí vận chuyển theo phương nghiêng nhỏ hơn 20o, khoảng
cách vận chuyển (30÷40) m, năng suất từ (20÷40) m3/giờ, vít tải còn dùng làm cơ
cấu cấp liệu cưỡng bức cho băng tải chuyển liệu.
Vít tải được phân thành theo dạng cánh vít liên tục liền trục, cánh liên tục
không liền trục. Băng vít cánh liên tục liền trục dùng để vận chuyển vật liệu dạng
hạt, bột khô, vật liệu có kích thước nhỏ và trung Bình loại này dùng để vận chuyển
vật liệu theo một chiều. Vật liệu được vận chuyển với hệ số nạp đầy vào máng
0,3÷0,45 và số vòng quay của trục vít là 50÷120 vòng/phút. Băng vít cánh liên tục
không liền trục dùng để vận chuyển hạt có kích thước lớn và vật liệu dễ bị kết dính,
hệ số nạp đầy vật liệu vào máng vít 0,25÷0,4 và số vòng quay 40÷100 vòng/phút.
Công dụng thuần túy của vít tải dùng để chuyển tải liệu, băng vít còn có thể
dùng để trộn, thu hồi, cấp liệu, ép và nén vật liệu.
Tốc độ làm việc của vít chậm hay nhanh, thường phân theo cách bố trí vít
nằm ngang thì tốc độ quay của trục vít tương đối chậm, trục vít có tốc độ quay
nhanh thường dùng cho vít thẳng đứng dùng để nâng được vật liệu.
1.3.2. Đặc điểm và phân loại băng tải cao su
Băng tải cao su là một máy vận chuyển vật liệu theo phương ngang hay để
nâng vật liệu lên cao bằng cách cho vật liệu nằm trên một mặt băng chuyển động.
Vật liệu sẽ được mang từ đầu này và tháo ra ở cuối đầu kia của băng tải, đồng thời
có thể vận chuyển vật liệu lên cao với một độ dốc của băng đai không được vượt
quá góc tự chảy của vật liệu cần vận chuyển.
Vật liệu không có chuyển động tương đối với mặt băng tải nên không làm hư
hỏng khi vận chuyển.
Có thể áp dụng cho nhiều loại sản phẩm khác nhau như các loại vật liệu rời,
vật liệu đơn chiếc hoặc các loại vật liệu không đồng nhất.
Có khả năng vận chuyển tương đối xa.
Chiếm nhiều diện tích và không gian lắp đặt.
Tiêu tốn năng lượng trên một đơn vị khối lượng vận chuyển tương đối cao.
Vận tốc vận chuyển liệu hạt lúa 1,7 m/s, vận chuyển bao 0,7m/s.
Băng đai cao su có cấu tạo đơn giản gồm hệ thống con lăn và khung đỡ, hai
tang truyền động dây băng và thiết bị cấp liệu:
Hệ thống con lăn và khung đỡ được rải dọc theo suốt chiều dài của băng, có
thể bố trí một hoặc hai có thể là ba con lăn sử dụng vận chuyển liệu trên mặt băng
nằm ngang hay tạo lòng máng.
Tang truyền động lên mặt băng đai kéo vật liệu di chuyển theo hướng xác
định nhờ vào lực ma sát, trong trường hợp để tăng hệ số ma sát giữa tang dẫn động
và mặt băng cao su nên trong chế tạo tang thường tạo thêm độ nhám bề mặt trên
trục tang của băng tải.
Thiết bị cấp liệu lên mặt băng tải thông thường sử dụng máng, phễu. Thiết bị
vào tải sẽ đảm bảo an toàn cho dây băng, giảm sự mài mòn khi rót liệu lên mặt
băng, giảm bụi khi nạp liệu lên mặt băng đai.
SVTH: Huỳnh Văn Nam
6
Chương I: Tổng quan về quá trình vận chuyển lúa
Băng đai phân theo khả năng di động hay cố định. Băng đai cố định chiếm tỷ
trọng lớn, loại này thường lắp cố định ở một vị trí nhất định ít di chuyển vị trí làm
việc, dùng để vận chuyển vật liệu với khoảng cách lớn và lưu lượng vận chuyển
nhiều. Băng đai di động giúp cơ giới hóa vận chuyển và xếp đỡ hàng hóa trong nhà
máy, khoảng cách vận chuyển vật liệu từ 5÷20 m, chiều cao nâng 2÷4 m, loại này
phải có khối lượng nhẹ nhưng kết cấu chịu lực tốt, có khả năng di chuyển qua các
địa hình không bằng phẳng và thích hợp với mọi điều kiện làm việc.
Thiết bị kéo của băng tải có thể là dây băng cao su sợi vải, dây xích thường
được chế tạo với thiết bị mang tải và truyền động riêng với từng loại vật liệu.
Đường vận chuyển của băng phân ra làm ba loại chủ yếu là băng ngang,
băng nghiêng và băng hỗn hợp. Độ nghiêng của băng đai phụ thuộc vào độ dốc tự
nhiên của vật liệu, thông thường góc nghiêng của băng khoảng 2/3 góc chảy tự
nhiên của vật liệu, để đảm bảo năng suất và tránh tụt vật liệu có thể sử dụng dây
băng có gờ, có thể giảm góc nghiêng với chiều cao làm việc không đổi bằng cách
tăng chiều dài băng tải.
Ngoài những cách phân loại trên thì còn có thể phân loại băng tải theo vật
liệu vận chuyển, chế độ làm việc, kết cấu máy.
1.3.3. Đặc điểm và phân loại gàu tải
Gàu tải là thiết bị vận chuyển vật liệu rời theo phương thẳng đứng. Gàu múc
vật liệu từ phía chân gàu đi lên phía trên và đổ ra ngoài theo hai phương pháp chủ
yếu là đổ nhờ lực ly tâm và nhờ trọng lực. Ở phương pháp ly tâm, gàu chứa đầy vật
liệu khi vận chuyển có phương thay đổi liên tục theo vị trí của gàu. Lực ly tâm sinh
ra phụ thuộc vào vân tốc quay của tang dẫn.
Nếu tang quay nhanh vật liệu văng ra khỏi gàu sớm hơn, không đổ vào
miệng dẫn liệu được nên rơi trở lại chân gàu.
Nếu tang quay chậm vật liệu dễ bị cuốn theo gàu múc, không đổ vào miệng
ống dẫn vật liệu được.
Vật liệu ma sát với thân gàu khi múc nên dễ làm hư vật liệu.
Trong bảo trì, sửa chữa và hiệu chỉnh căng dây gàu khó khăn.
Vận tốc vận chuyển lúa hạt 1,65 m/s.
Gàu tải gồm các bộ phận chủ yếu như gàu chứa liệu, thiết bị kéo, cơ cấu dẫn
động. Gàu được chế tạo bằng thép lá có chiều dày 3÷4 mm gồm các loại gàu tròn,
gàu sâu và gàu nông. Gàu được lắp trên một khung thép, bộ phận dẫn động hai trục
tang chủ động và bị động. Thiết bị kéo gàu có thể là băng vải cao su hoặc dây xích
và hai đầu băng được nối bằng đinh tán hoặc bắng sấy ép. Gàu được kẹp chặt vào
dây băng gàu bằng bu long có mặt côn để giảm ứng suất tập trung. Gàu được bố trí
theo một hàng với loại gàu hẹp có năng suất nhỏ, bố trí theo hai hàng lệch nhau với
loại gàu có năng suất lớn. Cơ cấu dẫn động được đặt ở phía trên của gàu, trục dẫn
động đồng thời là trục kéo căng dây gàu, tang được chế tạo bằng cách đúc gang hay
hàn từ thép, để định tâm băng gàu chế tạo tang có hai đầu côn 1o.
Phương pháp đặt máy theo phương thẳng đứng và băng gàu nghiêng với góc
o
60 ÷75o, băng gàu nghiêng phần trên sẽ đỡ tải dễ dàng nhưng kết cấu phức tạp.
SVTH: Huỳnh Văn Nam
7
Chương I: Tổng quan về quá trình vận chuyển lúa
Phân loại theo bộ phận kéo bằng dây băng vải cao su hoặc sử dụng xích kéo.
Phân loại theo gàu chứa liệu là bộ phận đặc trưng của gàu tải vận chuyển vật
liệu rời. Kết cấu và kích thước của gàu tùy thuộc vào kích và tính chất vật lý của vật
liệu cần vận chuyển.
Vận tốc băng gàu được chia thành hai loại tốc độ thấp và tốc độ cao. Băng
gàu có tốc độ cao bộ phận kéo 1,25÷2 m, thường dùng vận chuyển vật liệu dạng bột
và cục nhỏ, gàu chuyển động quay quanh tang dưới xúc vật liệu rồi nâng lên và tang
trên phải nhô ra để tháo liệu vào máng. Băng gàu thấp tốc bộ phận kéo với vận tốc
0,4÷1 m/s dùng cho vật liệu nhám, cục vừa và vật liệu hật thô.
Phương pháp đỡ tải bằng lực ly tâm và nhờ trọng lượng bản thân vật liệu, đỡ
tải phụ thuộc vào vận tốc chuyển động của gàu và đường kính tang dẫn động, loại
cao tốc đỡ tải bằng lực ly tâm và thấp tốc bằng trọng lực.
Băng gàu thường lắp theo kiểu gàu âm và gàu nổi.
1.4. Giới thiệu tổng quát về hệ thống vận chuyển
Các hệ thống vận chuyển lúa hiện nay, thiết bị được sử dụng dựa vào loại
kích thước và hình dạng, tính chất hạt lúa. Quá trình khảo sát thực tế và tham khảo
tài liệu [1] cho thấy một số thiết bị và hệ thống vận chuyển như:
Vận chuyển dưới dạng bao gồm các thiết bị băng tải ngang, băng đai ngang
có độ dốc, cần trục thường sử cho việc xuất gạo và thực hiện công việc sắp xếp gạo
bao chất thành từng cây sẽ tiết kiệm diện tích kho trữ.
Vận chuyển dưới dạng hạt sử dụng các thiết bị vít tải, gàu tải, băng tải lòng
máng, hệ thống khí động dùng để vận chuyển lúa - gạo vào silo trữ lại hoặc vận
chuyển lúa trực tiếp vào thiết bị bóc vỏ, bên cạnh đó thiết bị sử dụng để phục vụ
khâu định lượng sản phẩm.
Trong hệ thống nhập lúa cho nhà máy đa số đều được thiết kế để vận chuyển
hạt, được kết hợp giữa các thiết bị phù hợp với vị rí mặt bằng, năng suất, đặc tính
hạt lúa, vị trí nạp và tháo liệu mà có những phương án thiết kế đã được sử dụng
thực tế khi tham quan nhà máy chế biến lương thực như sau:
Phương án 1: Sử dụng vít tải và nhiều băng tải được kết hợp lại với nhau
phục vụ chuyển liệu theo phương ngang, còn có thể chuyển lúa lên cao.
Phương án 2: Sử dụng kết hợp vít tải, băng tải và gàu tải chuyển lúa lên silo
hoặc có thể chuyển trực tiếp lúa đi vào máy chế biến.
Phương án 3; Sử dụng hệ thống khí động vận chuyển lúa ở vị trí xác định
theo yêu cầu nạp và tháo lúa đặt ra ở nhà máy xay xát.
SVTH: Huỳnh Văn Nam
8
Chương I: Tổng quan về quá trình vận chuyển lúa
1.5. Tính cấp thiết thiết kế hệ thống nhập lúa
Trong quá trình sản xuất gạo ở các nhà máy xay xát, thông thường lúa phải
qua các công đoạn vận chuyển lên để gia công chế biến bằng nhiều máy móc thiết
bị khác nhau, do đó lúa cần phải được chuyển từ những phương tiện chuyên chở
trên sông lên nhà máy. Quá trình này được thực hiện nhờ các máy vận chuyển phù
hợp với tính chất công việc và những yêu cầu sử dụng thiết bị phù hợp vị trí mặt
bằng trong sản xuất.
Bên cạnh đó, cần phải sử dụng thiết bị phục vụ cho công việc xuất gạo xuống
trở lại ghe sau khi đã chế biến, chuyển sản phẩm gạo bao đến địa điểm xếp đỡ và dự
trữ sau khi định lượng xong. Hoạt động sản xuất nhà máy xay xát cần sự phải phối
trộn lúa để đảm bảo chất lượng gạo thành phẩm. Thực tế hiện nay, với xu hướng tái
cơ cấu sản xuất nông nghiệp để nâng cao chất lượng hạt gạo thì việc vận chuyển lúa
lên silo dự trữ khi vào mùa thu hoạch tập trung, đồng thời để nâng cao khả năng bảo
quản lúa được lâu dài không ảnh hưởng đến chất lượng hạt gạo thành phẩm. Vì vậy
hoạt động sản xuất ở nhà máy xay xát lúa cần phải thiết kế một hệ thống vận chuyển
lúa để đảm bảo được việc vận chuyển bên trong và bên ngoài. Thiết kế máy để sử
dụng cho việc thuần túy là vận chuyển lúa, đồng thời có thể phục vụ phối trộn lúa ở
silo chứa. Khi lắp đặt một thiết bị trong hệ thống chuyển lúa với đường đi của dòng
lúa nằm tại vị trí đi lại của xe tải chuyên chở trong nhà máy, vì vậy cần phải sử
dụng một thiết bị vận chuyển tại vị trí trung gian đó đảm bảo được có khả năng di
chuyển của băng tải được thuận tiện.
Trước đây, đã có nhiều mô hình hệ thống vận chuyển lúa từ bên ngoài vào
nhà máy, nhưng lại gặp nhiều khó khăn trong sản xuất của nhà máy thường xảy ra
sự cố thiết bị vận chuyển và máy vận chuyển được lắp cố định ảnh hưởng đến sự di
chuyển của xe tải nhập - xuất kho của xí nghiệp. Với những hạn chế đó, cần phải có
biện pháp thiết kế một hệ thống mới để vận chuyển lúa nhằm làm rõ hơn về quan
điểm và có một cách nhìn chung nhất khi thiết kế hệ thống nhập lúa cho nhà máy.
Nên đã thiết kế hệ thống mới dành riêng cho vận chuyển lúa ở nhà máy xay xát với
sự kết hợp giữa các thiết bị vít tải, băng tải có góc nghiêng, băng tải di động, gàu tải
nhằm giải quyết vấn đề chuyển lúa từ ghe lên nhà máy xay xát. Đồng thời, thiết bị
băng tải lúa di động trong hệ thống còn thỏa mãn được yêu cầu lắp đặt ở vị trí đi lại,
với khả năng di chuyển dễ dàng đi qua những địa hình không bằng phẳng. Do băng
tải di động có khả năng thay đổi địa điểm làm việc, ngoài chức năng nhập lúa khô
cho nhà máy thiết bị còn dùng để chuyển lúa - gạo bao đến nơi xếp đỡ trong nhà
kho. Song song đó, làm tăng hiệu quả kinh tế cho việc đầu tư hệ thống và thiết bị
chuyển tải trong nhà máy, giá thành chế tạo cũng được hạ thấp với việc tận dụng lại
thiết bị kéo sẵn có trong khâu chuyển tải gạo thành phẩm.
Tính cần thiết trong cải tiến thiết bị cần quan tâm từ những hạn chế của mỗi
loại thiết bị đều không giống nhau sẽ tạo nên lỗ hổng kỹ thuật trong thiết kế cần
phải xử lý trước và sau khi lắp đặt máy. Đồng thời, thiết kế hệ thống kết hợp các
thiết bị sẽ giảm bớt được một phần nào những sự cố kỹ thuật khi đang vận chuyển
lúa, khi đó việc liên kết các thiết bị thành một hệ thống vận chuyển sẽ thực hiện tốt
công việc nhập lúa cho nhà máy xay xát.
SVTH: Huỳnh Văn Nam
9
Chương I: Tổng quan về quá trình vận chuyển lúa
1.6. Nhận xét phương tiện và hệ thống vận chuyển nhập lúa
Quá trình thu mua lúa từ nông dân thì phương tiện vận chuyển lúa chủ lực về
nhà máy đa số là các ghe có trọng tải vừa và nhỏ, các loại ghe thường có kích thước
nhỏ sẽ thuận tiện hơn khi lưu thông trên những kênh rạch nhỏ ở các vùng nằm sâu
trong nội địa, tải trọng ghe chuyên chở lúa thực tế khi khảo sát đạt mức trung bình
khoảng (25÷60) tấn. Tiếp đó là công đoạn chuyển lúa từ ghe lên nhà máy cần có
một hệ thống vận chuyển lúa phù hợp với hoạt động của nhà máy, việc lựa chọn hệ
thống gồm các thiết bị vận chuyển vật liệu rời dùng trong vận chuyển lúa là yếu tố
quyết định sự gia tăng năng suất làm việc của một nhà máy. Trong các mẫu thiết bị
được sử dụng phổ biến hiện nay, ở các nhà máy xay xát khi khảo sát thực tế cho
thấy thì Băng tải cao su lòng máng được dùng nhiều và vít tải tiếp đến là gàu tải.
Băng tải cao su lòng máng được sử dụng nhiều vì có tính đa dụng và ít làm hư hỏng
hạt lúa trong khi vận chuyển, tính đa dụng là có thể vận chuyển lúa ở dạng hạt hay
lúa đã được đóng bao. Vít tải lúa có kích thước lắp đặt nhỏ gọn và vận chuyển lúa
trong một ống kính hạn chế bụi lúa khi vận chuyển, tăng tính an toàn cho người lao
động khi nạp lúa ở dưới ghe. Gàu tải là loại thiết bị không thể thiếu trong các nhà
máy xay xát hay các công ty lương thực bởi tính năng vận chuyển lúa lên một độ
cao làm việc cần thiết mà nhà máy đặt ra, khi lắp đặt gàu tải chiếm rất ít diện tích
của nhà máy. Do nhu cầu sử dụng và quá trình thiết kế hệ thống nhập lúa cần phải
phù hợp với điều kiện vị trí mặt bằng của nhà máy nên trong một hệ thống có thể bố
trí kết hợp các thiết bi vít tải - băng tải - gàu tải lại với nhau, mà trong đó có thể bố
trí một hay nhiều thiết bị lại để hoàn thành một hệ thống vận chuyển lúa từ ghe lên
nhà máy xay xát năng suất 40 tấn/giờ.
SVTH: Huỳnh Văn Nam
10
Chương II: Vật liệu và phương pháp thực hiện
Chương II
VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN
2.1. Đặc điểm và tính chất của vật liệu
2.1.1. Đặc điểm vật liệu vận chuyển
Vật liệu cần vận chuyển dưới dạng hạt rời với những đặc tính của hạt về kích
thước, khối lượng và dung trọng của hạt lúa sau khi sấy khô. Với kích thước hạt có
thể xác định được thể tích hạt lúa chiếm trong không gian chứa nó. Dung trọng hạt
lúa cho thấy khối lượng hạt lúa chiếm trong một thể tích và khoảng không gian cần
cần thiết để chứa được một lượng lúa.
Quá trình đo đạt hạt lúa đã được sấy khô xác định được thông đặc điểm về
đường kính hạt (2,2÷2,7) mm, chiều dài hạt (7,8÷9) mm, khối lượng trung bình của
hạt trong một thể tích chứa 520 kg/m3 được thể hiện như bảng 2.1.
Bảng 2.1: Kết quả đo đạt hạt lúa đã được sấy khô.
Số lần đo
1
2
3
4
Giá trị trung bình
Chiều dài
mm
8,6
7,8
8,2
9
8,4
Đường kính
mm
2,5
2,4
2,4
2,7
2,5
Dung trọng
kg/m3
522
534
529
496
520
Với cơ sở lý thuyết tham khảo tài liệu [1] xác định được các thông đặc điểm
về hạt lúa như sau:
Vận tốc cân bằng hạt lúa vận chuyển bằng băng đai không vượt quá 2,5 m/s;
Khối lượng riêng của lúa khô (460 600) kg / m3 .
2.1.2. Tính chất vật liệu
Với tính chất hạt lúa cho thấy khả năng tự chảy, khả năng linh động của hạt
lúa nó phụ thuộc vào độ ẩm, lực ma sát và khả năng bám dính của hạt lúa. Từ đó
cần đo đạt xác định góc ma sát tĩnh của hạt lúa khô, với thông số thí nghiệm cho lúa
nằm trên một tấm thép phẳng tiếp đó nâng tấm thép nghiêng dần dần cho đến khi tất
cả các hạt lúa trượt xuống khỏi tẩm thép dùng để tính toán hệ số ma sát của lúa đới
với bề mặt thép như bảng 2.2.
SVTH: Huỳnh Văn Nam
11
Chương II: Vật liệu và phương pháp thực hiện
Bảng 2.2. Kết quả bố trí thí nghiệm đo góc ma sát của lúa.
STT
1
2
3
4
TB
Góc ma sát
42
40
44
45
43
Hệ số ma sát
0,9
0,84
0,97
1
0,93
Từ bảng 2.2 đã xác định được hệ số ma sát của hạt lúa (0,84÷1) cho thấy lúa
là vật liệu có hệ số ma sát khá lơn vì vậy đối với thiết bị vận chuyển cần quan tâm
đến góc nghiêng khi thiết kế hệ thống vận chuyển.
Các tính chất tham khảo tài liệu [1] được xác định như sau:
Góc đỗ động của hạt lúa đ (0,5 0,7) ;
Hệ số ma sát của hạt lúa f tg ;
Hạt lúa khô khi vận chuyển sẽ sinh ra nhiều bụi. Do hạt đã được làm khô với
độ ẩm hạt lúa còn khoảng 14 -15o, độ ẩm hạt chính là lượng nước chứa trong hạt, độ
ẩm tăng làm cho hệ số ma sat giữa các hạt tăng và khối lượng riêng nó ảnh hưởng
đến một số tính chất khac trong hạt lúa.
Tính mài mòn của hạt là sự mài mòn bề mặt tiếp xúc với nhau khi chuyển
động tương đối. Sự mài mòn hạt phụ thuộc vào độ nhám, độ cứng, mức độ va chạm
của hạt, cọ sát giữa bề mặt hạt lúa với thiết bị. Độ mài mòn ảnh hưởng trực tiếp lên
bề mặt thiết bị chuyển liệu, nên trong thiết kế cần lựa chọn thiết bị phù hợp giảm
tính mài mòn và góp phần tăng tuổi thọ thiết bị.
Tính bám dính của hạt phụ thuộc vào lực liên kết của hạt, hệ số ma sát, độ
ẩm trong hạt làm giảm năng suất của thiết bị và hoạt động vận chuyển của thiết bị.
2.2. Phương pháp vận chuyển lúa
Trong hệ thông vận chuyển lúa có nhiều phương pháp bố trí thiết bị phục vụ
cho công việc vận chuyển lúa cho nhà máy, với các phương án đã được sử dụng
trước đây chủ yếu dùng vận chuyển đặt cố định một chỗ và vẫn chưa được làm rõ
nhiệm vụ mà từng thiết bị có thể thực hiện vận chuyển ở địa điểm khác. Đối với yêu
câu sử dụng thiết bị ở xí nghiệp cần phải có tính linh động thực hiện ở nhiều công
việc khác nhau mà vẫn được thực hiện và còn đảm bảo hoạt động tốt vai trò vận
chuyển trung gian.
2.2.1. Sử dụng băng tải ngang vận chuyển lúa
Lúa được chứa trong bao sau khi đã thu mua từ vùng sản xuất vận chuyển về
nhà máy bằng ghe, thì công đoạn vận chuyển bao được băng tải ngang chuyển lên
nhà máy. Quá trình vận chuyển cần sức lao động chân - tay nạp và tháo liệu để vận
chuyển vào các thiết bị xay xát hoặc được trữ lại trong kho chứa.
SVTH: Huỳnh Văn Nam
12
