(Đồ án tốt nghiệp) thiết kế và chế tạo máy băm nghiền thức ăn chăn nuôi cho gia súc

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ MÁY BĂM NGHIỀN THỨC ĂN
CHĂN NUÔI CHO GIA SÚC

Người hướng dẫn:
Sinh viên thực hiện:

PGS.TS ĐINH MINH DIỆM
NGUYỄN ĐÌNH PHÚC
ĐẶNG BÁ HƯNG

Đà Nẵng, 2019


Thiết kế máy băm nghiền thức ăn cho gia súc

LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay với xu hƣớng phát triển của xã hội thì tự động hóa trong q trình sản
xuất và tự động hóa trong q trình cơng nghệ là u cầu bức thiết của quá trình
chuyển tiếp từ cách mạng khoa học - kỹ thuật sang cách mạng khoa học - công nghệ.
Đồ án tốt nghiệp lần này là một bƣớc đi cần thiết cho chúng em nhằm hệ thống các
kiến thức đã đƣợc học ở nhà trƣờng sau gần năm năm học. Đồng thời nó giúp cho em
bắt đầu làm quen với cơng việc thiết kế một cơng trình hồn chỉnh, để có thể đáp ứng
tốt cho cơng việc sau này.

Với đề tài đƣợc giao:“Thiết kế và chế tạo máy băm nghiền thức ăn cho gia súc”
Trong quy trình thiết kế, tính tốn, tuy đã có nhiều cố gắng, nhƣng do kiến thức

C
C

cịn hạn chế, và chƣa có nhiều kinh nghiệm nên chắc chắn chúng em không tránh khỏi
sai sót. Chúng em kính mong đƣợc sự góp ý chỉ bảo của các thầy, cơ để chúng em có

R
L
T

thể hồn thiện hơn đề tài này.

Em xin chân thành cảm ơn tất cả các thầy, cô giáo trong trƣờng Đại học Bách

U
D

Khoa, trong khoa Cơ Khí, đặc biệt là các thầy đã trực tiếp hƣớng dẫn em trong đề tài
tốt nghiệp này.

Đà Nẵng, ngày 5 tháng 12 năm 2019.
Sinh Viên Thực hiện

Nguyễn Đình Phúc

SVTH: Nguyễn Đình Phúc – 13C1A
Đặng Bá Hưng – 13C1A

Đặng Bá Hƣng

GVHD: PGS.TS. Đinh Minh Diệm

1


Thiết kế máy băm nghiền thức ăn cho gia súc

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CHĂN NUÔI VIỆT NAM VÀ GIỚI
THIỆU PHƢƠNG PHÁP CHẾ BIẾN THỨC ĂN CHĂN NUÔI

1.1 Tổng quan về chăn ni
a. Đối với chính sách phát triển chăn ni bị sữa, lợn
Đây là một trong những chính sách có mục tiêu, nội dung và giải pháp rất phù
hợp với tình hình phát triển chăn ni bị sữa trong nƣớc thời gian qua, do đó đến nay
về cơ bản chƣơng trình phát triển chăn ni bị sữa đã đạt đƣợc các mục tiêu chính
theo các mốc thời gian đề ra. Tuy vậy, thời gian hiệu lực của chính sách khơng cịn
nhiều, một số vấn đề về quy hoạch, xác định vùng, đối tƣợng chăn nuôi, giải

C
C

pháp giống và kỹ thuật chăn ni bị sữa đã trở nên bất cập cần phải có sự điều
chỉnh cho phù hợp trong thời gian tới.

R
L
T

b. Đối với chính sách khuyến khích chăn nuôi lợn xuất khẩu

Xuất phát điểm của ngành chăn nuôi nƣớc ta nói chung và chăn ni lợn nói

U
D

riêng cịn thấp, chúng ta chƣa thực sự có đƣợc một ngành chăn ni lợn mang tính
chun nghiệp cao, chăn ni nhỏ phân tán chiếm tỷ trọng lớn, chăn nuôi trang trại
mới đƣợc hình thành phần nhiều mang tính tự phát, thiếu quy hoạch; các chính sách
chƣa đủ mạnh và đồng bộ, nhất là đất đai, tín dụng và thị trƣờng; năng suất chăn nuôi
thấp, giá thành cao, quản lý chất lƣợng và an tồn vệ sinh thực phẩm kém.
c. Chính sách phát triển giống cây trồng, vật ni
Chính sách phát triển giống cây trồng, vật nuôi đã mang lại những kết quả rất tốt
về công tác giống vật nuôi, chúng ta đã duy trì đƣợc nhiều loại giống gốc vật ni có
giá trị phục vụ cơng tác cải tạo và nhân giống phục vụ sản xuất, nhất là thời kỳ chuyển
từ nền kinh tế tập trung sang kinh thế thị trƣờng; hệ thống các cơ sở giống vật ni
cũng nhờ đó mà cịn duy trì và phát triển đến ngày nay.
Triển khai nhiều chƣơng trình về giống đã tăng cƣờng một bƣớc quan trọng để
củng cố và từng bƣớc hiện đại hoá hệ thống nghiên cứu, sản xuất giống ở các cơ sở
giống trung ƣơng và một số địa phƣơng; đã chọn tạo và nhập bổ sung một khối lƣợng
giống vật nuôi lớn nhất từ trƣớc tới nay, chƣa khi nào trong sản xuất chăn ni của
Việt Nam có đƣợc tập đoàn giống phong phú về chủng loại và cấp loại nhƣ hiện nay.
SVTH: Nguyễn Đình Phúc – 13C1A
Đặng Bá Hưng – 13C1A

GVHD: PGS.TS. Đinh Minh Diệm

2

Thiết kế máy băm nghiền thức ăn cho gia súc

Tuy vậy, các giống tốt vẫn chƣa đƣợc phổ biến rộng khắp trong sản xuất: Một
trong những nguyên nhân là chăn ni nhỏ lẻ cịn chiếm tỷ lệ cao, ngƣời nơng dân
khơng có thơng tin để quan tâm đến chất lƣợng con giống, trong khi mạng lƣới các
trạm, trại nhân giống và cung ứng giống của các địa phƣơng còn kém phát triển, hiệu
quả của công tác quản lý chất lƣợng giống vật ni nói riêng và vật tƣ chăn ni nói
chung vẫn cịn nhiều bất cập, tồn tại do hệ thống tổ chức và vật lực chƣa thực sự tƣơng
thích với đòi hỏi của thực tiễn sản xuất ngành chăn ni.
d. Tình hình dịch bệnh trong chăn ni
Từ năm 2003, chăn ni ln phải đối mặt với tình hình dịch bênh, điển hình là
dịch bệnh cúm gia cầm và dịch tai xanh ở lợn. Dịch cúm trên da cầm đã xảy ra trên
nhiều tỉnh thành gây thiệt hại nặng nề trong sản xuất cũng nhƣ ảnh hƣởng lớn đến thị

C
C

trƣờng tiêu dùng, giai đoạn 2003-2008 Việt Nam phải chi 236 triệu USD trong việc
phòng chống cúm gia cầm. Đến nay chúng ta vẫn chƣa ngăn chặn và khống chế đƣợc

R
L
T

dịch bệnh.

Đối với dịch tai xanh, từ năm 2007 đến nay dịch bệnh xảy ra trên 38 tỉnh thành,

U
D

năm nào cũng có dịch bệnh xảy ra, hiện nay chƣa có một con số nào thống kê đƣợc
tổng số ngân sách mà nhà nƣớc phải bỏ ra để hỗ trợ dịch bệnh, nhƣng hậu quả của nó
thì đƣợc thể hiện rất rõ. Năm 2007, dịch bệnh đã xảy ra trên 13.355 hộ gia đình (trên
14 tỉnh, thành) với gần 30.000 đầu lợn bị tiêu hủy, đến năm 2008, dịch bệnh đã xảy ra
trên 28 tỉnh, thành, số lợn bị tiêu hủy cao gấp 10 lần năm 2007.
Cùng với sự phát triển về quy mơ, tình hình dịch bệnh trong chăn ni xảy ra
càng nhiều, lây lan nhanh, khó kiểm sốt, mức độ thiệt hại mà dịch bệnh gây ra cho
ngành chăn nuôi ngày càng lớn. Đó là những thách thức rất lớn mà chúng ta phải đối
mặt trong giai đoạn tới.
1.2 Giới thiệu các loại thực vật làm thức ăn chăn nuôi
Thức ăn thơ xanh ln có tầm quan trọng đặc biệt và không thể thay thế đối với
gia súc ăn cỏ nhƣ trâu, bị, dê, cừu, thỏ, hƣơu, nai, nhím, … và là thức ăn truyền thống
khá hiệu quả đối với chăn nuôi lợn, gà, vịt, ngan, ngỗng. Với nhu cầu trung bình 30 kg
thức ăn thơ xanh mỗi ngày của trâu, bò; 5-7 kg/ngày ở dê, cừu, hƣơu, nai; 3-5 kg/ngày
ở nhím, thỏ, … cũng là bài tốn khá phức tạp đối với chăn nuôi nông hộ khi việc chăn
thả tự nhiên ngày càng khó khăn do đất bị thu hẹp và kém hiệu quả bởi chất lƣợng cỏ
SVTH: Nguyễn Đình Phúc – 13C1A
Đặng Bá Hưng – 13C1A

GVHD: PGS.TS. Đinh Minh Diệm

3


Thiết kế máy băm nghiền thức ăn cho gia súc

tự nhiên vừa thiếu vừa nghèo dinh dƣỡng. Khả năng trồng cỏ cịn nhiều hạn chế và cỏ

vẫn có tính thời vụ nên vào mùa đông, khô hanh cỏ không mọc đƣợc thì trâu, bị … lại
thiếu thức ăn, tăng trọng kém, sụt sữa, chịu rét kém, …
Với thực trạng này, việc kế thừa và phát hiện những nguồn thức ăn thơ xanh khác
ngồi cỏ là một hƣớng đi đúng đắn trong giai đoạn hiện nay. Các nguồn thức ăn thô
xanh ngoài cỏ ở Việt Nam rất phong phú và sẵn có ở mọi vùng, miền trên cả
nƣớc. Phƣơng pháp chế biến lại đơn giản nên nếu biết thu gom, chế biến và bảo quản
hợp lý thì ngƣời chăn ni sẽ chủ động đƣợc nguồn thức ăn rẻ tiền, khắc phục đƣợc
tính thời vụ và giàu dinh dƣỡng, đảm bảo hiệu quả chăn nuôi, đặc biệt là chăn nuôi gia
súc ăn cỏ.
1.2.1 Thức ăn từ các loại cây xanh

C
C

a. Giới thiệu

Bao gồm các loại lá xanh, thân lá, ngọn non của các loại cây bụi, cây gỗ đƣợc sử

R
L
T

dụng trong chăn nuôi. Thức ăn xanh là loại thức ăn chiếm tỷ lệ cao trong khẩu phần ăn
của các loài động vật nhai lại ( trâu, bò, dê, ...). Thức ăn xanh rất đa dạng gồm nhiều

U
D

loại nhƣ: rơm rạ, cỏ voi, bã mía, thân cây ngơ, bèo, rau muống, rau lang, xơ dừa, thân
cây chuối, ...

Hình 1.1. Các loại thức ăn xanh
SVTH: Nguyễn Đình Phúc – 13C1A
Đặng Bá Hưng – 13C1A

GVHD: PGS.TS. Đinh Minh Diệm

4


Thiết kế máy băm nghiền thức ăn cho gia súc

b. Đặc điểm
- Thức ăn xanh chứa nhiều nƣớc, nhiều chất xơ.
- Thức ăn xanh dễ tiêu hóa, ngon miệng.
- Thức ăn xanh nhiều vitamin nhiều nhất là vitamin A (Caroten), vitamin B đặc
biệt là vitamin B2 và vitamin E, vitamin D rất thấp.
- Hàm lƣợng dinh dƣỡng trong thức ăn xanh thấp.
- Hàm lƣợng lipit chứa trong thức ăn xanh là 4% tính theo vật chất khơ, chủ yếu là
các axit béo khơng no. Khống trong thức ăn xanh thay đổi tùy theo loại thức ăn,
tính chất đất đai, chế độ bón phân và thời gian thu hoạch. Nhìn chung thân lồi
họ đậu có hàm lƣợng Ca, Mg, Co cao hơn trong các loại thức ăn xanh khác.
1.2.2 Thức ăn rễ, củ và quả

C
C

a. Giới thiệu

R

L
T

Là loại thức ăn đƣợc dùng tƣơng đối phổ biến cho gia súc nhất là gia súc cho
sữa. Thức ăn rễ, củ, quả thƣờng gặp ở nƣớc ta nhƣ sắn, khoai lang, các loại bí... là
những loại thức ăn ngon miệng thích hợp cho lợn non và bò sữa.

U
D

Nhƣợc điểm của loại thức ăn này là khó bảo quản sau khi thu hoạch do dễ bị thối
hỏng, cần phải làm khô mới để đƣợc lâu dài.
b. Một số loại củ
- Khoai mì ( sắn ):
+ Củ sắn thƣờng đƣợc dùng để sản xuất tinh bột chất lƣợng cao, dù vậy cũng vẫn
đƣợc sử dụng cho bị, heo và gia cầm dƣới dạng khơ hoặc tƣơi. Thƣờng dùng
nhất là dạng thái lát hoặc khúc phơi khô, khi dùng đem nghiền thành bột. Đây là
một loại thực liệu khá phổ biến trong thức ăn hỗn hợp, kể cả ở các nƣớc ôn đới
phải nhập khẩu. Bột sắn thƣơng mại có độ ẩm 12,5-13,5 %, protein 1,8-3,0 %,
béo 0,3-0,4 %, xơ 1,5-4,2 % trong đó tinh bột chiếm đến 68 %, khống chất 1,33,3 %, trong đó canxi 0,07-0,09 % và photpho 0,05-0,09 %.
+ Các dƣỡng chất của khoai mì dễ tiêu hóa. Hàm lƣợng ME biến động từ 13,518,05 MJ/kg, tƣơng đƣơng với 1-1,4 DVTA.
+ Protein khoai mì chứa 3,5% lysin-methemin; 0,6-1,6mg thiamin và 0,8 mg
ribolavin, nghèo các axit béo thiết yếu. Khoai mì chứa 2 glucosid có gốc – C=N
là linamarin và lotaustralin, chúng dễ bị phân hủy phóng thích ra acid cyan
SVTH: Nguyễn Đình Phúc – 13C1A
Đặng Bá Hưng – 13C1A

GVHD: PGS.TS. Đinh Minh Diệm

5

Thiết kế máy băm nghiền thức ăn cho gia súc

hydrid gây ngộ độc cho gia súc non. Những phƣơng pháp xử lý có thể là hấp, bào
nạo và vắt hoặc xay nghiền thành bột và sau đó đem ép. Chủ yếu đƣợc dùng để
ni gia súc lớn có sừng. Trong khẩu phần có thể dùng khơng q 10% để ni
gia cầm, khơng q 40% để ni heo và 40-70% tính theo gia trị năng lƣợng của
khẩu phần để nuôi trâu bò. Việc cân đối các dƣỡng chất khiếm khuyết phải đƣợc
chú ý.

C
C

R
L
T

U
D

Hình 1.2. Củ sắn

- Khoai lang:
+ Củ khoai lang dễ tiêu hóa và là một thực liệu cung cấp năng lƣợng rất tốt. Củ
tƣơi rất thu hút trâu bò. Thức ăn tinh dặm của bị sữa có thể gồm 50% khoai lang
xắt lát khô, 20% bắp, 20% mật đƣờng cộng thêm urê tƣơi có thể thay thế 30-50%
tỷ lệ thức ăn trong các khẩu phần của heo. Nấu với lƣợng lớn nên sử dụng cho
heo trƣởng thành tốt hơn.
+ Khoai lang khơ có giá trị 90% so với bắp khi chúng chiếm đến 60% khẩu phần.

Chăn thả ngƣời ta cho heo nái ăn thêm 0,5 kg thức ăn bổ sung protein hàm lƣợng
cao, nhƣng có thể khiến cho heo nái dễ bị mập mỡ. Bột khoai lang có thể đƣa vào
khẩu phần ăn của gia cầm đến 50%, nếu có bổ sung protein thích hợp cho kết quả
tốt.

SVTH: Nguyễn Đình Phúc – 13C1A
Đặng Bá Hưng – 13C1A

GVHD: PGS.TS. Đinh Minh Diệm

6


Thiết kế máy băm nghiền thức ăn cho gia súc

Hình 1.3. Củ khoai lang

C
C

1.2.3 Thức ăn từ các hạt ngũ cốc

R
L
T

a. Hạt ngô

Ngô: giống nhƣ các loại ngũ cốc khác, ngơ chứa nhiều vitamin E, ít vitamin D và
B. Ngơ chứa ít canxi, nhiều photpho nhƣng chủ yếu ở dạng kém hấp thu là phytat. Ngơ

U
D

có tỷ lệ tiêu hóa năng lƣợng cao, giá trị protein thấp, thiếu axit amin.
Ngô là loại thức ăn chủ yếu dùng cho gia súc, gia cầm và các loại thức ăn rất giàu
năng lƣợng, 1kg ngơ hạt có 3200 - 3300 kcal ME. Ngơ cịn có tính chất ngon miệng
đối với lợn tuy nhiên nếu dùng làm thức ăn chính cho lợn thì sẽ khiến cho mở lợn trở
nên nhão. Ngô thƣờng đƣợc xem là loại thức ăn năng lƣợng để so sánh với các loại
thức ăn khác.

Hình 1.4. Hạt ngơ
SVTH: Nguyễn Đình Phúc – 13C1A
Đặng Bá Hưng – 13C1A

GVHD: PGS.TS. Đinh Minh Diệm

7


Thiết kế máy băm nghiền thức ăn cho gia súc

b. Hạt lúa
Là loại hạt ngủ cốc chủ yếu của vùng Đơng Nam Á. Thóc đƣợc dùng chủ yếu
cho các loại gia súc nhai lại và ngựa; gạo, cám dùng cho ngƣời, lợn và gia cầm. Vỏ
trấu chứa 20% khối lƣợng của hạt thóc, nó giàu Silic và thành phần chủ yếu là
xenluloza. Cám gạo chứa 11 – 13 % protein thơ và 10 – 15 % lipit.

C
C

R
L
T

U
D

Hình 1.5. Hạt lúa

1.3. Các phƣơng pháp chế biến thực vật làm thức ăn chăn nuôi
Tự sản xuất thức ăn chăn nuôi không phải là điều mới mẻ nhƣng trong điều kiện
thực tế hiện nay, việc ngƣời dân tự sản xuất thức ăn chăn ni vẫn gặp phải rất nhiều
khó khăn. Vì phụ thuộc hồn tồn vào các loại thức ăn chăn ni nên những năm gần
đây, giá cám liên tục tăng, ngƣời chăn ni gặp khó, sản xuất chăn ni liên tục lỗ. Rất
nhiều gia đình muốn tự sản xuất thức ăn chăn ni để có thể chủ động đƣợc lƣợng cám
cho trang trại mình, khơng cịn phải phụ thuộc vào các cơng ty cám trên thị trƣờng.
Tuy nhiên, để thực hiện đƣợc điều đó, vẫn cịn một số khó khăn nhất định nhƣ: việc
thu mua và bảo quản nguyên liệu, đầu tƣ máy móc trang thiết bị để sản xuất cám, đầu
tƣ thời gian cơng sức để làm cám...Vì vậy, mặc dù rất nhiều gia đình chăn ni muốn
tự sản xuất, chế biến thức ăn nhƣng vẫn chƣa thể thực hiện đƣợc ý định này.
Có thể nói, tự sản xuất, chế biến thức ăn chăn ni từ nguồn ngun liệu sẵn có
tại các địa phƣơng đang đƣợc cho là một hƣớng đi hiệu quả giúp cho ngƣời nơng dân
SVTH: Nguyễn Đình Phúc – 13C1A
Đặng Bá Hưng – 13C1A

GVHD: PGS.TS. Đinh Minh Diệm

8

Thiết kế máy băm nghiền thức ăn cho gia súc

có thể duy trì và phát triển ngành chăn ni của tỉnh nhà trong điều kiện chăn ni cịn
gặp rất nhiều khó khăn nhƣ hiện nay.
Sắn có thể sát thành bội sau đó phơi khơ làm bột lọc, bã phơi khơ hoặc nấu chín
ủ men rƣợu cho gia súc ăn.
1.4. Một số phƣơng pháp chế biến thức ăn cơ học.
1.4.1. Phương pháp cắt, băm, xay, nghiền.
Xay, nghiền, cắt, băm là phƣơng pháp chế biến bằng cơ học, nhằm làm thay đổi
nguyên liệu về hình dạng, kích thƣớc, từ trạng băm ngun liệu sống chƣa ăn đƣợc
thành thức ăn. Nguyên liệu đƣợc sơ chế, rửa sạch, đƣa vào cắt băm hoặc xay, giã,
nghiền, tạo ra các sản phẩm mới phù hợp với món ăn về hình dạng, kích thƣớc, trạng
băm. Phƣơng pháp này áp dụng cho các loại thực phẩm ăn đƣợc không qua chế biến

C
C

nhiệt nhƣ: Các loại coktail làm từ hoa quả, nƣớc uống từ hoa, quả, rau…

R
L
T

U
D
a) Trƣớc khi băm

b) Sau khi băm

Hình 1.6. Rau, quả đã đƣợc băm, nghiền.
- Nguyên liệu: Là những thực vật ăn sống đƣợc và một số nguyên liệu động vật
có thể ăn sống. Phần lớn nguyên liệu là các loại hoa quả, rau, cỏ nhƣ: cỏ voi, mía, than
cây chuối, các loại ngủ cốc…
- Dụng cụ chế biến: Dao, chầy, cối, máy xay, nghiền.
- Sản phẩm: Giữ đƣợc màu sắc tự nhiên của ngun liệu, có hình dáng đẹp, kích
thƣớc phù hợp với từng món ăn cụ thể.

SVTH: Nguyễn Đình Phúc – 13C1A
Đặng Bá Hưng – 13C1A

GVHD: PGS.TS. Đinh Minh Diệm

9


Thiết kế máy băm nghiền thức ăn cho gia súc

1.4.2. Phương pháp vắt, ép
Vắt, ép là phƣơng pháp chế biến dùng lực ép của các dụng cụ nhằm tách và lấy cấc
chất lỏng có trong nguyên liệu để sử dụng làm sản phẩm ăn uống. Nguyên liệu đƣợc
sơ chế sạch, cắt băm thành từng phần nhỏ, đƣa vào dụng cụ chuyên dùng để vắt hoặc
ép để lấy hết phần chất lỏng có trong nguyên liệu sử dụng làm nguyên liệu cho các
món ăn, đồ uống. Phƣơng pháp ép sử dụng với hầu hết mọi nguyên liệu, vắt chỉ sử
dụng với các loại quả. Phƣơng pháp này sử dụng chủ yếu cho các đồ uống cho gia súc.

C
C

R

L
T

U
D

Hình 1.7. Cám viên đƣợc ép để làm thức ăn chăn nuôi.
- Nguyên liệu: Sử dụng chủ yếu có nguồn gốc thực vật, có thủy phần cao, có
nhiều xơ, các loại quả.
- Dụng cụ: Có thể là máy vắt, ép các kích cỡ, loại lớn nhƣ máy ép mía, có loại thủ
cơng sử dụng bằng tay nhƣ máy xay tay.
- Sản phẩm: Vắt ép trạng băm lỏng, sánh giữ đƣợc mùi vị sẵn có trong nguyên
liệu. Có thể dùng làm đồ uống hoặc pha trực tiếp với nguyên liệu khác.
1.4.3. Phương pháp nhào, khuấy, trộn.
Nhào, khuấy, trộn là phƣơng pháp chế biến sử dụng các tác động cơ học tạo ra sự
chuyển động liên tục của nguyên liệu trong khuôn khổ nhất định, làm cho nguyên liệu bị
biến đổi kích thƣớc, trạng băm và một số đặc tính ban đầu. Nguyên liệu đƣợc sơ chế sạch,
cắt băm thành từng phần nhỏ rồi bỏ vào thiết bị, nhờ những lực đƣợc tạo ra do chuyển
động liên tục của nguyên liệu với bộ phận cắt và thành thiết bị. Nguyên liệu bị biến đổi
dần dần về hình dạng, kích thƣớc và trạng băm để phù hợp với yêu cầu chế biến.
SVTH: Nguyễn Đình Phúc – 13C1A
Đặng Bá Hưng – 13C1A

GVHD: PGS.TS. Đinh Minh Diệm

10


Thiết kế máy băm nghiền thức ăn cho gia súc

Hình 1.8. Thức ăn đƣợc nhào, khuấy, trộn.
- Nguyên liệu chế biến là những ngun liệu mềm, khơng có gân xơ, dễ đánh,

C
C

khuấy, cắt, xé và dễ chuyển sang trạng băm nhỏ, mịn, mƣợt hoặc sánh. Nguyên liệu

R
L
T

trƣớc khi chế biến phải làm sạch, loại bỏ những phần gia súc không ăn đƣợc.
- Dụng cụ đánh khuấy là các máy đánh khuấy cơ khí hoặc bán cơ khí hoặc thủ
cơng.

U
D

- Sản phẩm giữ màu sắc cơ bản của nguyên liệu, hƣơng vị có thể thay đổi, trạng
băm nhỏ, mịn, đặc, sánh.

1.5. Các phƣơng pháp chế biến đơn giản.
Bao gồm các phƣơng pháp sau:
- Phƣơng pháp băm bổ: Đây là loại băm băm mà lƣỡi dao tác động vào vật băm
theo phƣơng vng góc, cạnh sắc của lƣỡi dao đi vào và chia vật băm ra làm các phần
khác nhau. Trong sản xuất nơng nghiệp ngun liệu thƣờng là mềm tính đàn hồi không
cao nên thƣờng áp dụng phƣơng thức này. Phƣơng pháp này áp dụng nhiều cho nhiều
loại nông sản nhƣ cắt băm cỏ, rơm, các loại củ quả… Với phƣơng pháp này quan trọng
là thiết kế cho lƣỡi dao và tấm kê.

+ Lƣỡi dao: Thƣờng là bản mỏng, mài một cạnh đƣợc gắn trên cán dao hoặc
trống dao khi chuyển động sẽ tịnh tiến theo phƣơng vng góc với cạnh lƣỡi dao. Hiện
nay với nhiều loại máy băm băm nhƣ máy băm rau, cỏ, rơm… thì máy hoạt động theo
nguyên lý chặt bổ trực tiếp tạo ra các khúc có kích cỡ khác nhau. Cũng với các máy
băm củ quả thì hoạt động theo nguyên lý bào gỗ lƣỡi dao tiếp súc và cắt đi một phần
của củ quả tạo thành lát, miếng mỏng.
SVTH: Nguyễn Đình Phúc – 13C1A
Đặng Bá Hưng – 13C1A

GVHD: PGS.TS. Đinh Minh Diệm

11


Thiết kế máy băm nghiền thức ăn cho gia súc

+ Tấm kê: Với phƣơng pháp băm bổ thì tấm kê là một bộ phận rất quan trọng
nó ảnh hƣởng lớn đến quá trình cắt và chất lƣợng sản phẩm, tấm kê là nơi vật băm
đƣợc cố định định vị để cắt, tấm kê cần có độ chính sác cao khoảng cách với lƣỡi dao
hợp lý với từng vật băm thì quá trình băm mới dễ dàng sản phẩm mới đạt yêu cầu. Với
nguyên liệu là rau cỏ thì khoảng cách hợp lý là 0,5 mm với củ quả là 1 đến 3 mm.
- Phƣơng pháp băm trƣợt: Là phƣơng pháp mà khi băm lƣỡi dao truợt trên vật
băm một góc trƣợt ξ, Phƣơng pháp này lƣỡi dao sẽ di chuyển một khoảng nhiều hơn so
với phƣơng pháp chặt bổ. Tuy nhiên với phƣơng pháp cắt này lại giảm đáng kể cơ ng
cắt băm và cho p hí cho năng lƣợng cắt băm rất có lợi cho q trình cắt. Loại này dùng
phổ biến trong cả cắt băm thủ công và cơ giới, mang lại hiểu quả lớn trong
1.6. Một số máy băm đã đƣợc chế tạo hiện nay.

C
C

Hiện nay máy băm đƣợc ứng dụng rất rộng rãi trong nhiều lĩnh vực nhƣ: máy
băm trong chăn nuôi (máy băm bèo, băm rau, băm cỏ, ngủ cốc…), máy băm trong chế

R
L
T

biến thực phẩm (máy băm tỏi, băm củ quả, máy băm thịt…), máy băm trong nơng
nghiệp. Nói chung các máy băm có chức năng chính là băm vật cần băm thành các

U
D

phần nhỏ ở dạng lát mỏng hoặc từng khúc tuỳ theo yêu cầu của công việc. Các máy
băm này hiện nay chủ yếu là dùng trong gia đình, kết cấu gọn nhẹ, và một số máy
chuyên dụng chỉ dùng cho những công việc hay những sản phẩm đặc trƣng. Hiện nay
máy băm rất đa dạng về cấu tạo và công nghệ. từ những máy băm có thể thiết kế đơn
sử dụng bằng thủ công hay bán tự động cho đến những máy băm sử dụng các yếu tố
công nghệ cao nhƣ tích hợp điện tử, tự động hố… Từ những máy băm chuyên dùng
đến những máy đa năng năng suất và chất lƣợng không ngừng tăng.
Dƣới đây là một số máy băm nghiền và các thông số liên quan:
1.6.1. Máy băm nghiền đa năng 3A.
Máy băm nghiền đa năng 3A do nhà sáng chế Nguyễn Hải Châu chế tạo, đƣợc
dùng để băm nghiền các nguyên liệu nhƣ rau bèo, ngô, khoai sắn, cua ốc, thân cây
chuối, cỏ voi... làm thức ăn tổng hợp cho gia súc, gia cầm; để ủ làm phân xanh hoặc
làm đệm lót sinh học. Sản phẩm đƣợc Công ty TNHH Thiết bị Công nghệ R.A.I phân
phối tại thị trƣờng Việt Nam.

SVTH: Nguyễn Đình Phúc – 13C1A

Đặng Bá Hưng – 13C1A

GVHD: PGS.TS. Đinh Minh Diệm

12


Thiết kế máy băm nghiền thức ăn cho gia súc

C
C

R
L
T

Hình 1.9. Máy băm nghiền đa năng 3A.

U
D

Máy băm nghiền đa năng 3A2.2Kw có 3 cơng dụng chính:
- Nghiền bột khơ các loại nhƣ: sắn khô, các loại hạt ngũ cốc nhƣ: ngơ, đỗ tƣơng,
thóc gạo... Mỗi mẻ từ 1- 2 phút nghiền đƣợc 5kg.
- Nghiền nát nhuyễn các loại nhƣ: thân cây ngô, thân chuối, rau, bèo, cá tôm,...
Máy nghiền liên hoàn mỗi giờ đƣợc khoảng 200kg.
- Băm ra các sản phẩm có độ dài từ 1- 5 cm các nguyên liệu nhƣ: cỏ voi, thân cây
ngô, rau... làm thức ăn cho trâu, bò, dê, cừu, lợn, cá… Với những nguyên liệu đƣợc
máy băm ra, bà con có thể cho vật nuôi ăn ngay hoặc ủ chua để dự trữ. Bên cạnh đó,
máy có thể băm bèo, cỏ dại, phụ phẩm nơng nghiệp... làm đệm sinh học lót

chuồng ni gia súc gia cầm hoặc ủ làm phân xanh. Máy băm liên hoàn với năng suất
đƣợc khoảng 300 - 500 kg/giờ

SVTH: Nguyễn Đình Phúc – 13C1A
Đặng Bá Hưng – 13C1A

GVHD: PGS.TS. Đinh Minh Diệm

13


Thiết kế máy băm nghiền thức ăn cho gia súc

Bảng 1.1. Thông số kỹ thuật của Máy băm nghiền đa năng 3A2.2Kw

Động cơ

Động cơ

2.2 (Kw)

Nguồn điện

220 (V)

Tốc độ trục chính
Thùng băm

2800 (V/ph)

Vật liệu chế tạo

Inox

Băm nhỏ: Rau, bèo, cỏ

450 (Kg/giờ)

Nghiền nát nhuyễn: Cỏ voi,
Năng suất

200 (Kg/giờ)

thân cây chuối non, bèo tây
Nghiền nát nhuyễn: Ốc, cua

100 – 200 (Kg/giờ)

Nghiền thành bột: Ngơ hạt, đậu

Kích thƣớc đóng gói

50 – 70 (Kg/giờ)

C
C

tƣơng, gạo, sắn

550 × 550 × 1100 (mm)

R
L
-

Trọng lƣợng máy

48 (Kg)

T
U

1.6.2. Máy băm nghiền rơm rạ FQ30.

D

Máy băm nghiền rơm rạ FQ30 là dịng máy phục vụ chăn ni rất hiệu quả hiện
nay, đƣợc đông đảo bà con nông dân sử dụng. Máy có tính năng chính là băm rơm rạ,
cỏ khơ thành các mảnh nhỏ dùng làm thức ăn cho vật ni, trồng nấm… Ngồi ra máy
cịn nghiền đƣợc các loại hạt ngơ, đậu, lúa, sản phẩm cho ra có dang bột mịn, phục vụ
cho chăn nuôi rất hiệu quả.
Đây là dịng sản phẩm phù hợp cho các hộ gia đình với ƣu điểm giá cả phù hợp,
tính năng thiết thực. Gúp bà con tự chủ đƣợc cho công viêc sản xuất, chăn ni của
mình, góp phần khơng nhỏ cho việc phát triển kinh tế, làm giàu từ chính q hƣơng
mình.

SVTH: Nguyễn Đình Phúc – 13C1A
Đặng Bá Hưng – 13C1A

GVHD: PGS.TS. Đinh Minh Diệm

14


Thiết kế máy băm nghiền thức ăn cho gia súc

C
C

R
L
T

a. Hình ảnh máy băm nghiền rơm rạ.

U
D

b.

c. Hình ảnh rơm trƣớc và sau khi băm bằng máy.
Hình 1.10. Máy băm nghiền rơm rạ.

SVTH: Nguyễn Đình Phúc – 13C1A
Đặng Bá Hưng – 13C1A

GVHD: PGS.TS. Đinh Minh Diệm

15

Thiết kế máy băm nghiền thức ăn cho gia súc

Thông số kỹ thuật chính của máy.
- Cơng suất động cơ :

3

(kw)

- Nguồn điện sử dụng :

220

(V)

- Tốc độ trục chính :

2800

(v/ph)

- Các loại mặt sàng đi kèm :

1,3

(mm)

+ Nghiền thóc ngô với mặt sàng 1mm :

120

(kg/giờ)

+ Băm rơm rạ, cỏ khơ với mặt sàng 3mm :

50

(kg/giờ)

- Kích thƣớc đóng gói :

750 x 450 x 106

(mm)

- Trọng lƣợng máy :

60

(kg)

- Năng suất :

1.6.3. Máy thái chuối.

C
C

Máy thái chuối dùng để thái (băm) cắt cây chuối và các loại rau, bèo, cỏ, củ, quả

để chế biến thức ăn chăn nuôi gia súc, gia cầm, cá, lợn, vịt, gà, vv. Máy thái chuối cỡ

R
L
T

lớn có năng suất băm thái chuối đạt từ 900 – 1000kg trong một giờ, sản phẩm đƣợc
máy thái nhỏ lát mỏng.

U
D

a.

b.
Hình 1.11. Hình ảnh thân cây chuối đƣợc thái bằng máy thái chuối.
SVTH: Nguyễn Đình Phúc – 13C1A
Đặng Bá Hưng – 13C1A

GVHD: PGS.TS. Đinh Minh Diệm

16


Thiết kế máy băm nghiền thức ăn cho gia súc

a. Hình ảnh máy thái chuối.
b. Hình ảnh thân cây chuối sau khi đƣợc thái bằng máy thái chuối.
Máy thái chuối cỡ lớn giúp bạn xắt nghiền chuối chỉ trong vài phút máy chế
biến đƣợc vài trăm kg chuối. Chỉ cần lấy ra, trộn cám, rau, bột mì là trở thành thức ăn

hấp dẫn cho hàng trăm con gà, vịt, ngan gia súc, gia cầm và thủy sản. Máy thái chuối
cỡ lớn đƣợc thiết kế nhỏ gọn, tiếng ồn nhỏ chạy êm, dễ sử dụng, hiệu quả cao.
Thông số kỹ thuật của máy thái chuối cỡ lớn.
Bảng 1.3. Thông số kỹ thuật của máy thái chuối cỡ lớn.
Động cơ (Kw)

3

Tốc độ trục chính (Vịng / phút)

1450

Nguồn điện (v)

220

C
C

Số lƣỡi dao (cái)

R
L
T

Số vịng bi (cái)

Đƣờng kính cửa nạp liệu (mm)

2

2
250

Độ dày sản phẩm (cm)

2,4

Cơng suất (kg/giờ)

900-1000

U
D

Kích thƣớc đóng gói

SVTH: Nguyễn Đình Phúc – 13C1A
Đặng Bá Hưng – 13C1A

1100 x 800 x
600 (mm)

GVHD: PGS.TS. Đinh Minh Diệm

17


Thiết kế máy băm nghiền thức ăn cho gia súc

CHƢƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ THIẾT KẾ MÁY BĂM

VÀ DAO BĂM

2.1. Những yếu tố chính ảnh hƣởng đến quá trình cắt thái bằng lƣỡi dao.
Để cắt thái vật liệu đƣợc thành đoạn(hay lát) bảo đảm chấtt lƣợng, giảm đƣợc
năng lƣợng cắt thái, ta cần xét đến một số yéu tố chính thuộc phạm vi dao thái và vật
thái ảnh hƣởng đến quá trình cắt thái :
2.1.1. Áp suất riêng q (N/cm2).
Đây là yếu tố chủ yếu trực tiếp đảm bảo quá trình cắt đứt vật thái và liên quan
đến các yếu tố khác thuộc phạm vi dao thái và vật thái. Nếu gọi lực cắt thái cần thiết là
Q (N) và độ dài đoạn lƣỡi dao là ΔS (cm2) thì: q 

Q
s

C
C

R
L
T

Dao trên

U
D

Nguyên liệu

Dao dƣới
a)

b)

Hình 2.1. Sơ đồ quá trình cắt thái bằng lƣỡi dao.
a. Lƣỡi dao nén ép và cắt đứt.
b. Lƣỡi dao có góc mài σ (ở một phía).
Nếu cắt thái chặt bổ (khơng trƣợt):
- Đối với rơm:

q = 50 ÷ 120 (N/cm2)

- Đối với rau cỏ:

q = 40 ÷ 80 (N/cm2)

- Đối vói củ quả:

q = 20 ÷ 40 (N/cm2)

Khi cắt thái các vật đàn hồi, áp suất riêng gây ra hai giai đoạn: Đầu tiên là lƣỡi
SVTH: Nguyễn Đình Phúc – 13C1A
Đặng Bá Hưng – 13C1A

GVHD: PGS.TS. Đinh Minh Diệm

18


Thiết kế máy băm nghiền thức ăn cho gia súc

dao nén ép vật thái một đoạn, rồi đến cắt đứt vật thái (hình 3.1). Trong quá trình lƣỡi
dao đi vào vật thái còn phải khắc phục các lực ma sát T1 (N) do áp lực cản của vật
thái tác động vào mặt của dao và T2 (N) do vật thái dịch chuyên bị nén ép tác động
vào mặt vát của cạnh sắc lƣỡi dao.
Nếu gọi Pt (N) là lực cản cắt thái thì:
- góc mài của lƣỡi dao (độ)
2.1.2. Các yếu tố chính thuộc về dao thái.
- Độ sắc s (mm) của cạnh sắc lưỡi dao: chính là chiều dày s của nó (hình 3.2).
Thơng thƣờng đơ sắc cực tiểu t ti 20 ữ 40 àm. i vúi cỏc mỏy thái trong chăn
ni, s khơng vƣợt q 100 µm, nếu s quá 100 µm lƣỡi dao coi nhƣ bắt đầu cùn và

C
C

thái kém.

R
L
T

U
D

Hình 2.2. Cạch sắc lƣỡi dao.

Rõ ràng là độ sắc s càng lớn thì áp suất riêng q càng tăng.
Nếu gọi ứng suất cắt của vật thái là σc thì:
q = s.σc (N/cm2)
Góc cắt thái α (hình 4.5) là góc hợp bơi góc đặt dao p và góc mài σ :
α = p + σ (độ)

Góc đặt dao p phải tính tốn thiết kế sao cho lớp rau củ khi đƣợc dáo thái xong và
tiếp tục đƣợc cuốn vào, sẽ không chạm vào mặt dao, tránh ma sát vơ ích.
Vấn đề tính tốn góc đặt dao p sẽ phụ Ihuộc vào vận tốc quay của dao thái, vận
tốc cuốn rau vào, dạng cạnh sắc của lƣỡi dao, v.v..
Góc mài dao σ đã đƣợc Reznik N.E. nghiên cứu và đề xuất (1975) công thức thể
hiện ảnh hƣởng đến lực cắt thái:
Qth = Pt + ctgσ
c - hệ số có thứ nguyên
Qth - lực cắt thái tới hạn cần thiết cắt thái (N)
SVTH: Nguyễn Đình Phúc – 13C1A
Đặng Bá Hưng – 13C1A

GVHD: PGS.TS. Đinh Minh Diệm

19


Thiết kế máy băm nghiền thức ăn cho gia súc

Pt - lực cản cắt thái (N)

Hình 2.3. Góc cắt thái.

C
C

Góc mài dao σ nói chung nhỏ, nhƣng vì độ bền của vật liệu làm dao có hạn, cho
nên góc mài của máy thái rau, củ thƣờng lớn han hay bằng 12° :

R

L
-

+ Đối với các máy thái rau, cỏ, rơm:

T
U

thái σ’= 25 ÷ 30°)

+ Đối với các máy thái củ quả:

D

σ = 12 ÷ 15° (riêng đối với tấm kê
σ = 18 ÷ 25°

- Độ bền của vật liệu làm dao.

Dao cộ chất luợng bền thì lâu cùn, thái tốt. Khỉ đó, cơng nén lớp vật thái do
lƣỡi dao tác động lúc bắt đầu căt sẽ tốn ít hơn và công cản cắt thái cũng nhỏ hơn.
Các lực và công này thể hiện bằng đồ thị phụ thuộc vào độ thái sâu λ của lƣỡi dao
vào vật thái (hình 3.4).

Hình 2.4. Đồ thị phụ thuộc của lực cắt với độ thái sâu.
SVTH: Nguyễn Đình Phúc – 13C1A
Đặng Bá Hưng – 13C1A

GVHD: PGS.TS. Đinh Minh Diệm

20


Thiết kế máy băm nghiền thức ăn cho gia súc

- Vận tốc của dao thái V (m/s): Vận tốc dao thái ảnh hƣởng đến quá trình cắt
thái, thể hiện cụ thể bằng những đồ thị thực nghiệm biêu diễn sự biến thiên của áp
suất riêng q hoặc lực cắt thái P t và công cắt thái Act với vận tốc của dao thái (hình 3.

C
C

Hình 2.5. Đồ thị phụ thuộc của q, Act , Pt với v.

R
L
T

Ta có thể tính theo công thức thực nghiệm :

Pt = 75.10-0,0019 q.v2,6 + 40

U
D

Trong đó: Pt : Lực cắt thái (N)

q: Áp suất riêng (N/mm)
v: Vận tốc dao thái (v/ph)
Vận tốc tối ƣu bằng 35 ÷ 40 (m/s).

2.2. Điều kiện trƣợt của lƣỡi dao trên vật thái.
Nhƣ chúng ta đã thấy ở trên, đƣờng trƣợt của lƣỡi dao trên vật thái (hay của
vật thái trên lƣỡi dao theo quan hệ tƣơng hỗ) càng dài thì lực cản cắt thái càng
giảm. Để thể hiện hiện tƣợng trƣợt nói chung của lƣỡi dao trên lớp vật thái, ta hãy
vẽ và phân tích (hình 3.6) vận tốc V cửa một điểm M ở lƣỡi dao khi tác động vào
lớp vật thái.

Hình 2.6. Phân tích vận tốc của các điểm M ở cạnh sắc lƣỡi dao AB khi tác động
vào vật thái
SVTH: Nguyễn Đình Phúc – 13C1A
Đặng Bá Hưng – 13C1A

GVHD: PGS.TS. Đinh Minh Diệm

21


Thiết kế máy băm nghiền thức ăn cho gia súc

Vận tốc V có thể phân tích làm hai thành phần: thành phần vận tốc pháp
tuyến v n (vuông gốc với lƣỡi dao) và thành phần vận tốc tiếp tuyến vt (theo cạnh sắc
lƣỡi dao). Vận tốc pháp tuyến vn chính là vận tốc của dao thái ngập sâu vào vật thái.
Vận tốc tiếp tuyến Vt gây nên chuyển động trƣợt của điểm M thuộc dao lƣơng đối với
điểm M thuộc vật thái.
Theo định nghĩa của Gơriatskin, góc hợp bởi vận tốc v (vận tốc tuyệt đối) với
thành phần pháp tuyến vn gọi là góc trƣợt , tỷ số giữa trị số vận tốc tiếp tuyến vt và
vận tốc pháp tuyến Vn gọi là hệ số trƣợt ɛ:

Nhƣng theo thực nghiệm, Gơriatskin đã chứng minh rằng lực cắt thái bắt đầu

C
C

giảm nhiều, đáng kể, khơng phải ứng với bất kỳ góc trƣợt T của dao có trị số tƣơng đối
nhỏ nào đó, mà ứng với trị số góc trƣợt nhất định của dao. Theo thí nghiệm củaViện sĩ

R
L
-

Ziablơv V.A., lực cắt thái sẽ giảm nhiều với góc trƣợt

> 30°. Nhƣ vậy có nghĩa là

hiện tƣợng cắt của dao đối với vật thái sẽ có một điều kiện chung để phát huy thật sự

T
U

mạnh mẽ tác dụng cắt trƣợt, đê giảm lực cắt thái đƣợc nhiều hơn.

D

Phát triển các lý luận nghiên cứu về cắt thái của Gơriatskin, Viện sĩ Giƣligôpski
V.A. đã phân tích nội dung vật lý của vấn đề này nhƣ sau:
Chúng ta hãy xét các lực tác động giữa lƣỡi dao với vật thái : Tất nhiên, trong
trƣờng hợp cắt thái chặt bổ, góc trƣợt τ = 0 thì lực tác động giữa lƣỡi dao với vật thái
chỉ có một lực pháp tuyén cắt thái (thẳng góc với lƣỡi dao ) theo phƣơng vận tóc của
lƣỡi dao. Trong trƣờng họp chúng ta cần xét là góc trƣợt τ = 0, đói với một lƣỡi dao
thẳng AB quay quánh một tâm quay O (hình 3.7) và cách tâm quay một đoạn p (lấy

trƣờng hợp đơn giản). Để dễ phân tích, chúng ta sẽ vẽ tách riêng và xét các lực do vật
thái (cuộng rau chẳng hạn) tác động vào dao thái (hình 3.7a) và các lực do dao tác
động vào vật thái (hình 3.7b và c)

SVTH: Nguyễn Đình Phúc – 13C1A
Đặng Bá Hưng – 13C1A

GVHD: PGS.TS. Đinh Minh Diệm

22


Thiết kế máy băm nghiền thức ăn cho gia súc

a)

b)

c

Hình 2.7. Phân tích các lực tác động giữa lƣỡi dao và vật thái.

C
C

a - các lực do rau tác động vào dao

b - các lực do dao tác động vào rau với góc τ ≤ µ’

R

L
T

c - các lực do dao tác động vào rau với góc τ > µ’

Trƣớc hết, khi lựỡi dao tác động vào rau thì ở điểm tiếp xúc M sẽ sinh ra lực

U
D

pháp tuyến chống đỡ ngƣợc chiều theo nguyên lý "lực và phản lực". Ở hình 3.7a, rau
tác động vào lƣỡi dao ở điểm Md với lực pháp tuyến N’, cịn ở hình 3.7b, 3.7c thì lƣỡi
dao tác động vào cuộng rau ở diêm Mr với lực pháp tuyén N = N’ nhƣng ngƣợc chiều,
vì phƣơng chuyển động của điểm Md ở lƣỡi dao (theo vectơ vận tốc v) không trùng với
phƣơng pháp tuyến (vì λ ≠ 0), cho nên lực pháp tuyến N’ có thể phân tích thành hai
thành phần (hình 3.7a) : lực P’ theo phƣơng chuyển động V, và T’ theo phƣơng của
lƣỡi dao AB. Ở đây chúng ta thấy ngay rằng lực T’ này có xu hƣớng làm cho điểm M d
của lƣỡi dao trƣợt (xuống phía dƣới) trên cuộng rau. Nhƣng khi đó sẽ xuất hiện lực ma
sát F’ giữa lƣỡi daọ và cuộng rau hƣớng lên phía trên cản lại hiện tƣợng trƣợt đó, với
trị số F’ = T’. Cũng xét nhƣ vậy theo hình 3.7b và 3.7c thì lực pháp tuyến N do lƣỡi
dao tác động vào điểm Mr của cuộng rau cũng có thể phân tích làm hai thành phần :
lực P theo phƣơng chuyển động V và lực T theo phƣơng của lƣỡi dao AB. Ở đây, đối
với cuộng rau, lực T có xu hƣớng làm cho điểm Mr của cuộng rau truợt theo lƣỡi dao
lên phía trên và cũng xuất hiện lực ma sát F giữa cuộng rau và lƣỡi dao (cũng bằng F’)
hƣớng xuống phía dƣới, cản lại lại tƣợng trƣợt với trị số F = T.

SVTH: Nguyễn Đình Phúc – 13C1A
Đặng Bá Hưng – 13C1A

GVHD: PGS.TS. Đinh Minh Diệm

23


Thiết kế máy băm nghiền thức ăn cho gia súc

Trên hình vẽ chúng ta thấy rằng góc trƣợt

càng lớn thì lực T (hay T’) càng tăng,

đồng thời lực ma sát F (hay F’) cũng vẫn có khả năng tăng theo, bằng T, khiến cho
điểm Mr của cuộng rau không thể trƣợt theo lƣỡi dao đƣợc. Nghĩa là mặc dù cắt thái
với góc trƣợt τ ≠ 0, nhƣng hai điếm Mr của rau và Md của dao khi tiếp xúc với nhau
vẫn không trƣợt đi, không rời nhau. Trái lại, trong quá trình thái, điểm M d của dao vẫn
cứ bám chặt lấy điểm Mr của rau mà nén xuống với lực tác động P cho đến khi cắt đứt
(tuy lúc này ở Mr của rau có ba lực tác động P, T và F, nhƣng F = T và hợp lực của
chúng là lực P).
Nhƣng chúng ta biết rằng khi T tăng, F sẽ tăng theo và chỉ đạt tới trị số lực ma sát
cực đại Fmax mà thôi (theo khái niệm về lực ma sát và góc ma sát).
Trị số Fmax = N. tgµ’ = N. f’ trong đó µ’ là góc ma sát giữa lƣỡi dao và vật thái,

C
C

f’= tgµ’ là hệ số ma sát. Có điều là trong trƣờng hợp ma sát giữa lƣỡi dao và vật thái
này (coi nhƣ ma sát giữa đƣờng thẳng và bề mặt) thì trị số của góc má sát µ’ khơng cố

R
L
T

định nhƣ các trƣờng hợp ma sát thông thƣờng (giữa bề mặt với bề mặt). Trái lại, theo
thực nghiệm, (p’ và f thay đối trị số ít nhiều. Do đó, để phân biệt hiện tƣợng ma sát

U
D

của lƣỡi dao với vật thái, Gơriatskin đề nghị gọi góc µ’ là góc cắt trượt và hệ số f’ =
tgµ' là hệ số cắt trượt.

Vậy khi T và F tăng lên trong giới hạn T = F < F max nghĩa là T = F = N.tgτ hay τ
≤ µ’ thì q trình cắt thái chƣa có hiệh tƣợng "trƣợt tƣơng đối" giữa các điểm của lƣỡi
dao tiếp xúc với các điểm của cuộng rau (vì bị hiện lƣợng ma sát chống lại).
Nhƣng khi T tăng lên nữa, do góc trƣợt τ tăng lên (vì T = N.tgτ), trong lúc đó lực
ma sát không thể tăng lên thêm mà chỉ giữ ở trị số F max, nghĩa là khi T > Fmax hay τ >
µ’, thì hiệu số lực T - Fmax sẽ có xu hướng làm cho Mr của rau trượt đi, rời điểm Md
của dao, lên phía trên, hay ngƣợc lại, điểm Md của dao trƣợt đi, rời điểm Mr của rau,
xng phía dƣới, bây giờ mới bắt đâu có hiện tƣợng "trƣợt tƣơng đối" giữa dao và rau.
Và khi đó q trình cắt thái mới thực sự có trƣợt, dao mới phát huy đƣợc khả năng
"cƣa" cộng rau (bằng những lƣỡi răng cƣa rất nhỏ, đã nêu ở trên...) và lực cắt thái mới
giảm đƣợc nhiêu, cắt thái mới dễ dàng. Lúc này hợp lực của ba lực P, T và F max do dao
tác động vào rau, không phải là lực P mà luôn luôn là lực R, nghĩa là τ dù T lớn bao
nhiêu đi nữa, dao cũng tác động vào rau bằng lực tổng hợp R mà thơi (hình 3.7c)

SVTH: Nguyễn Đình Phúc – 13C1A
Đặng Bá Hưng – 13C1A

GVHD: PGS.TS. Đinh Minh Diệm

24