tính toán thiết kế hệ thống khí động vận chuyển trấu năng suất 3 tấn giờ
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.77 MB, 72 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ
BỘ MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG
KHÍ ĐỘNG VẬN CHUYỂN TRẤU
NĂNG SUẤT 3 TẤN/GIỜ
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
SINH VIÊN THỰC HIỆN
Th.S Trần Văn Nhã
Nguyễn Tuấn Nguyên (MSSV: 1117660)
Ngành: Cơ Khí Chế Biến – Khóa: 37
Tháng 12/2014
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ
BỘ MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG
KHÍ ĐỘNG VẬN CHUYỂN TRẤU
NĂNG SUẤT 3 TẤN/GIỜ
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
SINH VIÊN THỰC HIỆN
Th.S Trần Văn Nhã
Nguyễn Tuấn Nguyên (MSSV: 1117660)
Ngành: Cơ Khí Chế Biến – Khóa: 37
Tháng 12/2014
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
KHOA CÔNG NGHỆ
Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc
BỘ MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ
PHIẾU ĐỀ NGHỊ ĐỀ TÀI LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
HK 1 - NĂM HỌC: 2014-2015
1. Họ và tên sinh viên: Nguyễn Tuấn Nguyên
Ngành: Cơ Khí Chế Biến
MSSV: 1117660
Khóa: 37
2. Tên đề tài: Tính toán, thiết kế hệ thống khí động vận chuyển trấu năng suất 3 tấn/giờ
3. Thời gian thực hiện: Học kỳ 1 – Năm học 2014 – 2015
4. Cán bộ hướng dẫn: ThS. Trần Văn Nhã
5. Địa điểm thực hiện: Khoa Công Nghệ - Trường Đại Học Cần Thơ
6. Mục tiêu của đề tài:
Mục tiêu tổng quát: Tính toán, thiết kế hệ thống khí động vận chuyển trấu.
Mục tiêu cụ thể: _ Khảo nghiệm các máy hiện có ở đồng bằng Sông Cửu Long.
_ Lập bản vẽ lắp và bản vẽ chi tiết.
7. Giới hạn của đề tài: Do giới hạn về kinh phí nên đề tài chỉ nằm trong phần tính toán
và thiết kế
8. Các yêu cầu hỗ trợ cho việc thực hiện đề tài: Các phương tiện thí nghiệm tại khoa
Công Nghệ
9. Kinh phí dự trù cho việc thực hiện đề tài: …. đồng
Bộ môn
Cán bộ hướng dẫn
Sinh viên
(Ký tên và ghi rõ họ tên)
Trần Văn Nhã
Nguyễn Tuấn Nguyên
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
KHOA CÔNG NGHỆ
Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc
BỘ MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ
NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
1. Cán bộ chấm phản biện: Th.S Trần Văn Nhã
2. Đề tài: Tính toán, thiết kế hệ thống khí động vận chuyển trấu năng suất 3 tấn/giờ
3. Sinh viên thực hiện: Nguyễn Tuấn Nguyên
4. Lớp: Cơ Khí Chế Biến
Khóa: 37
5. Nội dung nhận xét:
a. Nhận xét tình hình thức tập thuyết minh của LVTN:
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
b. Nhận xét về bản vẽ của LVTN:
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
c. Nhận xét về nội dung của LVTN:
Các nội dung và công việc đã đạt được:
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
Những vấn đề còn hạn chế:
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
d. Nhận xét sinh viên:
.............................................................................................................................
..............................................................................................................................
e. Kết luận và đề nghị:
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
6. Điểm đánh giá: ……………..
Cần Thơ, ngày…tháng…năm 2014
Cán bộ hướng dẫn
Th.S Trần Văn Nhã
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
KHOA CÔNG NGHỆ
Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc
BỘ MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ
NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ CHẤM PHẢN BIỆN
1. Cán bộ chấm phản biện:
2. Đề tài: Tính toán, thiết kế hệ thống khí động vận chuyển trấu năng suất 3 tấn/giờ
3. Sinh viên thực hiện: Nguyễn Tuấn Nguyên
4. Lớp: Cơ Khí Chế Biến
Khóa: 37
5. Nội dung nhận xét:
a. Nhận xét tình hình thức tập thuyết minh của LVTN:
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
b. Nhận xét về bản vẽ của LVTN:
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
c. Nhận xét về nội dung của LVTN:
Các nội dung và công việc đã đạt được:
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
Những vấn đề còn hạn chế:
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
d. Nhận xét sinh viên:
.............................................................................................................................
..............................................................................................................................
e. Kết luận và đề nghị:
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
6. Điểm đánh giá: ……………..
Cần Thơ, ngày…tháng…năm 2014
Cán bộ chấm phản biện
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
KHOA CÔNG NGHỆ
Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc
BỘ MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ
NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ CHẤM PHẢN BIỆN
1. Cán bộ chấm phản biện:
2. Đề tài: Tính toán, thiết kế hệ thống khí động vận chuyển trấu năng suất 3
tấn/giờ.
3. Sinh viên thực hiện: Nguyễn Tuấn Nguyên
4. Lớp: Cơ Khí Chế Biến
Khóa: 37
5. Nội dung nhận xét:
a. Nhận xét tình hình thức tập thuyết minh của LVTN:
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
b. Nhận xét về bản vẽ của LVTN:
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
c. Nhận xét về nội dung của LVTN:
Các nội dung và công việc đã đạt được:
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
Những vấn đề còn hạn chế:
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
d. Nhận xét sinh viên:
.............................................................................................................................
..............................................................................................................................
e. Kết luận và đề nghị:
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
6. Điểm đánh giá: ……………..
Cần Thơ, ngày…tháng…năm 2014
Cán bộ chấm phản biện
LỜI CẢM TẠ
LỜI CẢM ƠN
Xin chân thành cảm ơn đến quý thầy, cô bộ môn Kỹ Thuật Cơ Khí – Khoa Công
Nghệ trường Đại Học Cần Thơ đã tận tình chỉ dạy em trong suốt quá trình học tập tại
trường cũng như trong khoảng thời gian em làm luận văn tốt nghiệp.
Chân thành cảm ơn thầy Trần Văn Nhã đã tận tình giúp đỡ, dẫn dắt em trong suốt
quá trình thực hiện đề tài luận văn tốt nghiệp. Em xin chúc thầy luôn dồi dào sức khỏe
và thành công trong chặn đường giảng dạy của mình.
Xin chân thành cám ơn quý thầy Phòng Thí Nghiệm Máy & Chế Biến Lương
Thực Thực Phẩm đã tạo điều kiện cho chúng em được tiếp cận thực tế với các máy móc,
thiết bị giúp em học hỏi nhiều kiến thức và kinh nghiệm từ quý thầy! Xin gửi lời cám ơn
sâu sắc nhất đến thầy Phạm Phi Long người đã tận tình chia sẽ những kiến thức của mình
cho chúng em để hoàn thành tốt bài luận văn và những kiến thức về máy móc sẽ là hành
trang sau này để chúng em ra trường.
Xin cảm ơn gia đình và bạn bè bên cạnh những người đã luôn ủng hộ, động viên
em trong quá trình học tập.
Bằng sự nỗ lực và cố gắng của bản thân trong suốt quá trình nghiên cứu thực hiện,
nhưng chắc chắn vẫn không tránh khỏi những sai sót. Em rất mong nhận được sự đóng
góp quý báo của quý thầy cô!
Nguyễn Tuấn Nguyên
SVTH: Nguyễn Tuấn Nguyên
i
TÓM TẮT ĐỀ TÀI
TÓM TẮT ĐỀ TÀI
Đề tài “Tính toán, thiết kế hệ thống khí động vận chuyển trấu năng suất 3
tấn/giờ” được thực hiện tại khoa Công Nghệ - Trường Đại Học Cần Thơ, thời gian thực
hiện từ ngày 18/08/2014 đến ngày 28/11/2014. Với mục tiêu nghiên cứu, tính toán và
thiết kế hệ thống khí động vận chuyển trấu nhằm đưa ra một giải pháp thay thế quá trình
vận chuyển trấu thủ công tốn nhiều thời gian và chi phí, hơn nữa đề tài cũng góp phần
cơ giới hóa trong khâu vận chuyển trấu ở khu vực đồng bằng sông Cửu Long.
Đề tài được thực hiện bằng phương pháp khảo sát và tìm hiểu trên thực tế đặc
điểm một số loại máy hiện có cũng như khảo sát địa hình vận chuyển và điều kiện khí
hậu tác động đến vận chuyển trấu, từ đó phân tích đưa ra phương án thiết kế phù hợp
nhất cho hệ thống. Các thông số kỹ thuật tính toán được dựa trên cơ sở lý thuyết về vận
chuyển vật liệu rời, kết hợp với phương pháp thiết kế kỹ thuật, phân tích và tra cứu tài
liệu hiện có.
Kết quả đạt được sau quá trình thực hiện đề tài: hiểu rõ được cấu tạo và nguyên
lí hoạt động của hệ thống vận chuyển khí động, biết được đặc tính cơ lý của vật liệu trấu,
phân tích, đánh giá và lựa chọn được phương án thiết kế tối ưu cho hệ thống vận chuyển,
thiết kế và tính toán các bộ phận của hệ thống vận chuyển khí động như: cyclone, đường
ống, quạt, airlock, đầu hút,…Lập được bản vẽ lắp và bản vẽ chi tiết của máy.
SVTH: Nguyễn Tuấn Nguyên
ii
MỤC LỤC
MỤC LỤC
-----Trang
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................... i
TÓM TẮT ĐỀ TÀI ......................................................................................................ii
MỤC LỤC BẢNG BIỂU............................................................................................ vii
MỤC LỤC HÌNH ẢNH ............................................................................................viii
CHƯƠNG I: KHẢO SÁT TÌNH HÌNH VẬN CHUYỂN TRẤU Ở MỘT SỐ NHÀ
MÁY XAY XÁT KHU VỰC ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG .............................. 1
1.1. Tình hình sản xuất lúa gạo ở đồng bằng sông Cửu Long .................................... 1
1.2. Khảo sát khâu vận chuyển trấu ở các nhà máy.................................................... 3
1.2.1. Địa bàn khảo sát .......................................................................................... 3
1.2.2. Khảo sát tình hình vận chuyển ..................................................................... 3
1.2.2.1. Địa hình vận chuyển............................................................................. 3
1.2.2.2. Phương tiện vận chuyển ....................................................................... 4
1.2.2.3. Điều kiện khách quan và phạm vi ứng dụng ......................................... 6
1.3. Mục tiêu và nhiệm vụ của đề tài ......................................................................... 7
CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ VẬN CHUYỂN VẬT LIỆU RỜI .................. 8
2.1. Đặc tính của vật liệu rời ..................................................................................... 8
2.2. Các phương pháp vận chuyển vật liệu rời ........................................................... 9
2.2.1. Vận chuyển cơ học ...................................................................................... 9
2.2.1.1. Băng tải ................................................................................................ 9
SVTH: Nguyễn Tuấn Nguyên
iii
MỤC LỤC
2.2.1.2. Gàu tải ............................................................................................... 11
2.2.1.3. Vít tải ................................................................................................. 13
2.2.2. Vận chuyển bằng khí nén ........................................................................... 14
2.2.2.1. Khái niệm........................................................................................... 14
2.2.2.2. Phân loại ............................................................................................ 15
2.3. Vật liệu vỏ trấu ................................................................................................ 18
2.3.1. Cấu tạo ...................................................................................................... 18
2.3.2. Các đặc tính đặc trưng của trấu .................................................................. 18
2.4. Lựa chọn các phương án thiết kế ...................................................................... 19
2.4.1. Phân tích ưu, nhược điểm của các phương án vận chuyển hiện có ............. 19
2.4.1.1. Yêu cầu thiết kế.................................................................................. 19
2.4.1.2. Phân tích lựa chọn .............................................................................. 20
2.4.2. Chọn sơ đồ vận chuyển thích hợp .............................................................. 21
2.4.2.1. Cấu tạo ............................................................................................... 21
2.4.2.2. Nguyên lý làm việc ............................................................................ 22
CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG................................................ 24
3.1. Các thông số thiết kế ban đầu ........................................................................... 24
3.2. Xác định vận tốc dòng khí và chọn đường kính ống dẫn .................................. 24
3.3. Tính toán thiết kế đường ống hút và ống dẫn .................................................... 26
3.4. Tính toán thiết kế bộ phận Cyclone lắng .......................................................... 29
3.4.1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc ................................................................... 29
3.4.2. Xác định kích thước Cyclone ..................................................................... 30
3.4.2.1. Các số liệu ban đầu ............................................................................ 30
SVTH: Nguyễn Tuấn Nguyên
iv
MỤC LỤC
3.4.2.2. Tính toán Cyclone .............................................................................. 31
3.5. Tính toán tổn hao áp lực của toàn hệ thống ...................................................... 33
3.6. Tính toán và lựa chọn quạt ............................................................................... 35
3.6.1. Nhiệm vụ ................................................................................................... 35
3.6.2. Cấu tạo ...................................................................................................... 35
3.6.3. Nguyên lý làm việc .................................................................................... 36
3.6.4. Số liệu ban đầu .......................................................................................... 36
3.6.5. Lựa chọn quạt ............................................................................................ 36
3.7. Thiết kế airlock ................................................................................................ 37
3.8. Thiết kế van tăng tốc ........................................................................................ 42
3.9. Thiết kế đầu hút vật liệu ................................................................................... 43
3.10. Tính toán bộ truyền ........................................................................................ 44
3.10.1. Chọn loại xích ......................................................................................... 45
3.10.2. Chọn số răng của đĩa xích ........................................................................ 45
3.10.3. Định bước xích t ...................................................................................... 45
3.10.4. Định khoảng cách trục A và số mắc xích X ............................................. 46
3.10.5. Tính đường kính vòng chia của đĩa xích .................................................. 47
3.10.6. Tính lực tác dụng lên trục ........................................................................ 47
3.11. Thiết kế Cyclone tách trấu cuối đường ống đẩy .............................................. 48
3.12. Thiết kế khung máy ........................................................................................ 49
CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................ 50
4.1. Kết luận ........................................................................................................... 50
4.2. Kiến nghị ......................................................................................................... 50
SVTH: Nguyễn Tuấn Nguyên
v
MỤC LỤC
TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................... 52
SVTH: Nguyễn Tuấn Nguyên
vi
MỤC LỤC BẢNG BIỂU
MỤC LỤC BẢNG BIỂU
Trang
Bảng 2.1 – So sánh hai phương pháp vận chuyển ...................................................... 20
Bảng 3.1 – Thông số kỹ thuật của quạt ly tâm ............................................................ 36
Bảng 3.2 – Kích thước kỹ thuật của quạt ly tâm ......................................................... 37
Bảng 3.3 – Thông số động cơ giảm tốc bánh răng TECO ........................................... 40
Bảng 3.4 – Kích thước kỹ thuật của động cơ giảm tốc bánh răng TECO .................... 41
Bảng 3.5 – Thông số của then lắp bánh xích .............................................................. 42
Bảng 3.6 – Kích thước chủ yếu của xích ống con lăn một dãy (theo ҐOCT 10947-64)46
SVTH: Nguyễn Tuấn Nguyên
vii
MỤC LỤC HÌNH ẢNH
MỤC LỤC HÌNH ẢNH
Trang
Hình 1.1 – Thu hoạch lúa ở đồng bằng sông Cửu Long................................................ 1
Hình 1.2 – Mô hình phân bố chung các nhà máy (kho chứa) ........................................ 4
Hình 1.3 – Vận chuyển trấu ở một số nhà máy ............................................................. 4
Hình 1.4 – Vận chuyển trấu vào lò đốt ......................................................................... 6
Hình 2.1 – Máy vận chuyển dạng băng tải ................................................................. 10
Hình 2.2 – Gàu tải...................................................................................................... 11
Hình 2.3 – Vít tải ....................................................................................................... 13
Hình 2.4 – Hệ thống vận chuyển bằng khí nén ........................................................... 14
Hình 2.5 – Thiết bị vận chuyển khí nén kiểu hút với áp suất thấp và trung bình ......... 16
Hình 2.6 – Thiết bị vận chuyển bằng khí với áp suất cao ........................................... 17
Hình 2.7 – Vỏ trấu ..................................................................................................... 18
Hình 2.8 – Hệ thống khí động hút trấu ....................................................................... 23
Hình 2.9 – Sơ đồ đường đi của trấu trong hệ thống khí động...................................... 23
Hình 3.1 – Nguyên lý hoạt động của Cyclone lắng..................................................... 30
Hình 3.2 – Các kích thước của Cyclone tính theo đường kính ống thoát Dt ................ 31
Hình 3.3 – Bản vẽ kỹ thuật......................................................................................... 37
Hình 3.4 – Airlock ..................................................................................................... 39
Hình 3.5 – Động cơ giảm tốc bánh răng TECO .......................................................... 41
Hình 3.6 – Van tăng tốc ............................................................................................. 42
Hình 3.7 – Cấu trúc của đầu hút ................................................................................. 43
Hình 3.8 – Đai siết ..................................................................................................... 44
Hình 3.9 – Khung máy ............................................................................................... 49
SVTH: Nguyễn Tuấn Nguyên
viii
CHƯƠNG I: KHẢO SÁT TÌNH HÌNH VẬN CHUYỂN TRẤU Ở MỘT SỐ NHÀ MÁY XAY
XÁT KHU VỰC ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG
CHƯƠNG I
KHẢO SÁT TÌNH HÌNH VẬN CHUYỂN TRẤU Ở MỘT SỐ NHÀ MÁY
XAY XÁT KHU VỰC ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG
1.1. Tình hình sản xuất lúa gạo ở đồng bằng sông Cửu Long
Đồng bằng sông Cửu Long là vùng trọng điểm sản xuất lương thực lớn nhất nước
ta, với diện tích và sản lượng thu hoạch chiếm hơn 50%, bình quân lương thực đầu người
gấp 2,3 lần so với lương thực trung bình cả nước và hằng năm đóng góp cho cả nước
khoảng 90% sản lượng gạo xuất khẩu.
Hình 1.1 – Thu hoạch lúa ở đồng bằng sông Cửu Long
SVTH: Nguyễn Tuấn Nguyên
1
CHƯƠNG I: KHẢO SÁT TÌNH HÌNH VẬN CHUYỂN TRẤU Ở MỘT SỐ NHÀ MÁY XAY
XÁT KHU VỰC ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG
Sản lượng lúa cả năm 2013 ước đạt 44,1 triệu tấn, tăng 338,3 nghìn tấn so với
năm 2012. Riêng vụ Thu - Đông 2013 ở vùng đồng bằng sông Cửu Long lại tăng cả về
diện tích, năng suất và sản lượng. Diện tích gieo trồng đạt 626,4 nghìn ha, tăng 99 nghìn
ha, năng suất đạt 51,7 tạ/ha, tăng 1,3 tạ/ha; sản lượng đạt 3,2 triệu tấn, tăng 578,8 nghìn
tấn. Trong khi đó, nhờ chủ động trong luân canh trồng lúa, diện tích gieo trồng lúa mùa
của cả nước trong năm 2013 đạt 1985,4 nghìn ha, tăng 7,6 nghìn ha so với vụ mùa năm
2012. Tuy nhiên, sản lượng lúa mùa ước tính đạt gần 9,4 triệu tấn, giảm 104,4 nghìn tấn
do năng suất chỉ đạt 47,3 tạ/ha.
Tại các địa phương phía Bắc, sản lượng lúa mùa đạt 5677,2 nghìn tấn, giảm 181,3
nghìn tấn. Sản lượng lúa mùa của các địa phương phía Nam đạt 3706,3 nghìn ha, tăng
76,9 nghìn tấn, riêng vùng đồng bằng sông Cửu Long tăng 67,6 nghìn tấn.
Theo số liệu kiểm tra mới đây của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, vùng
đồng bằng sông Cửu Long hiện có hơn 12.230 máy gặt lúa, trong đó gần 8.700 máy gặt
đập liên hợp, chiếm 71% diện tích lúa được gặt bằng máy cả vùng đạt 56%. Ngoài ra,
toàn vùng có trên 10.000 máy sấy (công suất quy đổi đạt 6 tấn/mẻ), sấy khô chủ động
được 42% sản lượng lúa Hè - Thu.
Năm 2013, cả nước đã xuất khẩu gần 6,6 triệu tấn gạo, giảm hơn 1,4 triệu tấn (tức
giảm 17,76%) so với năm 2012, kim ngạch đạt gần 2,93 tỷ USD, giảm 20,36%, đây là
mức xuất khẩu thấp nhất trong 3 năm qua. Với kết quả này, Việt Nam đã giảm xuống
xếp thứ 3 sau Ấn Độ và Thái Lan trên bảng tổng xếp xuất khẩu gạo không đáp ứng được
mục tiêu xuất khẩu gạo đã đề ra 7,5 triệu tấn hồi đầu năm 2013; xuất khẩu gạo Việt Nam
sụt giảm là do áp lực cạnh tranh cao và sụt giảm nhu cầu của các thị trường truyền thống
như Malaysia, Philippines và Indonesia. Năm 2014, Việt Nam phấn đấu xuất khẩu 7 triệu
tấn gạo và dự đoán sẽ tiếp tục đối mặt với nhiều cạnh tranh từ các nước xuất khẩu gạo
truyền thống và đối thủ mới nổi.
SVTH: Nguyễn Tuấn Nguyên
2
CHƯƠNG I: KHẢO SÁT TÌNH HÌNH VẬN CHUYỂN TRẤU Ở MỘT SỐ NHÀ MÁY XAY
XÁT KHU VỰC ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG
1.2. Khảo sát khâu vận chuyển trấu ở các nhà máy
1.2.1. Địa bàn khảo sát
Đồng bằng sông Cửu Long là vùng sản xuất lúa gạo lớn nhất cả nước. Năm 2013
sản lượng lúa đạt trên 24 triệu tấn với năng suất như vậy thì sản lượng trấu trên toàn
vùng do các nhà máy xay xát thải ra mỗi năm khoảng 4 triệu tấn chiếm khoảng 20% tổng
sản lượng lúa toàn vùng. Lượng trấu thải ra hằng năm là rất lớn, chính vì thế việc thu
gom trấu, vận chuyển đến nơi tập trung để sử dụng vào nhiều mục đích là rất cần thiết.
* Các điểm quan sát:
- Nhà máy xay xát lúa gạo tại ấp Ninh Thạnh I, xã Ninh Hòa, huyện Hồng Dân, tỉnh
Bạc Liêu.
- Nhà máy xay xát Vạn Phước (Đ/c: 18/6 Ấp Tân Hưng, Xã Tân Thạnh, Huyện Long
Hồ, Tỉnh Vĩnh Long).
- Nhà máy xay xát Thuận Thành (Đ/c: 3/5 Ấp Tân Hưng, Xã Tân Thạnh, Huyện Long
Hồ, Tỉnh Vĩnh Long).
1.2.2. Khảo sát tình hình vận chuyển
1.2.2.1. Địa hình vận chuyển
Đồng bằng sông Cửu Long có hệ thống sông ngòi kênh, rạch chằng chịt, tạo thành
một mạng lưới giao thông đường thủy thuận tiện cho việc vận chuyển lương thực cho
toàn vùng, chính vì sự thuận tiện đó các nhà máy xay xát và chế biến lúa gạo chủ yếu
phân bố gần những con sông lớn.
SVTH: Nguyễn Tuấn Nguyên
3
CHƯƠNG I: KHẢO SÁT TÌNH HÌNH VẬN CHUYỂN TRẤU Ở MỘT SỐ NHÀ MÁY XAY
XÁT KHU VỰC ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG
Đường
Nhà máy
giao thông
(kho chứa)
Nhà máy
Đường
(kho chứa)
giao thông
Sông
Sông
Hình 1.2 – Mô hình phân bố chung các nhà máy (kho chứa)
1.2.2.2. Phương tiện vận chuyển
Qua khảo sát và hỏi ý kiến các cơ sở xay xát, hầu hết các chủ nhà máy lớn đều
muốn có máy móc để vận chuyển trấu nhằm giảm bớt chi phí thuê mướn một lượng lớn
nhân công, tiết kiệm thời gian trong khâu vận chuyển đồng thời cũng tránh được những
phiền toái xã hội mà một số lao động phổ thông này gây ra ở các nhà máy xay xát, nhưng
phải phù hợp với quy mô sản xuất của họ, tất cả đều cho biết khi vào thời điểm của vụ
thu hoạch thì giá thuê mướn nhân công lại rất cao, có khi lại không có người để mướn.
Hình 1.3 – Vận chuyển trấu ở một số nhà máy
SVTH: Nguyễn Tuấn Nguyên
4
CHƯƠNG I: KHẢO SÁT TÌNH HÌNH VẬN CHUYỂN TRẤU Ở MỘT SỐ NHÀ MÁY XAY
XÁT KHU VỰC ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG
* Kết quả khảo sát từ các chủ nhà máy:
- Số lượng nhân công: 2 ÷ 5 người cho một nhà máy, tùy theo công suất nhà máy và
thời vụ.
- Khả năng làm việc của công nhân: Khả năng làm việc của công nhân phụ thuộc vào
khoảng cách đoạn đường vận chuyển xa hay gần từ nhà máy xuống phương tiện vận
chuyển – chủ yếu vận chuyển bằng ghe (tàu) và một số ít lại vận chuyển bằng xe tải, trấu
được cho vào “cần xế” sau đó gánh xuống ghe hoặc được đóng bao rồi chất lên xe tải
sau đó được đưa đến nơi sử dụng.
- Giá thành trấu: Trong vụ Đông - Xuân và Hè - Thu, giá vỏ trấu chỉ trên dưới 150
đồng/kg nhưng trong vụ Thu - Đông, giá vỏ trấu đã tăng lên gấp đôi. Hiện tại, giá dao
động từ 450 – 500 đồng/kg, tăng trên dưới 300 đồng/kg, nguyên nhân chính là do vụ Thu
- Đông sản lượng lúa thấp hơn nhiều so với vụ Đông - Xuân và Hè - Thu nên làm cho
nguồn nguyên liệu vỏ trấu khan hiếm, không đủ nguồn cung ứng cho nhiều cơ sở sản
xuất củi trấu và các lò đốt: lò sấy, lò gạch,… trong khu vực.
Thường thì mỗi nhà máy xay xát lúa gạo có đầu tư thêm lò sấy lúa, nhằm tận dụng
nguồn nguyên liệu trấu có sẵn tại chỗ và cũng thuận tiện cho việc sấy lúa khi các chủ
ghe thu mua lúa ướt vận chuyển lên sấy mà không cần phải sấy ở các lò khác. Để cung
cấp đủ trấu cho lò đốt hoạt động tốt, thường thì người ta sử dụng hệ thống băng tải vận
chuyển, để trấu có thể lên được băng tải thì người ta thiết kế thêm một trục vít nằm ngang
nhằm đảm bảo tính liên tục cho lò đốt.
SVTH: Nguyễn Tuấn Nguyên
5
CHƯƠNG I: KHẢO SÁT TÌNH HÌNH VẬN CHUYỂN TRẤU Ở MỘT SỐ NHÀ MÁY XAY
XÁT KHU VỰC ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG
Hình 1.4 – Vận chuyển trấu vào lò đốt
1.2.2.3. Điều kiện khách quan và phạm vi ứng dụng
Vùng đồng bằng sông Cửu Long nằm trong vùng cận xích đạo nên có hai mùa
mưa và mùa khô. Lượng lúa tập trung nhiều ở các nhà máy xay xát chủ yếu tập trung
vào hai vụ lúa chính là Đông - Xuân và Hè - Thu.
Mực nước ở khu vực đồng bằng sông Cửu Long biến đổi theo mùa, mực nước
tăng cao vào mùa mưa khoảng 2m , còn vào mùa khô thì mực nước thấp xuống khoảng
0,8m so với mực nước trung bình. Đây là vấn đề cần chú ý trong khi tính toán và thiết
kế để làm thế nào mà trong quá trình hệ thống hoạt động thì sự thay đổi của mực nước
sông không làm ảnh hưởng đến quá trình vận chuyển vật liệu.
* Những khó khăn thực tế:
Hiện nay các nhà máy xay xát hầu hết sử dụng người lao động trong khâu vận
chuyển trấu, chính vì thế thường dẫn đến các tệ nạn tiêu cực giữa các công nhân, hơn
nữa trong quá trình vận chuyển trấu có nhiều bụi nhưng người lao động lại không có vật
dụng bảo hộ an toàn, chính vì thế họ thường mắc phải những bệnh liên quan đến đường
hô hấp. Hơn thế nữa, đoạn đường vận chuyển từ nhà máy xuống các phương tiện vận
chuyển (ghe) lại không đảm bảo an toàn và hầu hết đoạn đường vận chuyển đều băng
SVTH: Nguyễn Tuấn Nguyên
6
CHƯƠNG I: KHẢO SÁT TÌNH HÌNH VẬN CHUYỂN TRẤU Ở MỘT SỐ NHÀ MÁY XAY
XÁT KHU VỰC ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG
qua những tuyến quốc lộ giao thông làm ảnh hưởng đến quá trình lưu thông các phương
tiện cơ giới qua lại dẫn đến các tai nạn như té ngã, sây sát ngoài da,… thậm chí còn ảnh
hưởng đến tính mạng của người lao động. Thời tiết, khí hậu ở khu vực đồng bằng sông
Cửu Long luôn biến đổi thất thường gây khó khăn trong công việc vận chuyển trấu,
người lao động chỉ có thể vận chuyển lúc trời nắng còn lúc mưa thì không thể làm việc
được, nếu trời nắng quá gắt thì họ cũng không thể nào làm việc để đạt được hiệu suất
cao. Dù khối lượng cho một lần khuân vác không lớn lắm nhưng người lao động phải
làm việc với tần suất cao cùng với đoạn đường vận chuyển xa không đảm bảo an toàn
làm cho người lao động thường mắc phải các bệnh về xương khớp về sau. Chính từ
những khó khăn khi sử dụng nguồn lao động thủ công các chủ nhà máy thường rất ngại
khi sử dụng trong việc vận chuyển trấu.
1.3. Mục tiêu và nhiệm vụ của đề tài
Từ những yêu cầu thực tế và khó khăn trong công tác vận chuyển trấu ở các nhà
máy xay xát, chính vì thế việc tìm ra phương pháp xây dựng mô hình thiết bị vận chuyển
trấu đến nơi sử dụng là rất cần thiết, nhưng phải phù hợp với địa hình, điều kiện làm
việc, quy mô, chi phí đầu tư và đặc biệt là quá trình sử dụng phải mang lại hiệu quả và
đơn giản cho người sử dụng. Chính vì vậy, đề tài “Tính toán, thiết kế hệ thống khí
động vận chuyển trấu năng suất 3 tấn/giờ” nhằm đưa ra một giải pháp thay thế quá
trình vận chuyển trấu thủ công tốn nhiều thời gian và chi phí cho chủ đầu tư.
Từ mục tiêu đặt ra nhiệm vụ của đề tài chính là tính toán và thiết kế ra thiết bị vận
chuyển bằng khí động gọn nhẹ, không cồng kềnh giúp cho công việc vận chuyển trấu
được nhanh chóng, tiết kiệm thời gian và chi phí, đồng thời hạn chế sử dụng nhiều lao
động và đáp ứng hoạt động ngay cả trong thời tiết bất lợi với điều kiện làm việc.
SVTH: Nguyễn Tuấn Nguyên
7
CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ VẬN CHUYỂN VẬT LIỆU RỜI
CHƯƠNG II
CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ VẬN CHUYỂN VẬT LIỆU RỜI
2.1. Đặc tính của vật liệu rời
Các tính chất cơ - lý và các thông số của hàng hóa có ảnh lớn tới việc chọn và
tính toán kết cấu vận chuyển. Tất cả vật liệu được chia ra theo các dạng khác nhau: rời,
miếng, chiếc, lỏng.
Mật độ của các vật liệu rời ρ được xác định theo công thức:
ρ =
kg/m3
(2.1)
Trong đó: m - khối lượng các hạt của vật liệu rời (kg)
V - thể tích các hạt (m3)
Mật độ xếp của vật liệu rời ρ1 được xác định theo công thức:
ρ =
kg/m3
(2.2)
Trong đó: m1 - khối lượng vật liệu rời (kg)
V1 - thể tích vật liệu rời (m3)
Góc nghiêng tự nhiên φ là góc tạo nên giữa bề mặt phẳng nằm ngang và bề mặt
nghiêng tự do của vật liệu rời. Có sự khác nhau giữa góc nghiêng tự nhiên của vật liệu
rời ở trạng thái tĩnhφ và ở trạng thái chuyển động φđ ≈ 0.7φ.
Gọi hệ số trượt bên trong của vật liệu rời (phụ thuộc vào độ ẩm, kích cỡ hạt và
nhiệt độ...) là tgφ.
SVTH: Nguyễn Tuấn Nguyên
8
CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ VẬN CHUYỂN VẬT LIỆU RỜI
Hệ số ma sát của nguyên liệu rời f đối với các vật liệu khác nhau (thép, gỗ, caosu)
cần phải biết để tính toán góc nghiêng của tường phễu nạp liệu cho các máy vận chuyển,
có liên quan tới góc ma sát: f = tgα.
Trong đó: α - góc ma sát giữa nguyên liệu chuyển dời và vật liệu.
Độ ẩm của nguyên liệu rời:
W=
%
(2.3)
Trong đó: W1 - khối lượng ẩm chứa trong nguyên liệu (kg)
G1 - khối lượng nguyên liệu khô tuyệt đối (kg)
Có sự khác nhau giữa khối lượng xếp đầy tự nhiên, khối lượng nguyên liệu rời G
và khối lượng nén chặt Gn. Tỷ số G/Gn được gọi là hệ số dính kết của nguyên liệu, nó
dao động trong khoảng 1,05 ÷1,52.
2.2. Các phương pháp vận chuyển vật liệu rời
2.2.1. Vận chuyển cơ học
2.2.1.1. Băng tải
Trong các máy vận chuyển liên tục thì băng tải là loại máy được dùng nhiều nhất.
Băng tải là một máy vận chuyển vật liệu rời theo phương ngang bằng cách cho vật liệu
nằm trên một mặt băng chuyển động. Vật liệu sẽ được mang từ đầu này tới đầu kia của
băng và được tháo ra ở cuối băng.
Băng tải gồm một băng bằng cao su hoặc vải hoặc bằng kim loại được mắc vào
hai puli ở hai đầu. Bên dưới băng là các con lăn đỡ giúp cho băng không bị chùng khi
mang tải. Một trong hai puli được nối với động cơ điện còn puli kia là puli căng băng.
Tất cả được đặt trên một khung bằng thép vững chắc. Khi puli dẫn động quay kéo băng
di chuyển theo. Vật liệu cần chuyển được đặt lên một đầu băng và sẽ được băng tải mang
đến đầu kia. Trong nhiều trường hợp cần phải tháo liệu giữa chừng có thể dùng các tấm
SVTH: Nguyễn Tuấn Nguyên
9
CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ VẬN CHUYỂN VẬT LIỆU RỜI
gạt hoặc xe tháo di động. Thông thường puli căng là puli ở vị trí nạp liệu, còn puli dẫn
động ở phía tháo liệu vì với cách bố trí như vậy nhánh băng phía trên sẽ là nhánh thẳng
giúp mang vật liệu đi dễ dàng hơn. Để tránh hiện tượng trượt, giữa puli và băng cần có
một lực ma sát đủ lớn, do đó băng cần phải được căng thẳng nhờ puli căng được đặt trên
một khung riêng có thể kéo ra phía sau được.
Hình 2.1 – Máy vận chuyển dạng băng tải
a- Với băng tải nằm ngang; b- Với băng tải hình máng;
1- Trục căng; 2- Băng tải; 3- Xe dỡ liệu; 4- Trục lăn; 5- Khung;
6- Trục dẫn; 7- Bộ truyền động; 8- Động cơ; 9- Cơ cấu làm căng
a. Ưu điểm
Do vật liệu không chuyển động tương đối với mặt bằng không làm hỏng vật liệu.
Có thể vận chuyển vật liệu rời và đơn chiếc theo các hướng nằm ngang, nằm
nghiêng và kết hợp (ngang – nghiêng).
Vận chuyển được khoảng cách tương đối xa có cấu tạo đơn giản, độ bền cao, an
toàn trong quá trình sử dụng.
Hiệu quả kinh tế cao, tiêu thụ năng lượng ít.
Dễ vận hành và bảo dưỡng, chế độ làm việc ổn định.
SVTH: Nguyễn Tuấn Nguyên
10
CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ VẬN CHUYỂN VẬT LIỆU RỜI
b. Nhược điểm
Chiếm diện tích và không gian lắp đặt.
Khó có thể vận chuyển vật liệu dẻo và kết dính.
Độ dốc cho phép không cao (thường 160 – 240 tùy theo tính chất vật liệu cần vận
chuyển)
Không thể vận chuyển theo đường cong được.
2.2.1.2. Gàu tải
10
Hình 2.2 – Gàu tải
1- Bộ phận kéo; 2- Gàu; 3- Vỏ gàu tải;
4- Tang căng; 5- Miệng nạp liệu;
6- Guốc hãm; 7- Ống tháo liệu;
8- Đầu dẫn động; 9- Tang dẫn động
10- Dây đai.
Gàu tải dùng để vận chuyển lên cao các dạng vật liệu rời (dạng bột, hạt,…) theo
phương thẳng đứng hoặc nghiêng trên 500. Được sử dụng rộng rãi trong một số ngành
công nghiệp lương thực thực phẩm và xây dựng.
SVTH: Nguyễn Tuấn Nguyên
11
