Nghiên cứu một số thông số làm việc của máy băm rơm lô kiện

Bộ giáo dục và đào tạo
Trờng đại học nông nghiệp hà nội




NGUYN C THT



Nghiên cứu một số thông số làm việc của
máy băm rơm lô kiện


LUN VN THC S K THUT


Chuyên ngành: K thut mỏy v thit b c gii hoỏ nụng-lõm nghip
Mó s : 60 52 14
Ngi hng dn khoa hc: TS. Đậu Thế Nhu




Hà nội, 2010
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ...........
i


LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số
liệu, kết quả trong luận văn là trung thực và chưa từng ñược ai công bố
trong bất kỳ công trình nào khác.
Tôi xin cam ñoan rằng, mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn này
ñã ñược cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn này ñều ñã chỉ rõ
nguồn gốc.

Tác giả luận văn





Nguyễn ðức Thật











Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ...........
ii

LỜI CẢM ƠN


Trong suốt quá trình học tập tại trường và làm luận văn tốt nghiệp tôi
luôn nhận ñược sự giúp ñỡ nhiệt tình của Viện ñào tạo sau ñại học, khoa
Cơ ñiện Trường ñại học nông nghiệp Hà Nội, bộ môn Máy Nông nghiệp,
Viện Cơ ñiện nông nghiệp và công nghệ sau thu hoạch. ðặc biệt tôi luôn
nhận ñược sự chỉ bảo tận tình chu ñáo của các thầy trong bộ môn Máy
Nông Nghiệp – Khoa cơ ñiện và của TS. ðậu Thế Nhu-Viện Cơ ñiện nông
nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch.
Qua ñây tôi xin ñược bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc với những sự giúp ñỡ
của các tập thể và cá nhân nói trên.
Xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày .......tháng........năm 2010
Tác giả luận văn





Nguyễn ðức Thật







Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ...........

iii


MỤC LỤC


trang
Lời cam ñoan i
Lời cảm ơn ii
Mục lục iii
Danh mục các chữ viết tắt vi
Danh mục bảng ix
Danh mục hình x
ðẶT VẤN ðỀ

1
Chương 1
TỔNG QUAN VỀ VẤN ðỀ NGHIÊN CỨU
3
1.1. Khái quát chung về tình hình sử dụng rơm

3
1.2. Tình hình nghiên cứu, sử dụng máy băm rơm 5
1.2.1. Tình hình nghiên cứu các thông số làm việc, ứng dụng máy băm
rơm trên thế giới
5
1.2.2. Tình hình nghiên cứu các thông số làm việc, ứng dụng máy băm
rơm, cỏ trong nước
10
1.2.3. Tình hình nghiên cứu các thông số làm việc, ứng dụng máy băm

rơm lô kiện trên thế giới và Việt Nam
15
1.3. Lựa chọn nguyên lý làm việc
19
1.4. Xác ñịnh các thông số cần nghiên cứu
21
Chương 2
ðỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
24
2.1. ðối tượng nghiên cứu 24
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ...........
iv


2.1.1. ðối tượng nghiên cứu 24
2.1.2. ðịa ñiểm, thời gian nghiên cứu
25
2.2. Nội dung nghiên cứu
25
2.3. Phương pháp nghiên cứu 26
2.3.1. Phương pháp xác ñịnh hệ số ma sát của rơm 26
2.3.2. Phương pháp xác ñịnh lực cản cắt của rơm 27
2.3.3. Phương pháp xử lý số liệu thí nghiệm 30
2.3.4. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm ñơn yếu tố 32
2.3.5. Phương pháp qui hoạch thực nghiệm ña yếu tố 33
2.4. Phương pháp xác ñịnh các thông số ra của quá trình băm 39
2.4.1. Phương pháp xác ñịnh chi phí năng lượng riêng 39
2.4.2. Phương pháp xác ñịnh chiều dài trung bình ñoạn băm 40
Chương 3
XÁC ðỊNH CÁC THÔNG SỐ LÀM VIỆC

CỦA MÁY BĂM RƠM LÔ KIỆN

41
3.1. Cơ sở vật lý của quá trình cắt thái 41
3.2. các yếu tố ảnh hưởng ñến quá trình cắt thái bằng lưỡi dao 42
3.2.1. áp suất riêng q (N/cm) của cạnh sắc lưỡi dao trên vật thái 42
3.2.2. Các yếu tố ảnh hưởng chính của dao thái 43
3.2.3. ðiều kiện trượt của lưỡi dao trên vật thái 45
3.3. Nghiên cứu các lực tác dụng giữa dao và rơm 47
3.4. Tính toán, lựa chọn các thông số làm việc
50
3.4.1. Tính toán, lựa chọn một số thông số của bộ phận băm
51
3.4.2. Tính toán lựa chọn bộ phận thùng cấp liệu 52
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ...........
v


3.4.3. Tính toán lựa chọn sơ bộ ñộng cơ 53
3.5. Nghiên cứu quỹ ñạo chuyển ñộng của lưỡi dao so với kiện rơm 55
Chương 4
KHẢO NGHIỆM, ðÁNH GIÁ KẾT QUẢ VÀ XÁC ðỊNH
CÁC THÔNG SỐ TỐI ƯU CỦA MÁY BĂM
58
4.1. Vật liệu và dụng cụ thí nghiệm
58
4.1.1. Vật liệu và ñiều kiện thí nghiệm 58
4.1.2. Dụng cụ thí nghiệm.
59
4.2. Kết quả nghiên cứu thực nghiệm ñơn yếu tố

60
4.2.1. Ảnh hưởng của tốc ñộ thùng quay tới các thông số ra
61
4.2.2. Ảnh hưởng của chiều cao cấp liệu tới các thông số ra
64
4.2.3. Ảnh hưởng của tốc ñộ trống băm tới các thông số ra 67
4.3. Kết quả nghiên cứu xác ñịnh các thông số tối ưu của máy băm rơm
lô kiện bằng phương pháp qui hoạch hoá thực nghiệm ña yếu tố
70
4.3.1 Kết quả thu thập số liệu thí nghiệm, xử lý ñồng nhất phương sai 71
4.3.2. Kết quả xác ñịnh mô hình hồi qui quy hoạch hoá thực nghiệm
(QHHTN) ña yếu tố cho hàm Y
1


73
4.3.3. Kết quả xác ñịnh mô hình hồi qui quy hoạch hoá thực nghiệm
(QHHTN) ña yếu tố cho hàm Y
2
77
4.3.4. Giải bài toán tối ưu bằng phương pháp thương lượng có ñiều kiện 81
KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 82
TÀI LIỆU THAM KHẢO 84


Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ...........
vi


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Ký hiệu Tên gọi ðơn vị
n
th
Tốc ñộ quay của thùng cấp liệu Vg/ph
n
tr
Tốc ñộ quay của trống dao Vg/ph
h chiều cao cấp liệu mm
l
tb
Chiều dài trung bình ñoạn băm mm
N
e
Chi phí năng lượng riêng kWh/tấn
F
c
Lực cản N
N
b
Phản lực N
G Trọng lượng vật liệu kg
ϕ
Góc ma sát
°
f Hệ số ma sát
p
cr
lực cản cắt riêng của rơm
F

cr
lực cản cắt của rơm N
b
cr
bề rộng của lớp rơm
A Công cắt
S
2
i
Phương sai thí nghiệm của ñiểm i
m Số lần lặp thí nghiệm
y
ij

Giá trị thông số ra ở ñiểm thứ i, lần lặp thứ j;


i
y

Giá trị trung bình thông số ra ở ñiểm thứ i


S
2
tn

phương sai thí nghiệm

S
2
yt

phương sai yếu tố


F

chuẩn Fisher tính toán

F
b

chuẩn Fisher tra bảng


G

Chuẩn Kohren tính toán

G
b

Chuẩn Kohren tra bảng

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ...........
vii

S
2
imax

phương sai thí nghiệm lớn nhất trong số các S
2
i



x
1

Mã hoá của tốc ñộ quay của thùng cấp liệu Vg/ph
x
2


Mã hoá của chiều cao cấp liệu mm
x
3


Mã hoá của tốc ñộ quay của trống dao
Y
1
Mã hoá của hàm chiều dài trung bình ñoạn
băm
mm
Y

2
Mã hoá của hàm chi phí năng lượng riêng kWh/tấn
x
i


Giá trị mã hoá của yếu tố thứ i


X
i


Giá trị thực của yếu tố thứ i


X
oi


Giá trị thực mức cơ sở của yếu tố thứ i


ε
i

Khoảng biến thiên của yếu tố thứ i


N Số thí nghiệm

N
α

Số thí nghiệm ở mức phụ


N
0

Số thí nghiệm ở mức cơ sở


k

Số yếu tố ñầu vào


b
0


b
i


b
ij


b

ii

Các hệ số của phương trình hồi qui

y
s

cực trị của hàm mục tiêu


X
~

Các thông số vào theo hệ toạ ñộ mới


B
ii

Hệ số của phương trình chính tắc


q Áp suất riêng N/cm
P
ct
Lực cắt cần thiết N
∆S

ñộ dài lưỡi dao cm
P

t
lực cản cắt thái N
σ

góc mài dao của lưỡi dao

°
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ...........
viii


S Chiều dày cạnh sắc lưỡi dao mm
σ
c

ứng suất cắt của vật thái
α

Góc cắt thái
°
β

Góc ñặt dao
°
τ

Góc trượt
°
v
t

vận tốc tiếp tuyến

m/s
v
n

Vận tốc pháp tuyến m/s
ε

hệ số trượt


ω’

Góc cắt trượt

°
S
r

diện tích ñáy của kiện rơm

m
2

ρ
r

khối lượng riêng kiện rơm

kg/m
3

K
r

hệ số ñánh giá ñộ trượt của thùng và kiện rơm


R
tr

Bán kính trống băm

m
ω
tr


Vận tốc góc của trống băm

1/s
ω
th


Vận tốc góc của thúng quay
1/s
R

k

khoảng cách từ tâm kiện rơm ñến ñĩa dao ñang xét

mm











Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ...........
ix


DANH MỤC BẢNG

Số bảng Tên bảng trang
1.1
Thành phần hoá học và giá trị dinh dưỡng của
một số loại thức ăn cho gia súc
4
2.1
Thông số kỹ thuật của máy băm rơm lô kiện
MBK.01

25
2.2
Hệ số ma sát của rơm khô với rơm và thép
27
4.1
Tính năng kỹ thuật của các thiết bị, dụng cụ
ño lường thử nghiệm
59
4.2
Kết quả thử nghiệm máy khi thay ñổi vận tốc
quay của thùng cấp liệu
62
4.3
Kết quả thử nghiệm máy khi thay ñổi chiều
cao cấp liệu
65
4.4
Kết quả thử nghiệm máy khi thay ñổi tốc ñộ
quay của trống băm
67
4.5
sự biến thiên các thông số nghiên cứu
70
4.6
ma trận thí nghiệm
71
4.7
ma trận kết quả thí nghiệm hàm Y
1

72
4.8
ma trận kết quả thí nghiệm hàm Y
2

73
4.9
ma trận kết quả tính toán và xử lý số liệu với
hàn Y
1
74
4.10
ma trận kết quả tính toán và xử lý số liệu với
hàm Y
2
78


Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ...........
x


DANH MỤC HÌNH

Số hình Tên hình Trang
1.1
Máy băm rơm - cỏ khô dạng trống

6
1.2

Máy băm rơm dạng ñĩa (Renn-Canada)
8
1.3
Sơ ñồ nguyên lý máy băm dạng ñĩa
8
1.4
Máy băm rơm khô dạng liên hoàn
9
1.5a, b
Máy thái cỏ TC
11
1.6a, b
Máy băm kiểu trống lắp dao thẳng
12
1.7
Máy băm rơm năng suất 100kg/h
14
1.8
Máy băm rơm lô kiện model TOMAHAWK 8080

16
1.9
Họng cấp liệu của máy băm model TOMAHAWK 8080
16
1.10
Máy băm rơm lô kiện dạng lô
17
1.11
Máy băm rơm - cỏ khô dạng lô (băm rơm kiện vuông)

17
1.12
Máy băm rơm lô kiện dạng thùng quay
18
1.13
Cấu tạo trống bắt dao băm
20
1.14
Cấu tạo của máy băm rơm lô kiện
21
2.1
Máy băm rơm lô kiện MBK.01
24
2.2
Dụng cụ Giêlilốpski
27
2.3
Sơ ñồ nguyên lý hệ thống ño, truyền và lưu giữ dữ liệu về
lực cản cắt
28
2.4
Bộ phận giữ rơm ñể cắt
28
2.5
Lực cản của rơm khi cắt
30
3.1
Tác dụng cắt thái của lưỡi dao.
41
3.2

ðồ thị phụ thuộc lực cắt thái R vào ñộ dịch chuyển S của
V.P. Gơriatkin.
42
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ...........
xi


3.3
Cạnh sắc lưỡi dao
43
3.4
Góc cắt thái
43
3.5
ðồ thị phụ thuộc của lực cắt với ñộ thái sâu l
45
3.6
ðồ thị phụ thuộc của áp suất cắt thái riêng và vận tốc
dao thái

45
3.7
Vận tốc của ñiểm M trên cạnh sắc lưỡi dao AB
46
3.8
Cấu tạo của lưỡi cắt rơm
47
3.9
Các lực tác dụng lên lưỡi dao và vật thái
47

3.10
Nguyên lý làm việc của máy băm rơm lô kiện
50
3.11
cấu tạo của lưỡi dao
51
3.12
Thùng cấp liệu
52
3.13
Sơ ñồ xác ñịnh quỹ ñạo chuyển ñộng của lưỡi dao
55
4.1
Thí nghiệm xác ñịnh kích thước, khối lượng của kiện rơm
58
4.2
Một số hình ảnh thử nghiệm máy
61
4.3
ðồ thị biểu diễn môí quan hệ giữa chiều dài trung bình
ñoạn băm và n
th
63
4.4
ðồ thị biểu diễn môí quan hệ giữa chi phí năng lượng
riêng và n
th

64
4.5

ðồ thị biểu diễn môí quan hệ giữa chiều dài trung bình
của ñoạn băm và chiều cao cấp liệu
65
4.6
ðồ thị biểu diễn môí quan hệ giữa chi phí năng lượng
riêng và chiều cao cấp liệu
66
4.7
ðồ thị biểu diễn môí quan hệ giữa tốc ñộ trống băm và
chiều dài trung bình ñoạn băm
68
4.8
ðồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa tốc ñộ trống băm và
chi phí năng lượng riêng
69
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ...........
1


ðẶT VẤN ðỀ

Chăn nuôi bò phát triển mạnh trong 10 - 15 năm gần ñây, cùng với ñường
lối phát triển kinh tế của ðảng và Nhà nước sớm ñưa chăn nuôi phát triển
thành ngành sản xuất chính. Chính phủ ñã ñưa ra một số biện pháp và chính
sách phát triển chăn nuôi bò sữa ở Việt Nam nhằm từng bước thay thế sữa
nhập khẩu, mục tiêu ñáp ứng 40% lượng sữa tiêu dùng.
Nhiều cơ sở chăn nuôi bò sữa và thịt quy mô công nghiệp ñược phát triển
ở một số tỉnh như Hà Tây, Sơn La, Thái Nguyên, Hà Nội, Bình Dương, Trà
Vinh…có quy mô chăn nuôi phổ biến 50 - 200 con. Một số tỉnh như Tuyên
Quang, Thanh Hoá, Nghệ An, Lâm ðồng Thành phố Hồ Chí Minh…, ngoài

các quy mô trên, còn có các quy mô chăn nuôi 500 - 2000 con. ðặc biệt vừa
qua tại Nghệ An, Công ty cổ phần thực phẩm sữa TH ñã ñầu tư xây dựng
trang trại với qui mô lên tới 30.000 con bò sữa.
Thức ăn là một khâu quan trọng trong chăn nuôi, việc sử dụng những
nguồn nguyên liệu phục vụ cho chế biến thức ăn chăn nuôi rất ña dạng như:
thức ăn thô tươi, thô khô, thức ăn viên thô (tổng hợp thức ăn tinh, thô và vi
lượng), thức ăn tinh tổng hợp dạng bột và viên, thức ăn cao ñạm như bánh
dinh dưỡng, thức ăn vi lượng như viên ña liếm… ñể phục vụ cho bò. Bên cạnh
các loại thức ăn chính thì hiện nay việc sử dụng các loại thức ăn từ nguồn phụ
phẩm nông nghiệp như: rơm - cỏ khô, thân cây ngô, lạc ñậu ñỗ, bã mía... ñược
quan tâm ñáp ứng sự khan hiếm thức ăn trong lúc giao mùa và trái vụ.
Do vậy, hiện nay nhiều trang trại ñã quan tâm sử dụng rơm khô ñể làm thức
ăn cho trâu bò. Nhưng việc bảo quản rơm khô ñể sử dụng lâu dài là một bài toán
khó vì rơm khô có kích thước kồng kềnh nên cần diện tích kho lớn. Bên cạnh ñó
rơm khô nếu bảo quản bình thường dễ bị nấm mốc làm giảm chất lượng thức
ăn. ðể giải quyết vấn ñề này người ta thường ñóng bánh (“kiện” ) trước khi ñưa
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ...........
2


vào kho. Việc ñóng kiện rơm, cỏ khô ñể bảo quản ñã ñược nhiều nước áp dụng
và hiện tại ở Việt Nam ñang bắt ñầu ứng dụng. Trong tương lai ñây sẽ là gải
pháp tốt ñể bảo quản rơm phục vụ cho mục ñích chăn nuôi trâu, bò.
Có hai phương pháp ñóng kiện rơm khô ñể bảo quản ñó là ñóng kiện
vuông và kiện tròn cả hai phương pháp này ñều phổ biến. Nhưng khi mang
kiện rơm ra cho trâu bò ăn thì lại phải chế biến bằng cách băm ñể trộn với
thức ăn tinh hoặc không trộn. Hiện nay trong nước chưa có mẫu máy băm
rơm lô kiện, bên cạnh ñó các thiết bị nhập ngoại giá thành cao, chưa phù hợp
với tình hình sản xuất.
ðể có cơ sở thiết kế, chế tạo máy băm rơm lô kiện phù hợp với ñiều kiện

Việt Nam, chúng tôi ñã lựa chọn ñề tài: “Nghiên cứu một số thông số làm
việc của máy băm rơm lô kiện”.
Mục tiêu của ñề tài là: 1.Lựa chọn ñược nguyên lý làm việc của máy băm
rơm lô kiện;
2. Nghiên cứu xác ñịnh ñược một số thông số làm việc làm cơ sở cho việc
thiết kế máy băm rơm lô kiện;
3. Vận dụng các thông số ñã xác ñịnh vào chế tạo máy băm rơm lô kiện.
Trong suốt thời gian tiến hành nghiên cứu, tôi ñã nhận ñược nhiều sự giúp
ñỡ quí báu của thầy hướng dẫn và các thầy, cô trong bộ môn Máy nông
nghiệp – khoa Cơ ñiện trường ñại học nông nghiệp Hà Nội. Tôi xin chân
thành cảm ơn sự giúp ñỡ ñó.
Hà Nội, tháng 10 năm 2010
Tác giả


Nguyễn ðức Thật
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ...........
3


Chương 1
TỔNG QUAN VỀ VẤN ðỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Khái quát chung về tình hình sử dụng rơm

Rơm lúa ñược sử dụng phổ biến trong chăn nuôi trâu bò ở các nước nhiệt
ñới, ở Thái Lan có 75% rơm lúa nương rẫy và 82% rơm lúa nước ñược sử
dụng cho chăn nuôi; Bangladesh tỷ lệ này là 47%; Việt Nam hàng năm có
khoảng 20 triệu tấn rơm và ñây là nguồn thức ăn thô quan trọng cho chăn nuôi
trâu bò, ñặc biệt là vào mùa khô và mùa ñông.
Tuy nhiên, giá trị dinh dưỡng của rơm thấp, nhất là rơm mới thu hoạch

trong mùa mưa, vận chuyển rơm cũng rất cồng kềnh. Cho nên, việc chế biến
rơm mang lại hiệu quả trong chăn nuôi gia súc nhai lại là rất cần thiết, ước
tính hiện nay có hơn 70% số hộ chăn nuôi sử dụng rơm cho trâu bò, ñặc biệt
là vào mùa khô (miền Nam) và vào mùa ñông (miền Bắc) [6].
Theo nghiên cứu của các nhà khoa học Viện chăn nuôi quốc gia [15] ñưa
ra thành phần hoá học và giá trị dinh dưỡng của một số loại thức ăn cho gia
súc như bảng 1.1:
Kết quả trên cho thấy rơm khô có năng lượng trao ñổi (Kcal/kg) không lớn
do vậy việc sử dụng rơm khô làm thức ăn chăn nuôi bò ñược nghiên cứu và sử
dụng theo hai phương pháp chủ yếu là:
- Sử dụng rơm trực tiếp làm thức ăn thô:
Rơm khô ñược cho ăn trực tiếp hoặc băm nhỏ trộn với cỏ tươi băm nhỏ,
cám tổng hợp, rỉ mật, men bia tạo thành thức ăn tổng hợp theo khẩu phần (hay
còn gọi là thức ăn MTR). Với 1 con bò ñang vắt sữa, khẩu phần ăn trong
khoảng 20 - 25kg/ngày trong ñó rơm - cỏ khô thường chiếm 10 - 15%. ðây là
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ...........
4


một phưong pháp chăn nuôi tiên tiến ñã ñược các nước có nền chăn nuôi phát
triển áp dụng rất hiệu quả.
Bảng 1.1. Thành phần hoá học và giá trị dinh dưỡng của một số loại thức
ăn cho gia súc
(%) Trong vật chất khô
Loại
Thức
ăn
Vật
chất
khô

(%)
Protin
(%)
ðường
tan
(%)
Tỷ lệ tiêu hoá
chất hữu cơ
(DOM)
(%)
Năng
lượng
trao ñổi
(ME)
(Kcal/Kg)

Cỏ mật 18,2 11,1 - 47,2 1787
Cỏ voi tươi 15,8 14,4 7,8 56,0 1977
Cỏ voi ủ 24,1 6,6 - 45,0 2073
Thân ngô
tươi
14,0 12,0 2,7 54,0 2420
Ngọn mía 21,5 3,3 8,9 35,7 1942
Rơm 93,4 4,9 2,5 44,4 1532
- Xử lý rơm bằng phương pháp urê.
Việc sử dụng rơm khô làm thức ăn cho bò có giá trị dinh dưỡng thấp (ít
protein, khoáng chất và gluxit dễ lên men), tỷ lệ tiêu hoá thấp do chất xơ trong
rơm khó tiêu. Vì vậy các nhà khoa học chăn nuôi ở nước ta dùng phương pháp
xử lý rơm bằng urê. Từ những năm 1990 ñến nay ñã có nhiều công trình
nghiên cứu theo hướng này của Viện Chăn nuôi, Viện Thú y, Trường ðHNN

Hà Nội, ðH Nông Lâm Huế với các kết quả chính là:
+ Kết quả xử lý rơm với urê công thức 2,5 kg urê, 0,5 kg vôi, 100 lít nước,
100 kg rơm khô ñể chăn nuôi bò thịt ñạt hiệu quả tăng trọng cao hơn ñối
chứng 23,7%;
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ...........
5


+ ðã nghiên cứu ñánh giá các chỉ tiêu thức ăn của rơm xử lý urê (tỷ lệ 3 -
5% cho thấy hàm lượng xơ thô, NDF, ADF và lignin trong rơm giảm ñáng kể,
tỷ lệ tiêu hoá tăng 39,3% so với ñối chứng;
+ Kết quả xử lý rơm bằng urê tỷ lệ 4% ñã làm tăng hàm lượng Protein thô
và giảm hàm lượng NDF, hemicelluloza;
+ Ứng dụng phương pháp xử lý urê ở ñiều kiện nông hộ cho thấy xử lý urê
làm tăng giá trị nuôi dưỡng và tốc ñộ sinh trưởng của bò.
- Xử lý rơm bằng vi sinh (ủ lên men)
Việc sử dụng các chủng vi khuẩn L. plantarum, L. fermentum ñể lên men
rơm lúa ñã làm tăng ñáng kể chất lượng của rơm lúa và kéo dài thời gian bảo
quản. Nhưng việc lên men rơm lúa bằng vi sinh vật mới chỉ ñược thực
hiện ở các trang trại nhỏ lẻ bằng cách dùng túi nilông buộc kín và các vi sinh
vật có sẵn trên nguyên liệu ñể lên men. ðiều này ñã khiến cho các sản
phẩm tạo ra không giữ ñược lâu. Chính vì vậy, việc nghiên cứu sử dụng biện
pháp cấy giống thuần chủng ñể nâng cao chất lượng của quá trình ủ chua rơm
nguyên liệu dùng làm thức ăn cho gia súc là việc làm hết sức cần thiết.
1.2. Tình hình nghiên cứu, sử dụng máy băm rơm
1.2.1. Tình hình nghiên cứu các thông số làm việc, ứng dụng máy băm
rơm trên thế giới
ðối với nhiều nước trên thế giới, ñặc biệt là những nước công nghiệp phát
triển như Tây Âu, Bắc Mỹ, Châu Úc hay các nước có nền sản xuất chăn nuôi
hiện ñại như Israel... từ lâu người ta ñã nghiên cứu các thông số làm việc và

ñưa vào ứng dụng trên nhiều kiểu máy băm rơm khô phục vụ chăn nuôi sử
dụng một trong những dạng sau:
+ Dạng trống;
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ...........
6


+ Dạng ñĩa;
+ Dạng lô;
+ Dạng thùng quay kết hợp ñĩa cắt lắp lệch.
- Kiểu máy băm dạng trống (hình 1.1): những máy băm dạng này có
trống băm ñược lắp các dao cong, dao thẳng. Các thông số làm việc chính: tốc
ñộ trống băm từ 350 - 800 vòng/phút.












Hình 1.1. Máy băm rơm - cỏ khô dạng trống

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ...........
7

Với những máy băm lắp dao thẳng gia công chế tạo ñơn giản, chi phí
thấp, chi phí năng lượng cao, gây xung ñộng lớn, ñể khắc phục một phần
người ta thiết kế các tấm bắt dao nghiêng một góc.
Với máy băm lắp dao cong thì chế tạo phức tạp, chi phí cao nhưng giảm
ñược chi phí về năng lượng khi băm dễ dàng hơn do ñảm bảo góc cắt trượt
trên toàn bộ bề mặt lưỡi dao với lớp vật liệu .
Nhược ñiểm của loại này lớp vật liệu có ñộ chặt không ñồng ñều nên khi
cắt có hiện tượng rơm bị kéo vào dẫn ñến ñộ dài sản phẩm sau thái không
ñều.
ðể khắc phục người ta sử dụng các lô cuốn có nhiệm vụ cung cấp và ép
rơm thành lớp nguyên liệu mỏng theo yâu cầu trước khi ñưa vào băm. Những
máy này có ưu ñiểm do rơm ñã ñược ép mỏng có ñộ chặt tương ñối ñồng ñều
nên việc băm ñược dễ dàng, sản phẩm có ñộ dài tương ñối ñồng ñều nhưng
chi phí năng lượng cao, bộ phận cấp liệu ñược chế tạo phức tạp gồm cụm lô
nén và ép rơm vào họng thái, băng tải xích ñưa tải rơm ñến cụm lô nén, ép.
Với các máy năng suất lớn người ta lắp thêm cơ cấu cấp liệu tự ñộng có
khả năng ñiều chỉnh lượng nguyên liệu cấp trong quá trình máy vận hành, cơ
cấu ñiều chỉnh khe hở giữa dao và tấm kê bằng hệ thống thuỷ lực kết hợp cảm
biến ñể luôn ñảm bảo cho khe hở trong quả trình làm việc. Ngoài ra ñể tăng
khả năng vung xa của sản phẩm theo yêu cầu cụ thể máy ñược thiết kế có bộ
phận quạt thổi ñể vận chuyển sản phẩm.
Ưu ñiểm chính của loại này là chi phí năng lượng thấp, chế tạo các máy
năng suất lớn với kết cấu nhỏ gọn, bộ phận truyền và dẫn ñộng không quá
phức tạp. Tuy nhiên ñể gia công các dao băm ñòi hỏi công nghệ và chi phí
cao, khả năng vung xa kém ñối với các máy năng suất nhỏ.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ...........
8

- Kiểu máy băm rơm dạng ñĩa (hình 1.2) có các thông số làm việc: bộ
phận bắt dao băm là 1 ñĩa, trên ñó bố trí từ 2 ñến 4 dao dạng cong hình lưỡi
liềm hoặc dao thẳng ñược lắp ñối xứng nhau hay dao cách dao một góc ñều
nhau thuận lợi cho khả
năng thay ñổi số dao
làm việc (cách lắp ñối
xứng) và với các máy
băm dạng ñĩa thì ñĩa dao
vừa có tác dụng là tấm
liên kết bắt dao vừa làm
bánh ñà (máy năng suất
nhỏ).
Hình 1.2. Máy băm rơm dạng ñĩa (Renn-Canada)










Hình 1.3.Sơ ñồ nguyên lý máy băm dạng ñĩa

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ...........
9

-



-
Liên hợp máy:
Các liên hợp máy thu hoạch rơm sử dụng nguyên lý băm cắt dạng trống,
dao cong có bộ phận cuốn và nén ép ñưa vào bộ phận băm rơm sau khi băm
nhỏ ñược ñưa vào các xe chứa. Vì tính chất liên hoàn và làm việc với tốc ñộ
cao nên các bộ phận làm việc ñược gia công có ñộ chính xác rất cao (hình 1.4).
Ưu ñiểm: phù hợp với các nước có nền nông nghiệp phát triển và cơ giới
hoá cao sử dụng cho những nông trại có quy mô lớn, tính ñồng bộ cao.
Nhược ñiểm: Máy có cấu tạo phức tạp, cồng kềnh , chế tạo phức tạp giá
thành rất cao.
Hình 1.4. Máy băm rơm khô dạng liên hoàn

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ...........
10


1.2.2. Tình hình nghiên cứu các thông số làm việc, ứng dụng máy băm
rơm, cỏ trong nước

Việc ñưa công nghệ cao vào phục vụ chăn nuôi bò là hữu ích, nhưng cần
có sự phát triển ñồng bộ về công nghệ và thiết bị phục vụ công nghệ mới ñạt
ñược hiệu quả sử dụng công nghệ mới trong chăn nuôi.
Việt Nam là một nước nông nghiệp, ngoài những sản phẩm chính tạo ra từ
ngành nông nghiệp thì hàng năm một lượng lớn (20 triệu tấn rơm) phụ phế
phẩm nông nghiệp (như rơm rạ, vỏ ñậu ñỗ, bã mía,...) ñược sử dụng trong chế
biến làm phân bón, thức ăn gia súc, sản xuất ñiện, làm ván nhân tạo... Nhiều
cơ sở ñã nắm bắt, sử dụng nguồn nguyên liệu phụ phẩm vô tận này cho nhu
cầu sản xuất của mình mang lại hiệu quả cao.
Việc chế biến, xử lý trước khi sử dụng có ý nghĩa quan trọng khi mà
nguồn phế thải ñược xem là bỏ ñi có thể ñược tận dụng một cách có hiệu quả
làm thức ăn cho gia súc. ðặc biệt trong nghiên cứu chế biến, xử lý nguyên
liệu thức ăn cho gia súc nhai lại thì vấn ñề chế biến ñể tận dụng các phụ phế
phẩm cần ñược quan tâm.
Một số cơ sở tự trang bị cho mình những thiết bị nhập ngoại như (Viện Di
truyền Nông nghiệp (nhập máy từ Trung Quốc),...) băm rơm rạ làm nguyên liệu
trồng nấm với giá thành cao (60 triệu). Máy làm việc theo nguyên lý dạng ñĩa.
Các máy sử dụng trong chế biến thức ăn cho gia súc hiện nay chủ yếu là
máy thái các loại thức ăn thô xanh (nguyên liệu ở dạng tươi) như:
Máy thái cỏ (CT1, CT2, CT5) do Viện Cơ ñiện Nông nghiệp và Công
nghệ sau thu hoạch thiết kế chế tạo (dạng ñĩa): (hình 1.5a;1.5b) chủ yếu là
thái cỏ voi cho bò, làm thức ăn ủ chua năng suất 5 tấn/giờ và một số các máy
thái cỏ cỡ nhỏ máy làm việc trên nguyên lý dạng ñĩa lắp từ 2 - 4 dao dạng
thẳng có lắp bánh ñà hoặc lấy trọng lượng của ñĩa làm bánh ñà.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ...........
11


Máy thái cỏ CT5 có các thông số kỹ thuật [7]:
- ðường kính rô to thái: 900mm

- Tốc ñộ quay của rô to thái: 500 vg/ph
- Số lượng dao: 2
- Khe hở cắt: 2 – 6mm
- Góc cắt: 21°
- Tổng công suất: 10,5 kW
- Chi phí năng lượng riêng: 2,1 kWh/t
- ðộ dài ñoạn thái: 30-150mm
Mẫu máy thái CT5 có nhiều ưu ñiểm: năng suất cao, chất lượng thái tốt,
bộ phận cấp liệu an toàn, các thông số làm việc phù hợp với ñiều kiện chế tạo
trong nước. Máy có nhược ñiểm là không thái ñược cỏ khô.
Máy thái cỏ của Công ty Cơ khí Nam Hồng (dạng trống có lô nén): máy
có bộ phận chính là trống tròn trên lắp 4 - 6 dao thẳng làm việc nguyên lý chặt
bổ nên gây ra xung ñộng lớn nên ñộ bền của các chi tiết cần ñược tính toán
hình 1.5a
hình 1.5b
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ...........
12


kỹ, chi phí năng lượng cao ñiều ñó cũng một phần nâng giá thiết bị cao hơn so
với loại khác cùng năng suất (hình 1.6a).








Máy thái cỏ dạng trống (dao thẳng) Công ty Cơ khí Nam Hà chế tạo (hình

1.6b). Máy có năng suất 400 kg/giờ, với loại máy này chủ yếu thái cỏ tươi do
kết cấu dao thẳng lắp song song với trục máy nên khi làm việc gây ra xung
ñộng rất lớn ñiều ñó ảnh hưởng tới ñộ bền của các chi tiết, kết cấu máy và chi
phí năng lượng lớn hơn so với các máy cùng năng suất.








hình 1.6b
hình 1.6a
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ...........
13


Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội ñã chế tạo máy thái rơm rạ tươi với
ñộ ẩm (65 - 85%) theo nguyên lý ñĩa lắp dao cong. Theo tìm hiểu kết cấu máy
việc lắp dao cong trên ñĩa ñể ñảm bảo ñược góc cắt trước khác 0 và duy trì
ñược khe hở giữa lưỡi dao và tấm kê nhỏ thì mặt dao là một hình cong 3 chiều
rất khó chế tạo. ðể ñơn giản trong việc chế tạo có thể sử dụng loại dao phẳng
nhưng khi ñó các dao phải ñược lắp với góc ñặt trước bằng 0.Trong trường
hợp này khi làm việc lớp nguyên liệu sẽ tỳ vào mặt trước của dao gây nên chi
phí năng lượng cao và mài mòn dao nhanh. ðể mài dao và căn chỉnh lại dao
ñảm bảo khe hở làm việc là rất phức tạp (phải mài toàn bộ bề mặt trước của
dao và thêm tấm lót ñệm).
Qua tìm hiểu với mẫu máy trên ñể làm việc với rơm - cỏ khô (ñộ ẩm 14 -
18 %) cần phải có cặp lô nén ép lớp nguyên liệu trước khi vào họng băm

nguyên nhân chủ yếu là do ñặc ñiểm cơ lý của nguyên liệu. Khác với các loại
nguyên liệu khác như cỏ tươi, rơm, rạ tươi. ra khô hiện nay thu hoạch qua
máy ñập liên hoàn nên bị rối, dập rất mềm. Khi sử dụng các máy (trong nước)
ñã nêu ở trên ñể cắt ñược triệt ñể thì khoảng cách giữa dao với tấm kê phải
rất nhỏ, ñòi hỏi gia công có ñộ chính xác cao, có thể mài và căn chỉnh dao sau
một thời gian làm việc. ðiều này gây khó khăn cho việc chế tạo máy. Khi
máy làm việc rơm sẽ bị kéo cả cọng qua khe hở giữa dao và tầm kê mà không
ñược cắt. Ngoài ra với rơm rối việc ñảm bảo ñược quá trình cấp liệu nhằm
duy trì ñộ ñồng ñều của sản phẩm cũng như chống kẹt tắc cho máy cũng cần
ñược quan tâm. Như vậy máy băm rơm rối cần thoả mãn các yêu cầu sau:
- Cần phải có bộ phận cấp ép rơm có khả năng truyền ñộng dễ dàng và tự
lựa ñược chiều cao của lớp vật liệu.
- Việc bố trí dao phải tạo ñiều kiện căn chỉnh dễ dàng.