LUẬN văn cơ KHÍ CHẾ tạo máy THIẾT kế máy ép VIÊN PHÂN hữu cơ với NĂNG SUẤT TRUNG BÌNH 60 KG GIỜ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ
BỘ MÔN KỸ THẬT CƠ KHÍ
----

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

THIẾT KẾ MÁY ÉP VIÊN PHÂN HỮU
CƠ VỚI NĂNG SUẤT TRUNG
BÌNH 60 KG/GIỜ

Cán bộ hướng dẫn:
Th.S Võ Thành Bắc

Sinh viên thực hiện:

Trần Anh Thoại
MSSV: 1065690
Lớp: Cơ Khí Chế Tạo Máy K32

Cần Thơ
11/2010


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

CỘNG HÒA XÃ HỌI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA CÔNG NGHỆ

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

BỘ MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ
Cần Thơ, ngày 25 tháng 08 năm 2010

PHIẾU ĐỀ NGHỊ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP CỦA SINH VIÊN
NĂM HỌC : 2010 – 2011

1. Họ và tên sinh viên: TRẦN ANH THOẠI

MSSV: 1065690

ngành: Cơ khí chế tạo máy

Khóa : 32

2. Tên đề tài: Thiết Kế Máy Ép Viên Phân Hữu Cơ
3. Địa điểm thực hiện: Trường Đại Học Cần Thơ
4. Họ và tên của cán bộ hướng dẫn: VÕ THÀNH BẮC
5. Mục tiêu của đề tài: Tính toán và thiết kế
6. Các nội dung chính và giới hạn của đề tài: Thiết kế máy ép viên phân hữu cơ và mô
phỏng hoạt động của máy trên phần mềm Inventor
7. Các yêu cầu hỗ trợ cho việc thực hiện đề tài:
8. Kinh phí dự trù cho việc thực hiện đề tài ( dự trù chi tiết đính kèm, chỉ cần cho LVTN ):
250.000 đồng.

SINH VIÊN ĐỀ NGHỊ

Ý KIẾN CỦA BỘ MÔN

Ý KIẾN CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

Ý KIẾN CỦA HỘI ĐỒNG LUẬN VĂN
VÀ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP


LỜI CẢM TẠ

Trong thời gian thực hiện đề tài em đã gặp không ít khó khăn về nhiều
mặt và những vấn đề không tháo gỡ được. Với sự giúp đỡ của quý thầy và các
bạn sinh viên em đã hoàn thành Luận Văn Tốt Nghiệp.
Em xin chân thành cảm ơn thầy Võ Thành Bắc đã tận tình hướng dẫn
em thực hiện tốt Luận Văn Tốt Nghiệp, trao dồi cho em một số kiến thức
chuyên môn quý báo và những kinh nghiệm trong thực tế.

Sinh viên thực hiện
Trần Anh Thoại


LỜI NÓI ĐẦU

1. ĐẶT VẤN ĐỀ

Ngày nay quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa ở nước ta đang phát
triển rất nhanh. Trong đó, ngành công nghiệp cơ khí là một ngành công nghiệp
nền tảng, có vai trò đặc biệt quan trọng trong phát triển kinh tế - xã hội, góp
phần nâng cao đời sống xã hội và được xem là đầu tàu mũi nhọn cho sự phát
triển của nền công nghiệp, chính sản xuất và sản phẩm của công nghiệp chế tạo
cơ khí là nơi được ứng dụng nhiều nhất các thành tựu của những tiến bộ khoa
học kỹ thuật của nhân loại và tổng giá trị của sản phẩm cơ khí trên thế giới bao

giờ cũng chiếm vị trí hàng đầu so với sản xuất hàng hóa của các loại sản phẩm
khác. Nhận thức về vị trí, vai trò xây dựng phát triển công nghiệp cơ khí để
thực hiện tiến trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước là việc làm hết sức
cần thiết.
Cơ khí bao gồm nhiều lĩnh vực khác nhau, mỗi lĩnh vực có đặc điểm, hình
thức hoạt động riêng. Chẳng hạn như, trong lĩnh vực thiết kế máy, các nhà kỹ
sư thiết kế muốn hoàn thành một loại máy để đáp ứng cho nhu cầu của nhân
loại đó cũng là một vấn đề lớn hiện nay.
Cũng đồng thời với quá trình công nghiệp hóa và hiện đại hóa, nguồn chất
thải thải ra môi trường hiện nay ngày càng nhiều. Để giải quyết vấn đề này các
nhà môi trường đã tiến hành xử lý các loại chất thải này và biến chúng thành
một loại phân bón có lợi cho các loại cây trồng, đồng thời cũng gớp phần làm
cho môi trường sống của chúng ta được tốt hơn. Ở đây lại xuất hiện thêm một
vấn đề, nếu chúng ta để nguyên như vậy mà tiến hành bón cho các loại cây
trồng thì sẽ không được thuận tiện. Để giải quyết vấn đề này, đòi hỏi các nhà
kỹ sư thiết kế máy phải tìm ra một loại máy để biến nguồn phân bón này trở
nên thuận tiện hơn trong quá trình bón cho cây trồng. Cụ thể ở đây là sẽ biến
phân ở dạng bột thành dạng rắn và từ đó em tiến hành nghiên cứu “ thiết kế
máy ép viên phân hữu cơ ” để cung cấp cho các nhà đầu tư.


2. MỤC ĐÍCH YÊU CẦU: THIẾT KẾ MÁY ÉP VIÊN PHÂN HỮU CƠ –
MÔ PHỎNG HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY TRÊN PHẦN MỀM INVENTOR.

3. ĐỊA ĐIỂM, THỜI GIAN THỰC HIỆN

Địa điểm: Trường Đại Học Cần Thơ.
Thời gian thực hiện: tháng 08/2010 đến tháng 12/2010.

4. CÁC NỘI DUNG CHÍNH VÀ GIỚI HẠN ĐỀ TÀI

Giới hạn đề tài: Nghiên cứu tính toán - thiết kế và mô phỏng hoạt động
của máy trên phần mềm Inventor.
Nội dung chính: Gồm 2 phần:
Nghiên cứu tính toán - thiết kế bộ phận ép của máy ép viên phân hữu cơ
trên cơ sở lý thuyết.
Nghiên cứu phần mềm tính toán và mô phỏng hoạt động của máy trên
máy tính.

5. PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

Nghiên cứu tính toán - thiết kế máy ép viên phân hữu cơ trên cơ sở lý
thuyết và trên phần mềm Inventor.
Nghiên cứu phần mềm tính toán và mô phỏng hoạt động của máy trên
máy tính.

6. KẾ HOẠCH THỰC HIỆN

ĐỀ TÀI GỒM 3 PHẦN:
PHẦN I: Giới thiệu chung
PHẦN II:Tính toán – thiết kế máy ép viên phân hữu cơ.
PHẦN III: Mô phỏng hoạt động của máy trên phần mềm Inventor.


SINH VIÊN THỰC HIỆN

DUYỆT CỦA BỘ MÔN

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

DUYỆT CỦA HĐ LV&TLTN


NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................

..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................


NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN

..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................

..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................

..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................


NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG THI VÀ XÉT TỐT NGHIỆP

..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................

..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................


MỤC LỤC
Trang
Chương I: GIỚI THIỆU CHUNG ................................................................... 1
1.1. Tổng quan về ngành nông nghiệp hiện nay ở nước ta.............................. 1
1.2. Nguồn phân vi sinh hiện nay ở nước ta..................................................... 2
1.3. Biện pháp giải quyết................................................................................... 3
1.4. Các yêu cầu kỹ thuật chung ...................................................................... 4
1.4.1. Yêu cầu của viên phân.......................................................................... 4
1.4.2. Yêu cầu kỹ thuật của máy..................................................................... 5

1.5. Các loại máy ép viên phân hữu cơ hiện nay.............................................. 5
1.5.1. Máy ép viên kiểu trục vít – đĩa ép......................................................... 5
1.5.2. Máy ép viên kiểu trục – con lăn – đĩa ép............................................... 6
1.5.3. Máy ép viên kiểu hai trục ép................................................................. 8

Chương II: TÍNH TOÁN - THIẾT KẾ
MÁY ÉP VIÊN PHÂN HỮU CƠ .................................................. 10
2.1. Chọn sơ đồ động và sơ đồ hoạt động của máy ........................................ 10
2.1.1. Chọn sơ đồ động của máy................................................................... 10
2.1.2. Sơ đồ hoạt động của máy................................................................... 11
2.2. Chọn động cơ điện và phân phối tỉ số truyền ......................................... 11
2.2.1. Chọn động cơ điện ............................................................................. 11
2.2.2. Phân phối tỉ số truyền ......................................................................... 13
2.3. Tính toán – thiết kế bộ phận truyền động của máy ................................ 13
2.3.1. Tính toán – thiết kế bộ truyền đai ....................................................... 13
2.3.1.1. Thông số bộ truyền đai ............................................................ 14
2.3.1.2. Giá trị của bánh đai I................................................................ 15
2.3.1.3. Giá trị của bánh đai II .............................................................. 15
2.3.1.4. Kiểm tra bền ............................................................................ 16
2.3.2. Tính toán – thiết kế bộ truyền trục vít – bánh vít ................................ 17
2.3.2.1. Thông số bộ truyền trục vít – bánh vít...................................... 18
2.3.2.2. Giá trị của trục vít – bánh vít ................................................... 18
2.3.2.3. Kiểm tra bền ............................................................................ 20
2.3.3. Tính toán – thiết kế bộ truyền bánh răng nón...................................... 21
2.3.3.1. Thông số bộ truyền bánh răng nón ........................................... 21
2.3.3.2. Giá trị bánh răng nón ............................................................... 22
2.3.3.3. Kiểm tra bền ............................................................................ 24
2.3.4. Tính toán – thiết kế trục...................................................................... 24
2.3.4.1. Tính toán – thiết kế trục I......................................................... 24
a. Kết quả tính toán trục I........................................................... 25

b. Các biểu đồ của trục I ............................................................ 26
2.3.4.2. Tính toán – thiết kế trục II ....................................................... 34


a. Kết quả tính toán trục II ......................................................... 34
b. Các biểu đồ của trục II ........................................................... 35
2.3.4.3. Tính toán – thiết kế trục III ...................................................... 41
a. Kết quả tính toán trục III ........................................................ 41
b. Các biểu đồ của trục III.......................................................... 42
2.3.4.4. Tính toán – thiết kế trục IV ...................................................... 48
a. Kết quả tính toán trục IV........................................................ 48
b. Các biểu đồ của trục IV ......................................................... 49
2.3.5. Tính toán – thiết kế ổ lăn .................................................................... 55
2.3.5.1. Tính toán – thiết kế ổ lăn trục I ................................................ 55
2.3.5.2. Tính toán – thiết kế ổ lăn trục II............................................... 56
2.3.5.3. Tính toán – thiết kế ổ lăn trục III.............................................. 58
2.3.5.4. Tính toán – thiết kế ổ lăn trục IV ............................................. 59
2.3.6. Tính toán – thiết kế then ..................................................................... 61
2.3.6.1. Tính toán – thiết kế then bánh đai I.......................................... 61
2.3.6.2. Tính toán – thiết kế then bánh đai II......................................... 63
2.3.6.3. Tính toán – thiết kế then bánh vít............................................. 65
2.3.6.4. Tính toán – thiết kế then khớp nối trục II ................................. 67
2.3.6.5. Tính toán – thiết kế then khớp nối trục III................................ 69
2.3.6.6. Tính toán – thiết kế then bánh răng nón nhỏ............................. 71
2.3.6.7. Tính toán – thiết kế then lắp đĩa............................................... 73
2.3.6.8. Tính toán – thiết kế mối ghép then hoa bánh răng nón lớn ....... 75
2.3.6.9. Tính toán – thiết kế khớp nối ................................................... 76
2.4. Tính toán – thiết kế bộ phận ép của máy ................................................ 77
2.4.1. Tính toán – thiết kế đĩa ép .................................................................. 77
2.4.2. Tính toán – thiết kế trục ép ................................................................. 79

2.4.2.1. Kết quả tính toán trục ép .......................................................... 79
2.4.2.2. Các biểu đồ của trục ép............................................................ 80
2.4.3. Tính toán thiết kế ổ lăn trục ép ........................................................... 85
2.5. Tính toán – thiết kế bu lông nền.............................................................. 87
2.5.1. Tính toán – thiết kế bu lông nền giữ động cơ điện .............................. 87
2.5.2. Tính toán – thiết kế bu lông nền giữ hợp giảm tốc .............................. 89
2.5.3. Tính khối lượng của máy.................................................................... 90

Chương III: MÔ PHỎNG HOẠT ĐỘNG VÀ LẮP RÁP CỦA MÁY ÉP
VIÊN PHÂN HỮU CƠ TRÊN PHẦN MỀM INVENTOR ................... 91
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.......................................................................... 92
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................ 93


Thiết kế máy ép viên phân hữu cơ

SVTH: Trần Anh Thoại

CHƯƠNG I

GIỚI THIỆU CHUNG

1.1. Tổng quan về ngành nông nghiệp hiện nay ở nước ta
Nước ta có một ngành nông nghiệp từ rất lâu đời. Với những thuận lợi về vị
trí địa lý, nước ta đã biết tận dụng và đưa ngành nông nghiệp của mình đạt nhiều
thành tựu to lớn. Mặt dù trong những năm gần đây ngành nông nghiệp ở nước ta
gặp nhiều khó khăn: “ Theo Bộ NN và PTNT, ngành nông nghiệp và PTNT triển
khai kế hoạch 2009 trong điều kiện có nhiều khó khăn: khủng hoảng tài chính và
suy thoái kinh tế thế giới tiếp tục lan rộng và tác động mạnh mẽ đến nông nghiệp
Việt Nam vốn là ngành sản xuất hướng mạnh ra xuất khẩu; biến đổi khí hậu ngày

càng rõ nét và phức tạp, đặc biệt các trận bão số 9, 11 và lũ lụt đã gây hậu quả nặng
nề cho sản xuất và đời sống của người dân các tỉnh miên Trung, Tây Nguyên; dịch
bệnh vật nuôi, cây trồng diễn biến phức tạp ”. Tuy nhiên, Được sự quan tâm của
Đảng, Quốc hội, Chính phủ, cùng sự hỗ trợ tích cực của các ngành, kinh nghiệm chỉ
đạo nhiều năm của Bộ NN và PTNT và các địa phương, sự nỗ lực của các doanh
nghiệp và nông dân cả nước nên trong năm 2009 ngành nông nghiệp duy trì được
tốc độ tăng trưởng khá, nhiều chỉ tiêu vượt kế hoạch năm và kế hoạch 5 năm góp
phần vào tăng trưởng chung của nền kinh tế, bảo đảm an ninh xã hội và ổn định
chính trị. Những thành tựu đạt được của ngành nông nghiệp năm 2009: “ Theo
Tổng Cục Thống kê, năm 2009 giá trị tăng thêm của ngành đạt 1,9%, giá trị sản
lượng tăng 2,8% so năm 2008, trong đó nông nghiệp tăng 2,17%. Sản lượng thóc
đạt 38,9 triệu tấn, tăng 167 nghìn tấn so năm 2008, đẩy mạnh xuất khẩu đạt mức kỷ
lục 6 triệu tấn với kim ngạch gần 2,7 tỷ USD, an ninh lương thực được đảm bảo, giá
cả trong nước ổn định. Trong chăn nuôi, trừ đàn trâu bò bị giảm do ảnh hưởng của
đợt rét năm trước và dịch lở mồm long móng, đàn lợn tăng 3,47%, đàn gia cầm tăng

CBHD: Th.S Võ Thành Bắc

Trang 1


Thiết kế máy ép viên phân hữu cơ

SVTH: Trần Anh Thoại

12,8% nên sản lượng thịt hơi các loại ước đạt 3,767 triệu tấn, tăng so với năm 2008
khoảng 6% ”. Ngoài ra, cây ăn quả và các loại cây công nghiệp khác cũng là ưu thế
của ngành nông nghiệp nước ta hiện nay.
Bên cạnh những thành tựu đó, ngành nông nghiệp ở nước ta vẫn còn tiềm
năng vẫn chưa được khai thác toàn diện. Những tiềm năng đó là:

Theo tổng quan sử dụng đất, diện tích đất hiện còn chưa sử dụng trên 12
triệu ha, trong đó có khoảng 3 triệu ha có khả năng khai hoang đưa vào sản xuất
nông nghiệp. Như vậy, quỹ đất để phát triển nông nghiệp vẫn còn nhiều.
Nước ta nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới, á nhiệt đới và một phần ôn đới ở
núi cao. Với tiềm năng khí hậu này, nước ta có thể phát triển được rất nhiều loại cây
trồng, vật nuôi, cho phép tiến hành được nhiều vụ sản xuất trong năm. Tiềm năng
về năng suất sinh học đối với các loại cây trồng vật nuôi còn rất lớn. Đất nước lại
chạy dài theo nhiều vĩ độ, hình thành nên nhiều vùng sinh thái khác nhau, tạo điều
kiện cho phép đầu tư phát triển các vùng sản xuất hàng hóa tập trung lớn.
Với nguồn lao động dồi dào và tiếp tục được bổ sung, giá nhân công thấp.
Theo Tổng cục thống kê, lao động nông nghiệp hiện có 30 triệu người (chiếm trên
70% lao động chung) và hàng năm khu vực nông thôn tiếp tục được bổ sung thêm
khoảng 01 triệu lao động đến độ tuổi.
Với hệ thống sống suối dày đặc và phân phối đều ở các vùng, nước ta có
tiềm năng lớn về nguồn nước mặt cũng như nguồn nước ngầm, tạo điều kiện thuận
lợi cho đầu tư phát triển hệ thống thủy lợi phục vụ cho sản xuất nông nghiệp.
Hệ thống cơ sở vật chất kỹ thuật (thủy lợi, trạm trại kỹ thuật...) đã được đầu
tư trong nhiều năm và tiếp tục đầu tư phát triển sẽ được huy động đáp ứng cho yêu
cầu của sản xuất nông nghiệp trong giai đoạn tới.
Song song với những tiềm năng đó thì nguồn phân bón cũng là một vấn đề
lớn cần được giải quyết. Ở nước ta vẫn có những cơ sở sản xuất phân bón nhưng
vẫn không đủ để đáp ứng cho ngành nông nghiệp nước nhà và chúng ta vẫn phải
nhập một số lượng lớn từ nước ngoài.

1.2. Nguồn phân vi sinh hiện nay ở nước ta

CBHD: Th.S Võ Thành Bắc

Trang 2

Thiết kế máy ép viên phân hữu cơ

SVTH: Trần Anh Thoại

Đồng thời với quá trình phát triển của ngành nông nghiệp và trong thời đại
công nghiệp hóa - hiện đại hóa thì nguồn chất thải thải ra môi trường hiện nay ngày
càng nhiều. Cùng với sự tăng thêm các cơ sở sản xuất, các khu tập trung dân cư
ngày càng nhiều, nhu cầu tiêu dùng các sản phẩm vật chất cũng ngày càng lớn,
những điều đó tạo điều kiện kích thích các ngành sản xuất, kinh doanh và dịch vụ
được mở rộng và phát triển nhanh chóng, nâng cao mức sống chung của xã hội; mặt
khác cũng tạo ra một số lượng lớn chất thải bao gồm: Chất thải sinh hoạt, chất thải
công nghiệp, chất thải y tế, chất thải nông nghiệp, chất thải xây dựng...
Hiện nay, chất thải rắn đang là một nguồn vật liệu vô tận đối với Việt Nam
và nhiều nước trên thế giới. Nếu ta tận dụng được sẽ biến chúng thành nguyên vật
liệu, nhưng nếu không xử lý được thì rác thải thực sự cũng trở thành một vấn nạn
quốc gia. Thành phần chất thải rắn có nhiều loại: vô cơ và hữu cơ. Vô cơ có thể tái
chế và không thể tái chế. Theo nguồn gốc phát sinh, CTR có thể chia ra các loại:
sinh họat, công nghiệp, nông nghiệp và rác y tế. Theo độc tính, CTR chia ra 2 loại,
không độc và có độc đối với con người, vật nuôi và môi trường.
Theo thống kê của Sở Tài nguyên và Môi trường TP.HCM, tổng khối lượng
rác tại các quận, huyện hiện nay đạt khoảng 1.250 tấn/ngày. Khối lượng rác thải của
các quận, huyện sắp xếp theo thứ tự như sau: quận 6 (300 tấn/ngày), quận 4 (285
tấn/ngày), quận 1 (260 tấn/ngày), quận 10 (190 tấn/ngày), quận 5 (125 tấn/ngày),
huyện Củ Chi (90 tấn/ngày).

1.3. Biện pháp giải quyết
Với mục tiêu giảm thiểu ô nhiễm môi trường, cải tiến công nghệ trong sản xuất
nông nghiệp, góp phần hạn chế địch hại đối với cây trồng. Các nhà môi trường đã
tiến hành xử lý các loại phế thải nông nghiệp và biến chúng thành một loại phân

bón có lợi cho các loại cây trồng, đồng thời cũng gớp phần làm cho môi trường
sống của chúng ta được tốt hơn. Ở đây lại xuất hiện thêm một vấn đề, nếu chúng ta
để nguyên như vậy mà tiến hành bón cho các loại cây trồng thì sẽ không được thuận

CBHD: Th.S Võ Thành Bắc

Trang 3


Thiết kế máy ép viên phân hữu cơ

SVTH: Trần Anh Thoại

tiện. Để giải quyết vấn đề này, đòi hỏi các nhà kỹ sư thiết kế máy phải tìm ra một
loại máy để biến nguồn phân bón này trở nên thuận tiện hơn trong quá trình bón cho
cây trồng. Cụ thể ở đây là sẽ biến phân ở dạng bột thành dạng rắn và từ đó em tiến
hành nghiên cứu “ thiết kế máy ép viên phân hữu cơ ” để cung cấp cho các nhà đầu
tư.
Thành phần của phân hữu cơ vi sinh gồm có: 50% - 80% phế thải có nguồn
gốc từ cây xanh, 20% - 50% phân chuồng và chế phẩm sinh học EMUNIV.
Nhu cầu sử dụng phân bón hữu cơ vi sinh ngày càng nhiều vì có những ưu
điểm sau:
Sử dụng phân bón hữu cơ vi sinh sẽ thay thế dần việc bón phân hóa học trên
đồng ruộng, đất trồng trọt mà vẫn đảm bảo được nâng cao năng suất thu hoạch.
Sử dụng phân bón hữu cơ vi sinh về lâu dài sẽ dần dần trả lại độ phì nhiêu cho
đất như làm tăng lượng photphos và kali dễ tan trong đất canh tác, cải tạo, giữ độ
bền của đất đối với cây trồng nhờ khả năng cung cấp hàng loạt các chuyển hóa chất
khác nhau liên tục do nhiều quần thể vi sinh vật khác nhau tạo ra.
Việc sử dụng phân bón hữu cơ vi sinh còn có ý nghĩa rất lớn là tăng cường bảo
vệ môi trường sống, giảm tính độc hại do hóa chất trong các loại nông sản thực

phẩm do lạm dụng phân bón hóa học.
Giá thành hạ, nông dân dễ chấp nhận, có thể sản xuất được tại địa phương và
giải quyết được việc làm cho một số lao động, ngoài ra cũng giảm được một phần
chi phí ngoại tệ nhập khẩu phân hóa học.

1.4. Các yêu cầu kỹ thuật chung
1.4.1. Yêu cầu của viên phân
Viên phân sau khi ép phải đạt được các yêu cầu sau:
Kích thước viên phải đúng theo yêu cầu của người sử dụng.
Viên phân phải có độ chắc yêu cầu ( không quá cứng, không quá mềm ).

CBHD: Th.S Võ Thành Bắc

Trang 4


Thiết kế máy ép viên phân hữu cơ

SVTH: Trần Anh Thoại

Viên phân không bị cháy khét sau khi ép ( do nhiệt độ tăng quá cao trong
trường hợp sử dụng máy ép kiểu trục vít - đĩa ).

1.4.2. Yêu cầu kỹ thuật của máy
Máy ép phải đạt được các yêu cầu kỹ thuật sau:
Phải đạt được năng suất đề ra.
Thời gian phục vụ của máy là 5 năm.
Chi phí chế tạo và sử dụng thấp, phù hợp với điều kiện công nghệ trong nước
và ở địa phương.
Chăm sóc bảo dưỡng thuận lợi và an toàn, dễ sử dụng, lắp ráp, sửa chữa.

Khối lượng nhỏ, kích thước nhỏ gọn, làm việc êm dịu.

1.5. Các loại máy ép viên phân hữu cơ hiện nay
Hiện nay có nhiều loại máy ép, theo nguyên lý hoạt động ta chia làm 3 loại
như sau:

1.5.1. Máy ép viên kiểu trục vít – đĩa ép
Sơ đồ nguyên lý:

Hình 1. Bộ phận ép dạng trục vít

CBHD: Th.S Võ Thành Bắc

Trang 5


Thiết kế máy ép viên phân hữu cơ

1. Vít ép

2. Khuôn ép

SVTH: Trần Anh Thoại

3. Cánh ép

4. Miệng máy

Nguyên lý hoạt động: Phân hữu cơ vi sinh ở dạng bột đã được xử lý được cho
vào lòng khuôn qua miệng máy. Đồng thời máy cũng bắt đầu hoạt động, trục vít

quay và tạo lực đẩy đẩy bột phân hữu cơ vi sinh về phía trước qua khuôn ép và ra
ngoài ở dạng viên. Khi những viên phân được đẩy ra ngoài đĩa khuôn một đoạn nhất
định, dao cắt sẽ tiến hành cắt ngang để đạt kích thước viên phân yêu cầu .
Uu điểm và nhược điểm:
Ưu điểm:
Việc chế tạo mặt định hình viên phân đơn giản.
Trục vít làm được hai nhiệm vụ vừa tải bột phân vừa ép bột phân qua khuôn
ép.
Kết cấu máy đơn giản, có thể không cần dao cắt ở đầu khuôn.
Năng suất làm việc cao hơn các kiểu máy khác.
Nhược điểm:
Viên phân dễ bị cháy khét trong quá trình ép ( do ma sát trục vít gây ra trong
khi làm việc ).
Quá trình gia công trục vít sẽ gặp nhiều phức tạp.

1.5.2. Máy ép viên kiểu trục – con lăn – đĩa ép
Sơ đồ nguyên lý:

CBHD: Th.S Võ Thành Bắc

Trang 6


Thiết kế máy ép viên phân hữu cơ

SVTH: Trần Anh Thoại

Hình 2. Bộ phận ép dạng trục – đĩa
1. Miệng máy

2. Trục ép

3. Đĩa ép

Nguyên lý hoạt động: Phân hữu cơ vi sinh ở dạng bột đã được xử lý được cho
vào lòng khuôn qua miệng máy. Đồng thời máy cũng bắt đầu hoạt động, ở dạng này
thì đĩa ép ( khuôn ) sẽ quay, trục ép ở phía trên đĩa ép, cách đĩa một đoạn được tính
toán trước và được cố định. Khi đĩa ép quay, trục ép sẽ tác dụng lên bột phân hữu
cơ một lực được tính toán trước và đẩy bột phân hữu cơ xuống dưới qua khuôn ép
và ra ngoài ở dạng viên. Khi những viên phân được đẩy ra ngoài đĩa khuôn một
đoạn nhất định, dao cắt sẽ tiến hành cắt ngang để đạt kích thước viên phân yêu cầu .
Ưu điểm và nhược điểm:
Ưu điểm:
Thức ăn sẽ không bị cháy khét trong quá trình ép ( do nhiệt độ trong quá trình
làm việc không cao ).
Năng suất làm việc của máy cao.
Các bộ phận làm việc của máy chế tạo không phức tạp.
Viên phân đạt được độ chắc cao.
Nhược điểm:
Năng suất làm việc của máy sẽ thấp hơn kiểu trục vít.

CBHD: Th.S Võ Thành Bắc

Trang 7


Thiết kế máy ép viên phân hữu cơ

SVTH: Trần Anh Thoại

1.5.3. Máy ép viên kiểu 2 trục ép
Sơ đồ nguyên lý:

Hình 3. Bộ phận ép kiểu 2 trục ép
1. Khuôn ép

2. Trục ép

Nguyên lý hoạt động: Phân hữu cơ vi sinh ở dạng bột đã được xử lý được cho
vào lòng khuôn. Đồng thời máy cũng bắt đầu hoạt động, ở dạng này sử dụng 2 trục
ép. Trục thứ nhất là trục đăc được cố định, trục thứ hai được làm rõng bên trong
một đoạn được tính toán trước và đây cũng chính là khuôn ép. Khi máy hoạy động
thì khuôn ép sẽ quay quanh trục đặc được cố định bên trong, giữa hai trục có khe hở
đã được tính toán trước. Khi khuôn ép quay, trục đặc bên trong sẽ tạo lực đẩy đẩy
bột phân hữu cơ vào khuôn ép và ra ngoài ở dạng viên. Khi những viên phân được
đẩy ra ngoài khuôn một đoạn nhất định, dao cắt được bố trí và sẽ tiến hành cắt
ngang để đạt kích thước viên phân yêu cầu .
Ưu điểm và nhược điểm:
Ưu điểm:
Thức ăn sẽ không bị cháy khét trong quá trình ép ( do nhiệt độ trong quá trình
làm việc không cao ).
Viên phân đạt được độ chắc cao.

CBHD: Th.S Võ Thành Bắc

Trang 8


Thiết kế máy ép viên phân hữu cơ

SVTH: Trần Anh Thoại

Nhược điểm:
Kết cấu máy phức tạp.
Khuôn có cơ cấu dẫn động, do đó truyền động cho bộ phận làm việc phức tạp.
Kết luận: Các phương pháp trên đều có những ưu, nhược điểm riêng của nó.
Tuy nhiên ta thấy rằng phương pháp 2 có nhiều ưu điểm hơn, mặt dù hiện nay máy
ép trục vít đang được sử dụng phổ biến nhưng loại này nó dễ làm cháy khét viên
phân sau khi ép. Do đó chọn máy ép kiểu trục – con lăn – đĩa ép sẽ phù hợp với tình
hình sản xuất phân hữu cơ vi sinh ở các cơ sở sản xuất với quy mô vừa và nhỏ hiện
nay.

CBHD: Th.S Võ Thành Bắc

Trang 9


Thiết kế máy ép viên phân hữu cơ

SVTH: Trần Anh Thoại

CHƯƠNG II

TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ MÁY ÉP VIÊN PHÂN HỮU CƠ

2.1. Chọn sơ đồ động và sơ đồ hoạt động của máy
2.1.1. Chọn sơ đồ động của máy

Hình 4. Sơ đồ động máy ép viên phân hữu cơ
1. Động cơ điên. 2. Bộ truyền bánh đai. 3. Bộ truyền trục vít – bánh vít

4. Khớp nối. 5. Bộ truyền bánh răng nón. 6. Đĩa ép. 7. Trục ép.
8. Con lăn ép.

CBHD: Th.S Võ Thành Bắc

Trang 10


Thiết kế máy ép viên phân hữu cơ

SVTH: Trần Anh Thoại

2.1.2. Sơ đồ hoạt động của máy

Hình 5. Sơ đồ hoạt động của máy
2.2. Chọn động cơ điện và phân phối tỉ số truyền
2.2.1. Chọn động cơ điện
Ta chọn số vòng quay sơ bộ của đĩa ép là: n = 49 vòng/phút.

CBHD: Th.S Võ Thành Bắc

Trang 11


Thiết kế máy ép viên phân hữu cơ

Suy ra:  

SVTH: Trần Anh Thoại

 .n  .49

 5.13 = 0,086 ( rad/s ).
30
30

Ta chọn sơ bộ đường kính đĩa ép là: D = 200 mm.
Ta có: v =  .R = 0,086.100.10 -3 = 0,0086 ( m/s ).
Khối lượng riêng của phân hữu cơ trước khi ép:  0 = 800 ( kg/m3 ).
Khối lượng riêng của viên phân sau khi ép:  0 = 1200 ( kg/m3 ).
Ta tiến hành thí nghiệm thực tế và tính được lực cần thiết để ép là: P = 140 N.
Theo cơ học lý thuyết ta có: Nlv = P.v = 140.0,0086 = 1.204 ( kW ).
Vì máy làm việc liên tục nên ta có thể xem phụ tải thay đổi không đáng kể
Theo TL Thiết kế chi tiết máy ta được:  dm 

 lv


Trong đó:
Nđm: công suất định mức của động cơ ( kW ).
Nlv: công suất làm việc ( kW ).
 : hiệu suất bộ truyền.

Hiệu suất của bộ truyền:
  kn * d *br *ol *tv bv  1*0,96*0,96 *0, 99 4 *0, 75  0, 664

 kn - hiệu suất khớp nối
 d - hiệu suất bộ truyền đai
 br - hiệu suất bộ truyền bánh răng nón
 ol - hiệu suất một cặp ổ lăn

tv bv - hiệu suất bộ truyền trục vít – bánh vít

Các hiệu suất trên tra trong bảng 2.1 (TL Thiết kế chi tiết máy).
Suy ra:  dm 

1, 204
  dm  1,8 ( kW ).
0,664

Do công suất nhỏ nên ta chọn động cơ điện xoay chiều không đồng bộ một pha
vì nó có cấu tạo nhỏ gọn và vận hành đơn giản, sử dụng trực tiếp được lưới điện
xoay chiều một pha, phù hợp với các cơ sở sản xuất với quy mô vừa và nhỏ hiện
nay.

CBHD: Th.S Võ Thành Bắc

Trang 12


Thiết kế máy ép viên phân hữu cơ

SVTH: Trần Anh Thoại

Từ bảng đặc tính kỹ thuật của động cơ điện không đồng bộ một pha rôto lồng
sóc 220V – 50Hz ta chọn được loại động cơ: kiểu KCT112S4, công suất định mức
2,2kW với số vòng quay 1400 (vòng/phút). Sở dỉ chọn động cơ có số vòng quay
nhỏ vì nếu chọn động cơ có số vòng quay lớn hơn thì tỉ số truyền động chung tăng,
dẫn đến việc tăng khuôn khổ, kích thước của máy và giá thành của thiết bị (hộp
giảm tốc) cũng tăng theo.
Chọn thông số kỹ thuật của động cơ :

Công
suất
(kW)
2,2

Số vòng
quay
(vòng/phút)
1400

Hiệu
suất: 
(%)
87

cosφ

0.83

Khối
lượng(kg)
41

2.2.2. Phân phối tỉ số truyền

Tỉ số truyền chung của bộ truyền sau khi chọn động cơ:
ich 

ndc 1400


 28, 6
ntg
49

i = iđ.itv-bv.ibrn = 28,6
Vì đai chỉ có nhiệm vụ là truyền chuyển động từ trục động cơ sang hợp giảm
tốc nên ta chọn tỉ số truyền của bộ truyền đai thang là: iđ = 1
Vì tỉ số truyền ở đây khá lớn nên ta chọn hợp giảm tốc là bộ truyền trục vít –
bánh vít với tỉ số truyền: itv-bv = 20
Vậy tỉ số truyền của bộ truyền bánh răng nón là:
ibrn =

28, 6
 1, 43
20

2.3. Tính toán – thiết kế bộ phận truyền động của máy
2.3.1. Tính toán – thiết kế bộ truyền đai

CBHD: Th.S Võ Thành Bắc

Trang 13


Thiết kế máy ép viên phân hữu cơ

SVTH: Trần Anh Thoại

Để thiết kế bộ truyền đai ta mở chương trình Inventor lên vào môi trường lắp
ráp Assemply(mm).iam trên thanh Assembly Panel ta chọn Design Accelerrator rồi

chọn biểu tượng đai V-belts. Sau khi thực hiện một số lựa chọn ta được lựa chọn tối
ưu nhất là: chọn loại đai là bảng A35, số đai z = 2, chiều dài đai Ld = 922 mm. Công
suất động cơ P = 2.2 kW, số vòng quay động cơ n = 1400 vg/phút.

Sau khi thực hiện tính toán thành công ta được kết quả như sau:
2.3.1.1. Thông số bộ truyền đai

Display name

V-Belt ANSI/RMA IP-20

Size

A35

Number of belts

z

2.000 ul

Transmission ratio

i

1.000 ul

Wedge angle

α

40.00 deg

Width

b

12.700 mm

Height

h

7.938 mm

Datum length

Ld

922.020 mm

CBHD: Th.S Võ Thành Bắc

Trang 14