Thiết kế máy trộn thức ăn gia súc năng suất 300 kggiờ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CƠ KHÍ
----------

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
THIẾT KẾ MÁY TRỘN THỨC ĂN GIA SÚC
NĂNG SUẤT 300KG/GIỜ

Giảng viên hướng dẫn : TS. Nguyễn Hữu Thật
Sinh viên thực hiện : Trần Đăng Thơng
Mã số sinh viên : 56136902

Khánh Hịa, năm 2018


TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

KHOA CƠ KHÍ
BỘ MƠN CHẾ TẠO MÁY
----------

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
THIẾT KẾ MÁY TRỘN THỨC ĂN GIA SÚC
NĂNG SUẤT 300KG/GIỜ

GVHD : TS. Nguyễn Hữu Thật
SVTH : Trần Đăng Thơng
MSSV : 56136902

Khánh Hịa, tháng 7 năm 2018


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan mọi kết quả của đề tài “ Thiết kế máy trộn thức ăn gia súc năng suất
300kg/giờ ” là kết quả nghiên cứu của cá nhân tơi trong q trình học tập tại trường Đại
học Nha Trang và không sao chép hay ăn cắp bất cứ nội dung nào.

Khánh Hòa, Tháng 7 năm 2018
Sinh viên thực hiện
Trần Đăng Thông


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp “ Thiết kế máy trộn thức ăn gia súc năng suất
300kg/giờ ” em nhận được rất nhiều sự giúp đỡ từ gia đình, thầy cơ và bạn bè.
Em xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu Trường Đại học Nha Trang đã tạo mọi
điều kiện để em được học tập và nghiên cứu tại trường trong suốt thời gian qua.
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý thầy cô trong khoa Cơ khí trường Đại
học Nha Trang đặc biệt là T.S Nguyễn Hữu Thật đã hướng dẫn chỉ bảo tận tình trong suốt
q trình hồn thành đồ án này.
Trong q trình hồn thành đồ án, do cịn nhiều hạn chế về kiến thức, về hiểu biết
nên khó tránh khỏi sai sót. Kính mong q thầy cơ và bạn đọc góp ý để em hồn thiện đề
tài cũng như bản thân minh hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!

Khánh Hòa, Tháng 7 năm 2018
Sinh viên thực hiện
Trần Đăng Thông

TÓM TẮT ĐỒ ÁN
Nội dung đồ án chia thành 5 chương :
Chương 1: Chương mở đầu
Chương 2: Phân tích và chọn phương án thiết kế
Chương 3: Thiết kế máy
Chương 4 : Quy trình cơng nghệ chế tạo chi tiết điển hình
Chương 5 : Kết luận và đề xuất


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .................................................................................................................
LỜI CẢM ƠN .......................................................................................................................
TÓM TẮT ĐỒ ÁN ................................................................................................................
MỤC LỤC .............................................................................................................................
DANH MỤC HÌNH ..............................................................................................................
DANH MỤC BẢNG .............................................................................................................
LỜI NÓI ĐẦU ..................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN .............................................................................................. 2
1.1.

Tổng quan tình hình ngành chăn ni .................................................................... 2

1.1.1.

Sơ lược về ngành chăn nuôi trên thế giới......................................................... 2

1.1.2.

Sơ lược về ngành chăn nuôi ở trong nước ....................................................... 4

1.2.

Lý do chọn đề tài..................................................................................................... 6

1.3.

Mục tiêu của đề tài .................................................................................................. 6

CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ .............................. 7
2.1.

Phân tích nhiệm vụ.................................................................................................. 7

2.2.

Phân loại .................................................................................................................. 7

2.3. Các loại máy có trên thị trường .................................................................................. 8
2.4.

Các phương án thiết kế ......................................................................................... 10

2.4.1.

Phương án 1.................................................................................................... 10

2.4.2.

Phương án 2.................................................................................................... 11

2.4.3.

Phương án 3.................................................................................................... 11

2.5.

Lựa chọn phương án thiết kế ................................................................................ 12

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ MÁY ...................................................................................... 13
3.1.

Tính tốn chọn động cơ ........................................................................................ 13

3.1.1. Xác định cơng suất động cơ ............................................................................... 13
3.1.1.

Xác định số vịng quay của động cơ .............................................................. 14

3.1.2.

Chọn quy cách động cơ .................................................................................. 15

3.1.3.

Tỷ số truyền 𝑈𝑐ℎ ............................................................................................ 15

3.1.4.

Phân phối tỷ số truyền của hệ dẫn động......................................................... 15

3.1.5.

Xác định công suất, momen và số vòng quay trên trục ................................. 16

3.2.

Thiết kế bộ truyền đai ........................................................................................... 17


3.2.1.

Chọn loại đai .................................................................................................. 17

3.2.2.

Xác định các thông số của bộ truyền đai ....................................................... 20

3.3.

Tính tốn thiết kế hộp giảm tốc ............................................................................ 23

3.3.1.

Tính tốn bộ truyền bánh răng ....................................................................... 23

3.3.2.

Tính bộ truyền cấp nhanh – bánh răng nghiêng ............................................. 25

3.3.3.

Tính bộ truyên cấp chậm – bánh răng thẳng .................................................. 31

3.3.4.

Thiết kế trục ................................................................................................... 36

3.3.5.

Tính chọn ổ lăn............................................................................................... 52

3.4.

Thiết kế các chi tiết khác ...................................................................................... 60

3.4.1. Thùng trộn.......................................................................................................... 60
3.4.2.

Khung máy ..................................................................................................... 64

3.4.4. Tính chọn khớp nối ............................................................................................ 69
3.5. Phần điện .................................................................................................................. 70
CHƯƠNG 4: QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO CHI TIẾT ĐIỂN HÌNH ...... 72
4.1. Phân tích chi tiết gia cơng ........................................................................................ 72
4.2. Chọn vật liệu ............................................................................................................ 72
4.3. Chọn phôi và phương pháp chế tạo .......................................................................... 72
4.4. Lập quy trình cơng nghệ .......................................................................................... 73
4.5. Phân tích lực trên trục .............................................................................................. 77
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT ...................................................................... 79

5.1. Kết luận .................................................................................................................... 79
5.2. Đề xuất ..................................................................................................................... 79
TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................................................


DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1. Máy trộn thức ăn gia súc 3A
Hình 2.2. Máy trộn thức ăn gia súc chữ V
Hình 2.3. Máy trộn thức ăn gia súc trục ngang
Hình 2.4. Máy trộn thức ăn gia súc trục vít đứng
Hình 2.5. Máy trộn kiểu vít đứng
Hình 2.6. Cánh trộn của máy trộn băng xoắn
Hình 2.7. Máy trộn kiểu thùng quay
Hình 3.1. Tiết diện đai thang
Hình 3.2. Sơ đồ phân tích lực chung
Hình 3.3. Biểu đồ momen trục 1
Hình 3.4. Biểu đồ momen trục 2
Hình 3.5. Biểu đồ momen trục 3
Hình 3.6. Sơ đồ bố trí ổ lăn trục 1
Hình 3.7. Sơ đồ bố trí ổ lăn trục 2
Hình 3.8. Sơ đồ bố trí ổ lăn trục 3
Hình 3.9. Thùng trộn
Hình 3.10. Chia lưới và đăt lực
Hình 3.11. Kết quả phân tích ứng suất của thùng
Hình 3.12. Tiết diện thép làm khung
Hình 3.13. Khung máy
Hình 3.14. Chia lưới và đặt lực
Hình 3.15. Kết quả phân tích ứng suất của khung
Hình 3.16. Mơ hình 3D
Hình 3.17. Khớp nối vịng đàn hổi

Hình 4.1. Kích thước phơi
Hình 4.2. Sơ đồ khoả mặt đầu
Hình 4.3. Sơ đồ tiện bậc
Hình 4.4. Bản vẽ trục
Hình 4.5. Bản vẽ trục trộn


Hình 4.6. Mơ hình 3D trục trộn
Hình 4.7. Chia lưới và đặt momen xoắn tắc dụng lên trục
Hình 4.8. Ứng suất trên trục khi chịu momen xoắn


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Công thức phối hợp khẩu phần ăn cho lợn lai
Bảng 3.1. Thông số động cơ điện
Bảng 3.2. Bảng thống kê các thông số
Bảng 3.3. Bảng thông số đai
Bảng 3.4. Bảng thống kê
Bảng 3.5. Thơng số kích thước then
Bảng 3.6. Thông số ổ lăn của trục 1
Bảng 3.7. Thông số ổ lăn của trục 2
Bảng 3.8. Thông số ổ lăn của trục 3
Bảng 3.9. Thông số của khớp nối vòng đàn hồi


LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay việc áp dụng khoa học kĩ thuật vào sản xuất ngày càng rộng rãi trong
tất cả các lĩnh vực như nơng nghiệp, cơng nghiệp, quốc phịng – an ninh,.. một trong
những lĩnh vực được ứng dụng khá rộng rãi nhất đó là chăn ni. Chăn ni có vai trị
rất quan trọng trong sự nghiệp cơng nghiệp hóa đất nước. Ngồi việc cung cấp thực

phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, ngành chăn ni cịn là nguồn cung cấp nguyên liệu
không thể thiếu cho một số ngành công nghiệp. Ở những nước tiên tiến, giá trị sản xuất
chăn nuôi chiếm trên 50% tổng giá trị sản xuất nông nghiệp. Năng suất chăn nuôi trước
hết phụ thuộc vào việc cung cấp đúng thức ăn cho gia súc, gia cầm. Việc cung cấp thức
ăn đúng có nghĩa là phù hợp với nhu cầu chức năng của gia súc với mức tiêu thụ thức
ăn ít nhất nhưng lại cho sản lượng và lợi ích lớn nhất. Thức ăn cho gia súc phải đáp ứng
nhu cầu dinh dưỡng tiêu hóa tốt, khơng chứa những chất độc hại cho q trình tiêu hóa
và sức khỏe làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm gia súc gia cầm. Thức ăn ở dạng
tự nhiên chưa đáp ứng được nhu cầu dinh dưỡng đa dạng theo chức năng và lứa tuổi của
gia súc, gia cầm cho nên phải tiến hành chế biến và phối trộn thành thức ăn hỗn hợp
nhằm đáp ứng những yêu cầu trên. Như vậy, thức ăn hỗn hợp cho gia súc là hỗn hợp
thức ăn đã làm sạch và nghiền nhỏ đến độ nhỏ yêu cầu, trộn với nhau theo một thực đơn
xác định.
Cùng với sự phát triển của xã hội, ngành chăn nuôi và chế biến thức ăn chăn nuôi
với quy mơ nhỏ và quy mơ hộ gia đình ngày càng phát triển, do đó nhu cầu trang bị các
loại máy chế biến thức ăn chăn nuôi phù hợp với quy mơ của từng hộ gia đình là rất cần
thiết. Trong chế biến thức ăn hỗn hợp cho chăn nuôi thì trộn hỗn hợp là khâu chế biến
có vai trị rất quan trọng đối với chất lượng thức ăn chăn nuôi. Các nghiên cứu gần đây
của ngành chăn nuôi cho thấy rằng : nếu độ trộn đều hỗn hợp nhỏ hơn 90% có thể làm
giảm mức tăng trọng của gà và lợn từ 5 - 10%. Vì vậy, việc thiết kế và chế tạo một kiểu
máy trộn đáp ứng yêu cầu đề ra. Với ý nghĩa thiết thực ấy em xin đề xuất đề tài “ Thiết
kế máy trộn thức ăn chăn ni năng suất 300kg/giờ ”.
Khánh Hịa, Ngày 7 tháng 7 năm 2018
Sinh viên thực hiện
Trần Đăng Thông

1


CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN
1.1.

Tổng quan tình hình ngành chăn ni

1.1.1. Sơ lược về ngành chăn nuôi trên thế giới
Lương thực, thực phẩm và vệ sinh an toàn thực phẩm là vấn đề sống cịn của nhân
loại. Ngày nay nơng nghiệp có vai trò quan trọng cung cấp lương thực và các loại
thực phẩm nuôi sống cả nhân loại trên trái đất. Ngành chăn ni khơng chỉ có vai trị
cung cấp thịt, trứng, sữa là các thực phẩm cơ bản cho dân số của cả hành tinh mà cịn
góp phần làm đa dạng sinh học trên trái đất.
Thịt và sản phẩm từ thịt là nguồn cung quan trọng nhất về đạm, vitamin, khống
chất,
cho con người. Chất dinh dưỡng từ động vật có chất lượng cao hơn, dễ hấp thụ hơn là
từ rau quả. Trong khi mức tiêu thụ thịt bình quân đầu người ở các nước cơng nghiệp
rất cao thì tại nhiều nước đang phát triển, bình quân dưới 10 kg, gây nên hiện tượng
thiếu và suy dinh dưỡng. Ước tính, có hơn 2 tỷ người trên thế giới, chủ yếu ở các nước
chậm phát triển và nghèo bị thiếu vitamin và khoáng chất, đặc biệt là vitamin A, iodine,
sắt và kẽm, do họ không được tiếp cận với các loại thực phấm giàu dinh dưỡng như
thịt, cá, trái cây và rau quả.
 Số lượng vật nuôi
Theo số liệu thống kê của Tổ chức Nông lương thế giới – FAO năm 2009 số lượng
đầu gia súc và gia cầm chính của thế giới như sau: Tổng đàn trâu 182,2 triệu con và
trâu phân bố chủ yếu ở các nước Châu Á, tổng đàn bò 1.164,8 triệu con, dê 591,7 triệu
con, cừu 847,7 triệu con, lợn 887,5 triệu con, gà 14.191,1 triệu con và tổng đàn vịt là
1.008,3 triệu con… Tốc độ tăng về số lượng vật nuôi hàng năm của thế giới trong thời
gian vừa qua thường chỉ đạt trên dưới 1% năm.
Hiện nay các quốc gia có số lượng vật ni lớn của thế giới như sau:
Về số lượng đàn bò nhiều nhất là Brazin 204,5 triệu con, nhì Ấn Độ 172,4 triệu,
thứ ba Hoa kỳ 94,5 triệu, thứ tư là Trung Quốc 92,1 triệu, thứ năm Ethiopia và thứ sáu

Argentina có trên 50 triệu con bị.
Chăn ni trâu số một là Ấn Độ 106,6 triệu con (chiếm trên 58% tổng số trâu của
thế giới), thứ hai Pakistan 29,9 triệu trâu, thứ ba Trung Quốc 23,7 triệu con, thứ bốn

2


Nepan 4,6 triệu con, thứ năm Egypt 3,5 triệu, thứ sáu Philippine 3,3 triệu con và Việt
Nam đứng thứ 7 thế giới đạt 2,8 triệu con trâu.
Các cường quốc về chăn nuôi lợn của thế giới: số đầu lợn hàng năm số một là
Trung Quốc 451,1 triệu con, nhì Hoa Kỳ 67,1 triệu, ba Brazin 37,0 triệu, Việt Nam
đứng thứ 4 có 27,6 triệu con và thứ năm Đức 26,8 triệu con lợn.
Về chăn nuôi gà số một Trung Quốc 4.702,2 triệu con gà, nhì Indonesia 1.341,7 triệu,
ba Brazin 1.205,0 triệu, bốn Ấn Độ 613 triệu và năm Iran 513 triệu con gà. Việt Nam
về chăn ni gà có 200 triệu con đứng thứ 13 thế giới.
Chăn nuôi vịt nhất Trung Quốc có 771 triệu con, nhì Việt Nam 84 triệu, ba
Indonesia 42,3 triệu, bốn Bangladesh 24 triệu và thứ năm Pháp có 22,5 triệu con Vịt.

3


1.1.2. Sơ lược về ngành chăn nuôi ở trong nước
Chăn nuôi là ngành kinh tế quan trọng của Việt Nam, là một trong những nguồn
cung cấp thực phẩm thiết yếu chính cho người dân, việc tiêu thụ thịt, cá, trứng là thành
phần chính của bữa ăn của người việt có điều kiện ( trong đó thịt heo và thịt gà chiếm
tỷ trọng cao). Đây cũng là ngành kinh tế giúp cho nông dân tăng thu nhập, giải quyết
được nhiều việc làm cho người lao động. Chăn nuôi của Việt Nam vẫn đang là sinh kế
của gần 10 triệu người nhưng trên 50% quy mơ nơng hộ nhỏ. Ngồi việc thực hiện tốt
vai trò sản xuất nội địa , một số ý kiến cho rằng ngành chăn ni Việt Nam cịn đóng
góp tích cực vào mục tiêu phát triển bền vững của Liên Hợp.

Đặc điểm nổi bật của nông nghiệp Việt Nam từ xa xưa là hệ thống sản xuất kết
hợp mà rõ ràng nhất là sự kết hợp mật thiết giữa chăn nuôi và trồng trọt, đặc biệt là chăn
nuôi gia súc để lấy sức kéo, sức lao động, trong đó trâu bị được sử dụng làm sức cày
kéo trong trồng trọt, cũng như nuôi lợn, nuôi gà, thủy cầm và trồng lúa hỗ trợ lẫn nhau,
người ta đã sử dụng hợp lý các nguồn thức ăn tại chỗ, sẵn có. Ngày nay, hình thức kết
hợp này vẫn cịn đang được sử dụng dưới hình thức chăn ni nơng hộ, và theo mơ hình
vườn-ao-chuồng (VAC), những lợi thế rõ ràng của chăn ni quy mơ nhỏ, như sự khép
kín với trồng trọt, phù hợp với khả năng đầu tư và trình độ kỹ thuật của nơng hộ nhỏ,
cho phép sử dụng tốt hơn các giống địa phương có đặc điểm là năng suất thấp nhưng lại
thích nghi tốt với điều kiện sinh thái, có thể sử dụng tốt hơn các nguồn thức ăn có sẵn
tại địa phương, tạo ra sự quay vịng.
Hình thức trang trại chăn ni chiếm tỷ trọng cao trong tổng số lượng trang trại
nông nghiệp cả nước, và hiện nay tỷ trọng này đang có chiều hướng tăng lên. Năm 2013
có 9.026 trang trại chăn ni (bằng 38,72% tổng số trang trại nông nghiệp), 2 vùng Đồng
bằng sơng Hồng và Đơng Nam bộ có nhiều trang trại nhất (tương ứng có 3.709 và 2.204
trang trại), hệ thống chăn nuôi quy mô nhỏ, mức độ vệ sinh an toàn thực phẩm thấp đang
cung cấp ra thị trường gần 70% sản phẩm thịt. Trong khi đó, chăn ni thương mại quy
mơ lớn, cơng nghệ hiện đại, an tồn thực phẩm cao chỉ mới cung cấp trên 15% lượng
thịt cho tiêu dùng. Việt Nam được đánh giá là quốc gia có tiểm năng chăn ni lớn trong
khu vực với khả năng sản xuất 27,5 triệu đến 28 triệu con lợn, 300 triệu con gia cầm và
0,5 triệu bò sữa.

4


Gia súc nói chung và chăn ni lợn nói riêng ở nước ta có tiềm năng kinh tế cao.
Đây là lồi vật ni dễ ni đem lại lợi nhuận kinh tế cao. Nước ta là nước nông nghiệp
nên nguồn thức ăn cho lợn rất dồi dào.
Ví dụ về hỗn hợp thức ăn dành cho lợn lai
Bảng 1.1: Công thức phối hợp khẩu phần ăn cho lợn lai

STT

Loại thức ăn nguyên

Lợn từ 10 – 30 Lợn từ 31 – 60

Lợn từ 61 –

liệu (%)

kg

kg

100 kg

1

Cám gạo

42

42

40

2

Tấm

20

-

-

3

Bột cá

8

6

6

4

Khô đỗ tương

10

10

6

5

Bột xương

1

1

1

6

Bỗng rượu

19

41

47

7

Tổng

100

100

100

8

Năng lượng trao đổi

3104

3010

2918

14,5

15,3

13,5

( kcal/kg)
9

Protein thô (%)

5


1.2.

Lý do chọn đề tài
Nước ta là nước đang phát triển ngồi cơng nghiệp thì nơng nghiệp nói chung và

ngành chăn ni nói riêng đang được chú trọng phát triển và đóng góp vào một phần
khơng nhỏ vào GDP của nước ta. Vì vậy cơ giới hóa trong chăn ni ngày được chú
trọng hơn nhất là trong chăn nuôi lợn (heo) nhằm nâng cao năng suất. Thức ăn trong
chăn nuôi lợn thường là hỗn hợp của nhiều thành phần khác nhau như : cám, rau, bột

cá,…, Để thu được một một hỗn hợp thức ăn có tỷ lệ phù hợp thì cơng đoạn trộn đóng
vai trị rất quan trọng. Vì vậy thức ăn ảnh hưởng đến sự tăng trưởng của vật ni.
Chính vì vậy cần thiết kế một máy trộn thức ăn dùng trong dây chuyền chế biến
thức ăn cho lợn là một đóng góp rất lớn cho ngành chăn nuôi. Điều này giúp con người
tiết kiệm được thời gian cũng như chi phí. Ngồi ra cịn đảm bảo được nguồn dinh dưỡng
cho lợn. Nắm bắt yêu cầu của cấp thiết, và được sự phân cơng của khoa cơ khí, bộ môn
chế tạo máy, em đã thực hiện đề tài “ Thiết kế máy trộn thức ăn gia súc năng suất
300kg/giờ ” phục vụ cho trang trại vừa và nhỏ.
1.3.

Mục tiêu của đề tài

Thiết kế máy trộn thức ăn gia súc năng suất 300kg/ giờ
Lập được bản vẽ lắp và bản vẽ chế tạo của một số chi tiết của máy trộn thức ăn gia súc
năng suất 300kg/giờ

6


CHƯƠNG 2
PHÂN TÍCH VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
2.1.

Phân tích nhiệm vụ
Do đặc thù ở nước ta các trang trại chăn nuôi thường nằm độc lập hay cách xa khu
thương mại. Chính vì vậy việc sử dụng thức ăn chăn ni chế biến sẵn gặp ít nhiều
khó khăn và tốn kém chi phí cũng như thời gian vận chuyển. Trong khi đó xung quanh
trang trại có rất nhiều rau, cỏ, cám, bột cá, bột ngô, bột khoai,... Thêm nữa việc sử
dụng thức ăn tự chế biến giúp trang trại tiết kiệm được chi phí và kiểm sốt được dinh
dưỡng của vật nuôi. Do các nguyên nhân trên nên các người chủ trang trại mong

muốn có một chiếc máy trộn để chế biến thức ăn gia súc. Yêu cầu của máy là năng
suất cao, khả năng trộn đều, dễ dàng trong việc đưa nguyên liệu vào cũng như lấy ra.
Ngoài ra máy cịn phải dễ sử dụng, bảo trì, sữa chữa.
Máy trộn có nhiệm vụ xáo trộn hai hay nhiều thành phần của nguyên liệu thành
một hỗn hợp đồng đều.

2.2.

Phân loại

 Theo dạng sản phẩm đưa vào : Máy trộn sản phẩm rời, máy trộn sản phẩm dẻo,
máy trộn sản phẩm lỏng.
 Theo cấu tạo của bộ phận trộn : máy trộn kiểu vít, máy trộn kiểu cánh gạt, máy
trộn kiểu thùng quay, máy trộn kiểu cánh quạt.
 Theo vị trí của bộ phận trộn : máy trộn có bộ phận trộn thẳng đứng, máy trộn có
bộ phận trộn nằm ngang.
 Theo quá trình làm việc : máy trộn làm việc liên tục và máy trộn làm việc gián
đoạn.

7


2.3. Các loại máy có trên thị trường

Hình 2.1. Máy trộn thức ăn chăn ni 3A

Hình 2.2. Máy trộn thức ăn chăn nuôi chữ V
8

Hình 2.3. Máy trộn thức ăn gia súc trục ngang

Hình 2.4. Máy trộn thức ăn gia súc trục vít đứng

9


2.4.

Các phương án thiết kế

2.4.1. Phương án 1
“ Thiết kế máy trộn thức ăn gia súc trục vít thẳng đứng ”
Cấu tạo:
1. Trục vít

4. Nguyên liệu

2. Ống bao trục vít

5. Cửa nạp liệu

3. Cửa

6. Cửa xả liệu

Hình 2.5. Máy trộn kiểu vít đứng
 Ưu điểm :
-

Kích thước máy nhỏ, gọn

-

Nạp ngun liệu đạt 80 ÷ 85% dung tích thùng chứa.

 Nhược điểm :
-

Năng suất thấp.

-

Trộn gián đoạn.

-

Chỉ trộn được nguyên liệu rời.

10


2.4.2. Phương án 2
“ Thiết kế máy trộn thức ăn gia súc băng xoắn trục ngang ”

Hình 2.6. Cánh trộn của máy trộn băng xoắn
 Ưu điểm :
-

Trộn được sản phẩm khơ và ẩm.

-

Năng suất cao.

-

Dễ tự động hóa.

-

Dễ nạp cũng như xả nguyên liệu.

 Nhược điểm :
-

Máy có giá thành tương đối cao

-

Nguyên liệu chứa trong 1 lần trộn thường hạn chế 40 ÷ 50% dung tích thùng
chứa.

2.4.3. Phương án 3
“ Thiết kế máy trộn thức ăn gia súc kiểu thùng quay ”

11


Hình 2.7. Máy trộn kiểu thùng quay

Cấu tạo:
1. Thùng quay 2 đầu côn

4. Hộp giảm tốc

2. Vành đai

5. Bánh răng

3. Con lăn đỡ

6. Động cơ

 Ưu điểm :
-

Dung tích lớn

 Nhược điểm :

2.5.

-

Kết cấu phức tạp

-

Không thể trộn các nguyên liệu dính

Lựa chọn phương án thiết kế
Qua những ưu nhược điểm trên em quyết định chọn phương án 2 “ Thiết kế máy
trộn thức ăn gia súc băng xoắn trục ngang ” để tiến hành tính tốn và thiết kế.

12


CHƯƠNG 3
THIẾT KẾ MÁY
Các thông số yêu cầu
-

Năng suất 300kg/h

-

Lực tác dụng lên trục 3 kN

-

Vận tốc trục 40 v/ph

3.1.

Tính tốn chọn động cơ

Động cơ ba pha khơng đồng bộ roto ngắn mạch có ưu điểm: kết cấu đơn giản,
giá thành tương đối thấp, dê bảo quản, làm việc tin cậy, có thể mắc trực tiếp vào
lưới điện ba pha khơng cần biến đổi dịng điện.
Nhược điểm: Hiệu suất và hệ số công suất thấp ( so với động cơ ba pha đồng bộ

), không điều chỉnh được vận tốc ( so với động cơ một chiều và động cơ ba pha
không đồng bộ roto dây quấn ).
3.1.1. Xác định cơng suất động cơ

𝑃𝑦𝑐 =

𝑃𝑡
𝜂

(3.1)
Trong đó :

𝑃𝑦𝑐 : là cơng suất yêu cầu trên trục động cơ (kW)
𝑃𝑡 : là cơng suất tính tốn trên trục cơng tác của máy (kW)
P : lực tác dụng lên trục P = 3 (kN)
v : vận tốc của trục. Theo tài liệu [3] trang 326 chọn v = 0,6m/s
𝑃𝑡 = 𝑃𝑙𝑣 = P. v = 3. 0,6 = 1,8 (kW)
𝜂: là hiệu suất truyền động.
4
2
𝜂 = 𝜂𝑘𝑛 . 𝜂𝑜𝑙
. 𝜂𝑏𝑟
. 𝜂đ

(3.2)
Trong đó : 𝜂𝑘𝑛 là hiệu suất của khớp nối
𝜂𝑜𝑙 là hiệu suất của một cặp ổ lăn
𝜂𝑏𝑟 là hiệu suất của một bộ truyền bánh răng
13

𝜂đ là hiệu suất của bộ truyền đai
Theo bảng 2.3 trang 19 tài liệu [1] ta có
𝜂𝑏𝑟 = 0,97

𝜂𝑜𝑙 = 0,99

𝜂đ =

𝜂𝑘𝑛 = 1

0,95

𝜂 = 1. 0,994. 0,972. 0,95 = 0,85

Thay số vào
⇒ Công suất yêu cầu
𝑃𝑦𝑐 =
3.1.1.

𝑃𝑡
𝜂

=

1,8
0,85

= 2,1 (kW)

Xác định số vòng quay của động cơ
𝑣

+ Số vòng quay của trục trộn : 𝑛𝑙𝑣 = 40 ( )
𝑝ℎ

+ Tỷ số truyền

𝑈𝑐ℎ = 𝑈𝑛 . 𝑈ℎ

(3.3)
𝑈𝑛 : là tỷ số truyền của bộ truyền ngoài
𝑈ℎ : là tỷ số truyền của hộp giảm tốc
Theo bảng 2.4 trang 21 tài liệu [1] ta chọn 𝑈𝑛 = 3
𝑈ℎ = 10
⇒ 𝑈𝑐ℎ = 3. 10 = 30
+ Số vòng quay của động cơ :
𝑛𝑠𝑏 = 𝑛𝑙𝑣 . 𝑈𝑐ℎ
(3.4)
𝑣

= 40. 30 = 1200 ( )
𝑝ℎ

Trong đó :
𝑛𝑠𝑏 : là số vịng quay sơ bộ
𝑛𝑙𝑣 : là số vòng quay của trục trộn

14

𝑈𝑐ℎ : là tỉ số truyền của toàn bộ hệ thống
Chọn quy cách động cơ

3.1.2.

𝑛𝑑𝑏 = 1500 (

𝑣
)
𝑝ℎ

𝑃𝑦𝑐 = 2,1 (𝑘𝑊)

Ta có :

𝑣

𝑛𝑠𝑏 = 1200 ( )
𝑝ℎ

Dựa vào các thơng số trên tra bảng P1.3 trang 236 tài liệu [1] ta chọn động cơ
điện:
Bảng 3.1 : Thông số của động cơ điện

Tên động cơ

Cơng suất động cơ

Số vịng quay của

Mơ men mở máy

𝑃đ𝑐 (kW)

động cơ
𝑛đ𝑐 (v/ph)

𝑇𝑚𝑚
𝑇đ𝑛

1420

2,2

4AX90L4Y3

3.1.3.

2,2

Tỷ số truyền 𝑼𝒄𝒉
𝑈𝑐ℎ =

𝑛đ𝑐
𝑛𝑙𝑣

=

1420

40

= 35,5

(3.5)
Trong đó:
𝑛đ𝑐 : là số vịng quay của động cơ
𝑛𝑙𝑣 : là số vòng quay của trục
𝑢𝑛𝑔 = 3
 uh =

𝑢𝑐ℎ
𝑢𝑛𝑔

=

35,5
3

= 11,8

(3.7)

3.1.4.

Phân phối tỷ số truyền của hệ dẫn động

15