Tính toán, thiết kế và chế tạo máy trộn thức ăn chăn năng suất 30kg1mẻ

LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp “Thiết kế máy trộn thức ăn chăn nuôi
năng suất 30kg/giờ” em nhận được rất nhiều sự giúp đỡ từ gia đình, thầy cô và
bạn bè. Em xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu Trường ..............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 ...........trường
......., đặc biệt là thầy........đã hướng dẫn chỉ bảo tận tình trong suốt quá trình
hồn thành khóa luận tốt nghiệp này. Trong q trình hồn thành khóa luận, 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
mình hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!

1


MỤC LỤC
LỜI NĨI ĐẦU.......................................................................................................8
DANH MỤC BẢNG, HÌNH.................................................................................9
PHẦN 1: MỞ ĐẦU.............................................................................................10
1.1. Đặt vấn đề.................................................................................................10
1.2. Mục tiêu của đề tài thiết kế máy trộn thức ăn chăn nuôi..........................10
1.2.1. Mục tiêu chung....................................................................................10
1.2.2. Mục tiêu cụ thể....................................................................................10
1.3. Ý nghĩa của máy trộn thức ăn chăn nuôi...................................................11
1.3.1. Ý nghĩa khoa học................................................................................11
1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn.................................................................................11
PHẦN 2: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU...........................................12
2.1. Tổng quan tình hình chăn ni ở nước ta..................................................12
2.2. Tổng quan về máy trộn phổ biến hiện nay................................................13
2.2.1. Phân loại máy trộn..............................................................................13

2.2.2. Máy trộn sản phẩm rời........................................................................13
2.2.3. Các kiểu thùng trộn.............................................................................15
2.2.4. Máy trộn có bộ phận quay...................................................................16
2.2.5. Máy trộn kiểu vít.................................................................................17
2.3. u cầu kĩ thuật đối với máy và sản phẩm trộn thức ăn chăn nuôi..........18
2.3.1 Yêu cầu đối với thiết bị trộn.................................................................18
2.3.2. Yêu cầu của thức ăn cho chăn nuôi.....................................................19
PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU......24
3.1. Đối tượng nghiên cứu................................................................................24
3.2. Phạm vi nghiên cứu...................................................................................24
3.3 Phương pháp nghiên cứu............................................................................24
PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU..................................................................26
4.1. Phân tích, lựa chọn kết cấu mẫu máy trộn thức ăn chăn nuôi...................26
4.1.1. Giới thiệu các phương án thiết kế.......................................................26
4.1.2. Lựa chọn phương án thiết kế...............................................................27
4.2. Quy trình cơng nghệ sản xuất thức ăn gia súc...........................................29
4.3. Tính tốn một số bộ phận chính và chế độ làm việc của máy...................29
2


4.3.1. Tính tốn thiết kế thùng trộn...............................................................29
4.3.2. Tính tốn thiết kế vít tải......................................................................31
4.3.3. Cơng suất vít tải..................................................................................33
4.3.4. Phân tích, lựa chọn kết cấu của máy...................................................33
4.3.5. Xác định moment xoắn và lực dọc trục vít.........................................35
4.3.6. Xác định lực ma sát giữa vật liệu và cánh vít , lực vịng....................36
4.3.7. Xác định các kích thước để chế tạo cánh vít tải..................................36
4.3.8 Chế độ làm việc của máy trộn thức ăn chăn nuôi kiểu vít đứng..........37
4.3.9 Thiết kế bộ phận nạp và xả liệu...........................................................37
4.3.10 Thiết kế khung máy............................................................................38

4.4 Thiết kế máy...............................................................................................38
4.4.1 Thiết kế bộ truyền đai..........................................................................38
4.4.2. Tính tồn và thiết kế trục....................................................................42
4.5. Quy trình cơng nghệ gia cơng trục trộn và bạc gá phớt............................54
4.5.1 Quy trình gia cơng trục trộn.................................................................54
4.5.2. Quy trình cơng nghệ gia công bạc gá phớt.........................................62
4.6. Lắp đặt, kiểm tra, vận hành và bảo dưỡng máy........................................65
4.7. Đánh giá sơ bộ hiệu quả kinh tế của máy, giá thành.................................66
4.8. Kết quả khảo nghiệm mẫu máy đã chế tạo................................................67
4.8.1. Tiến hành cho máy chạy chế độ không tải..........................................67
4.8.2. Tiến hành cho máy chạy ở chế độ mang tải........................................67
PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.............................................................68
5.1 Kết luận......................................................................................................68
5.2 Kiến nghị....................................................................................................68
PHẦN 6: TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................69

3


LỜI NÓI ĐẦU
Trong xu thế hội nhập với nền kinh tế tồn cầu, cùng với việc cơng nghiệp
hóa, hiện đại hóa đất nước. Kinh tế Việt Nam đã và đang từng bước thay đổi để
hợp với sự phát triển của kinh tế thế giới. Đi lên từ nền nông nghiệp lúa nước,
hơn bao giờ hết Việt Nam đã giữ gìn các giá trị chăn ni cho riêng mình theo
thời gian các phương thức chăn nuôi cũ đã dần được cải thiện và sáng tạo hơn.
Các trại gia súc, gia cầm truyền thống cũng được thay đổi, bên cạnh đó ngành
chăn nuôi cũng được phát triển thêm một số gia súc, gia cầm mới.
Trong những năm gần đây, để đáp ứng nhu cầu về tiêu thụ thức ăn có sản
phẩm từ thịt lợn nên ở nước ta đang có su thế phát triển ngành chăn ni lợn
cơng nghiệp theo hình thức trang trại. Do vậy, nhu cầu về thức ăn công nghiệp

để chăn ni lợn là rất lớn và có tiềm năng lớn về kinh tế.
Từ những nhu cầu trên thì việc cung cấp thức ăn cho Lợn cũng chiếm một
phần rất quan trọng. Ngày nay trên thị trường có rất nhiều loại thức ăn cho lợn,
trong đó có thức ăn dạng bột. Sau khi tìm hiểu kỹ về loại thức ăn này, em đã
nghiên cứu và thiết kế máy trộn thức ăn hổn hợp cho gia súc “Thiết kế kỹ thuật
máy trộn thức ăn chăn nuôi năng suất 30kg/mẻ”
Trong khi tiến hành đề tài này, em đã vận dụng kiến thức đã học ở trường
với quá trình tìm hiểu các máy móc, thiết bị trong thực tế. Vì tài liệu tham khảo
cịn hạn chế, thời gian có hạn nên khơng thể tránh khỏi những sai sót. Kính
mong Thầy, Cơ trong bộ mơn và các đơn vị có liên quan nhận xét, đánh giá, bổ
sung để khóa luận được tốt hơn.

4


DANH MỤC BẢNG, HÌNH
Bảng 2.1: Cơng thức phối hợp khẩu phần cho lợn lai (ngoại x nội): Nuôi thịt
theo 3 giai đoạn
Bảng 2.2: Công thức phối trộn khẩu phần ăn cho lợn lai (ngoại x ngoại) và lợn
ngoại nuôi thịt theo 3 giai đoạn
Bảng 4.1: Thơng số đai
Hình 2.1: Máy trộn thùng quay kiểu thùng nghiêng
Hình 2.2: Máy trộn kiểu chữ V VM-500
Hình 2.3: Máy trộn kiểu thùng ngang
Hình 2.4: Một số kiểu thùng trộn
Hình 2.5: Máy trộn kiểu trục vít.
Hình 4.1: Máy trộn cánh guồng xoắn
Hình 4.2: Máy trộn kiểu vít đứng
Hình 4.3: Máy trộn kiểu vít ngang
Hình 4.4. Máy trộn kiểu trục cán

Hình 4.5: Máy trộn kiểu thùng quay
Hình 4.6: Sơ đồ ngun lí máy trộn kiểu vít đứng
Hình 4.7: Các kích thước thùng trộn
Hình 4.8: Các kích thước vít tải
Hình 4.9: Tiết diện đai hình thang
Hình 4.10: Biểu đồ moment uốn và moment xoắn
Hình 4.11: Then lắp trên đai và trục
Hình 4.12: Gối đỡ trục cho trục đứng
Hình 4.13: Sơ đồ mạch điện điều khiển động cơ
Hình 4.14: Bản vẽ chi tiết của trục trộn
Hình 4.15: Bản vẽ chi tiết bạc gá phớt

5


PHẦN 1: MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Tình hình chăn ni trên tồn thế giới trong những năm gần đây có nhiều
biến động cả về tốc độ phát triển, phân bố lại địa bàn và phương thức sản xuất.
Tổ chức FAO (Sere and Steinfeld, 1996) đã xác định có 3 hệ thống chăn ni
chính: hệ thống cơng nghiệp, hệ thống hỗn hợp và các hệ thống chăn thả.
Ở nước ta, trong những năm gần đây, ngành chăn nuôi cũng đã được quan
tâm, đầu tư rất lớn và đây là một trong những mục tiêu chủ yếu để phát triển
ngành nông nghiệp. Chính phủ đã có hàng loạt văn bản, chính sách khuyến
khích phát triển chăn ni. Nhờ đó, ngành chăn ni được phát triển và đã
chiếm tới 27 - 28% giá trị sản xuất của ngành nông nghiệp. Tuy vậy, sự phát
triển này vẫn chưa ổn định. Các nhà chăn nuôi đang đứng ngồi khơng n vì sản
phẩm chăn ni rớt giá, trong khi giá thức ăn chăn nuôi biến động liên tục và
luôn ở mức cao, thức ăn chăn nuôi lại chiếm 65 - 75% giá thành chăn nuôi. Hiện
nay, giá thức ăn chăn nuôi của Việt Nam luôn cao hơn các nước trong khu vực

khoảng 15% đến 20%, đó là gánh nặng đè lên người chăn nuôi (Hà Ngọc Vũ,
2004).
Giải pháp tốt nhất hiện nay của các trang trại là sử dụng thức ăn tự trộn để
tiết kiệm chi phí sản xuất. Người chăn ni có thể kiểm sốt được nguồn nguyên
liệu thức ăn chăn nuôi và tận dụng sản phẩm nơng nghiệp sản xuất tại địa
phương. Theo tính tốn của những người chăn ni lâu năm, nếu dùng phương
pháp tự trộn sẽ giảm được giá thức ăn mua từ các nhà máy ở mức 8.000 đồng/kg
xuống còn 6.500 đến 6.700 đồng/kg. Trung bình, tiết kiệm được 1.200 đến 1.500
đồng/kg (Shanghai Xuanshi Machinery Co., Ltd. (2011).
Chính vì vậy việc thiết kế, chế tạo máy chế biến thức ăn chăn nuôi, trước
hết là máy trộn cỡ nhỏ phục vụ hộ gia đình và các trang trại nhỏ có ý nghĩa thực
tiễn cao.
1.2. Mục tiêu của đề tài thiết kế máy trộn thức ăn chăn nuôi
1.2.1. Mục tiêu chung
Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo một mẫu máy trộn thức ăn gia súc có năng suất phù
hợp với hộ gia đình trang trại vừa và nhỏ, có kết cấu gọn, đơn giản, dễ chế tạo,
làm việc ổn định và đảm chất lượng sản phẩm
1.2.2. Mục tiêu cụ thể
- Thiết kế máy trộn thức ăn gia súc dạng vít đứng năng suất 30kg/mẻ.
6


- Lập được bản vẽ lắp và bản vẽ các chi tiết của máy trộn thức ăn gia súc dạng
vít đứng năng suất 30kg/mẻ.
- Chế tạo mẫu máy trộn thực tế và khảo nghiệm máy đã thiết kế.
1.3. Ý nghĩa của máy trộn thức ăn chăn nuôi
1.3.1. Ý nghĩa khoa học
- Là nguồn tài liệu tham khảo cho công tác học tập, nghiên cứu khoa học trong
lĩnh vực nông nghiệp.
- Tạo ra được máy trộn thức ăn chăn ni có năng suất phù hợp, đảm bảo chất

lượng.
- Máy trộn hỗn hợp thức ăn đã làm sạch và nghiền nhỏ đến độ nhỏ yêu cầu, trộn
với nhau theo một thực đơn xác định, theo cơ cấu từng loại vật nuôi
1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Nước ta là nước nông nghiệp nên thức ăn cho vật ni rất dễ có thể chế biến
được. Như vậy, nhờ điều kiện phát triển nhu cầu về thức ăn nên chăn nuôi là một
tiềm năng lớn có giá trị kinh tế cao.
- Trong chăn ni, yếu tố dinh dưỡng có vai trị quyết định đến việc thành bại
của nghề chăn ni vì thức ăn chiếm tới 75 – 80% tổng chi phí để sản xuất ra
sản phẩm thịt. Cho nên muốn tăng hiệu quả kinh tế thì phải làm như thế nào để
chi phí đầu tư vào thức ăn thấp nhất mà vẫn đảm bảo chất lượng. Muốn vậy,
người chăn ni phải có hiểu biết và vận dụng được kiến thức về dinh dưỡng
cho lợn để từ đó có các biện pháp đầu tư vào thức ăn hữu hiệu nhất, đem lại lợi
ích kinh tế nhất.
- Trong chăn ni gia súc, gia cầm, có ba yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến
hiệu quả sản xuất là giống, thức ăn và thú y. Ba yếu tố này tác động và hỗ trợ lẫn
nhau. Dù có giống tốt, chăm sóc phịng và chữa bệnh tốt đến mấy cũng không
mang lại hiệu quả nếu thức ăn không tốt. Thức ăn đảm bảo cho sự duy trì và
phát triển cơ thể sống. Như vậy, với lượng thức ăn nhât định bổ sung thêm một
số chất, thông qua chế biến có thể tạo ra sản phẩm chăn ni lớn hơn nhiều.

7


PHẦN 2: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
2.1. Tổng quan tình hình chăn ni ở nước ta
Chăn ni 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
mô nông hộ nhỏ. Ngồi việc thực hiện tốt vai trị 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 nuôi quy mô 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 nuôi (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 nuôi thương mại quy mô lớn, công nghệ
hiện đại, an toàn 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.
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

8


2.2. Tổng quan về máy trộn phổ biến hiện nay
Máy trộn là máy máy có nhiệm vụ khuấy trộn các thành phần đã được
định mức thành một hỗn hợp đồng đều, đảm bảo đủ tỷ lệ thành phần phần đó
trong hỗn hợp tổng hợp được trộn đều, bổ sung chất lượng, mùi vị cho nhau
giữa các thành phần.
Ngoài máy trộn cịn có nhiệm vụ tăng cường phản ứng hố học hay sinh
học khi chế biến thức ăn. nhiệm vụ tăng cường q trình trao đổi nhiệt khi đun
nóng hay làm lạnh:nhiệm vụ hoa tan các chất(hoà tan muối, đường với các chất
khác).
Hiện nay công nghệ khuấy trộn phát triển rất phong phú và đa dạng, vì
sản
phẩm thực được chế biến ra nhiều loại khác nhau, tổng hợp từ nhiều nguồn
nguyên
liệu. Do vậy, người ta sử dụng rất nhiều phương án để thiết kế, chế tạo máy móc
thiết bị khuấy trộn.
2.2.1. Phân loại máy trộn
- Theo nguyên lý trộn:
Máy trộn ngang
Máy trộn đứng
- Theo chu trình làm việc:
Máy trộn làm việc liên tục
Máy trộn làm việc gián đoạn
- Theo đối tượng hỗn hợp khuấy trộn:
Máy khuấy trộn sản phẩm rời
Máy khuấy trộn sản phẩm bột nhào

Máy khuấy trộn sả phẩm chất lỏng
2.2.2. Máy trộn sản phẩm rời
Những máy dùng để trộn sản phẩm khô rời, theo cấu tạo được chia ra: loại
quay và loại vận chuyển.
Các máy trộn quay là những máy trộn kiểu thùng quay khác nhau về hình
dạng: hình côn, những máy trộn dạng nồi quay…
9


2.2.2.1. Máy trộn thùng quay kiểu thùng nghiêng
Trên hình (hình 2.1) là máy trộn có thùng quay kiểu “say rượu”. trục
quay khơng nằm trên đường tâm của thùng mà nó nằm nghiêng một góc 30 o so
với đường tâm của thùng quay. Động cơ điện truyền động qua bộ truyền động
đai làm quay trục, thùng sẽ quay theo quanh trục. Sản phẩm trộn vừa chuyển
động ngang vừa chuyển động dọc theo thùng, vì thế chúng được trộn tốt hơn
kiểu thùng nằm ngang.

Hình 2.1. Máy trộn thùng quay kiểu thùng nghiêng
2.2.2.2. Máy trộn kiểu thùng kép (kiểu chữ V)

Hình 2.2. Máy trộn kiểu chữ V VM-500
Máy trộn có hình dạng chữ V (hình 2.2) với góc ở đỉnh là 90 o. trong máy
trộn loại này sản phẩm rời được trộn bằng cách đổ đi đổ lại, đồng thời lại được
phân riêng thành 2 phần. Trục quay được đặt ngang qua thân thùng chữ V. Khi
trộn sản phẩm được đổ tách thành 2 phần ở 2 đầu của chữ V, sau đó lại được đổ
ngược lại phần đáy chung của chữ V, cứ liên tục như vậy sản phẩm trộn sẽ được
đồng đều.
2.2.2.3. Máy khuấy trộn kiểu thùng ngang

10

Hình 2.3. Máy trộn kiểu thùng ngang
Máy khuấy trộn kiểu thùng quay được sử dụng rộng rãi trong các ngành
công nghiệp. trong cơng nghiệp hố học dùng để trộn phối liệu, trong công
nghiệp thực phẩm dùng để trộn vật liệu rời v.v…
Yêu cầu đưa ra là phải trộn rời xốp, độ kết dính nhỏ, cho phép làm vật
liệu đập nát. Máy trộn loại này chủ yếu làm việc gián đoạn, nhưng đối với loại
thùng nằm ngang cũng có thể làm việc liên tục, Cấu tạo của máy gồm: thùng
trộn, bộ phận dẫn động và giá đỡ.
2.2.3. Các kiểu thùng trộn

Hình 2.4. Một số kiểu thùng trộn
Thùng trộn có nhiều cách bố trí, có nhiều kiểu thùng khác nhau để tạo
dịng vật liệu theo yêu cầu công nghệ. Thông thường là hình trụ nằm ngang
(hình 2.4-1) hoặc thẳng đứng (hình 2.4-2). Loại này rễ chế tạo, rễ lắp ráp, rễ điều
11


chỉnh. Để trộn sản phẩm thật mãnh liệt và cho phép nghiền, người ta dùng thùng
lục giác nằm ngang (hình 2.4-3).
Loại thùng hình trụ chéo (hình 2.4-6) cho phép trộn nhanh chóng và cho
chất lượng cao, vì ở đây thực hiện đồng thời cả trộn chiều trục lẫn trộn hướng
kính, cả trộn khuếch tán lẫn trộn đối lưu, va đập và nghiền.
Loại thùng hình trụ kép chữ V (hình 2.4-7) dùng khi cần trộn hiệu quả
cao. Máy dùng để trộn những hỗn hợp có yêu cầu độ đồng đều cao như premix,
thuốc thú y dạng bột… Ở loại máy trộn này có cả năm q trình trộn đã nêu.
Máy trộn hình nón gồm hai hình nón cụt nối với ống hình trụ. trục quay
thường đi qua theo đường kính ống (hình trụ), hay trong trường hợp riêng có thể
đi qua đường tâm của hình trụ. Trong những máy trộn hình nón hiệu quả trộn

tăng lên nhờ trộn được vật liệu rời dọc theo bề mặt thay đổi của hình nón. Khi
trộn những vật liệu có khuynh hướng vón cục và khi cần làm ẩm chúng trong
một vài trường hợp ở các máy trộn hình nón có nạp những viên bi cầu bằng kim
loại, hay bằng sứ, song sự tiết kiệm của phương pháp đó khơng cao, vì cứ mỗi
mẻ trộn phải nạp và tháo bi cũng như lấy riêng chúng ra khi tháo thành phẩm.
(hình 2.4-4,2.4-5)
Máy trộn dạng nồi quay (hình 2.4-8) gồm chủ yếu có bình chứa dạng lập
phương quay trên trục ngang với đường tâm quay trên bình chứa trùng với
đường chéo chính của nó. sử dụng hình dạng lập phương thay cho hình trụ giải
thích rằng trong những hình trụ dài, khó đảm bảo trộn đều và tháo thành phẩm
nhanh chóng. trộn trong nồi quay rất có hiệu quả và có thể cịn tăng hiệu qủa của
nó mạnh hơn chờ có lắp thêm cánh đảo quy hướng ngược chiều quy của nồi.
2.2.4. Máy trộn có bộ phận quay
Cấu tạo máy trộn có bộ phận quay trộn bao gồm các cơ cấu trộn, thùng
trộn và bộ phận dẫn động
Máy trộn dải băng xoắn thuộc loại máy trộn vận chuyển. Việc trộn được
tiến hành bằng băng xoắn. Vì vậy ngồi trộn băng xoắn cịn có tác dụng vận
chuyển vật liệu trộn. Thùng trộn ở máy trộn loại này có dạng máng hay bình kín
khi thích ứng làm việc với chân không. Để chuyển chỗ sản phẩm khi trộn hai
hướng ngược chiều nhau, trong một vài cấu tạo của máy người ta lắp hai dải
băng có đường vít trái và phải, dải băng được cố định trên trục. Trong trường
hợp khi dùng máy trộn băng xoắn để trộn sản phẩm rời rắn và đồng thời làm ẩm
vật liệu thì trục máy trộn phải có những cào đặc biệt. Để làm sạch máng máy,
12


khi đó băng phải quay với khe hở thành thùng chỉ vài milimét. Loại máy trộn
này được sử dụng ở Nhà máy thức ăn An Phú, Viphaco…
Máy trộn dạng cánh đảo cũng thuộc loại máy trộn vận chuyển .Việc khuấy
trộn đực thực hiện bằng cánh đảo, thơng thường thì các cánh được lắp chặt trên

trục ngang. Các máy trộn loại này có thể làm việc liên tục hay gián đoạn.
Ở những máy làm việc liên tục, cánh đảo được lắp chặt trên trục theo
đường ren vít, nhằm đảm bảo đồng thới khuấy trộn và chuyển rời sản phẩm dọc
trục. Chất lượng trộn của máy này phụ thuộc vào thời gian trộn và được xác
định bằng thực nghiệm. Thời gian trộn phải phù hợp với thời gian chuyển dời
sản phẩm trong máy trộn từ cửa nạp đến cửa tháo. Thời gian đó có thể thay đổi
bằng cách thay đổi số vịng quay của trục cánh đảo cũng như góc xoay của cánh
đảo đối với trục. Trong máy trộn dùng cánh đảo làm việc gián đoạn, sản phẩm
thường được trộn bằng các cánh đảo hướng tâm, hơi nghiêng một chút so với
trục thùng quay
2.2.5. Máy trộn kiểu vít
Máy trộn kiểu vít đứng, là loại làm việc gián đoạn, trộn bột
khô (h2.5),
Cấu tạo gồm: vít đứng 1quay trong một đoạn ống bao 2 cố
mở những cửa sổ 3, lắp trong thùng máy 4 \có phần dưới hình
nón cụt và phần trên hình trụ. phễu cấp liệu 5 có lắp đóng mở,
ống xả hỗn hợp 6 cũng có lắp đóng mở.
Bộ phận động lực và truyền động gồm: một động cơ điện
và một đai thang lắp trên thùng và nắp. Cách sử dụng : Sau khi
định mức các thành phần thức ăn đủ một mẻ trộn, đổ vào máy
trộn qua phễu cấp liệu 5, đồng thời cho máy chạy, vít 1 sẽ
chuyền bột vào trong thùng, đẩy bột lên trên qua ống bao và
qua của sổ ống bao. Nạp xong khối bột thì đóng nắp phễu nạp
laị, máy tiếp tục làm việc , vít tiếp tục đẩy bột lên. Khi bột đã
khuếch tán qua cửa sổ và miệng trên của ống bao rơi xuống, lại
được vít chuyền lên, hỗn hợp được xáo trộn. sau khoảng 6 phút,
mở lắp 6 tiến hành thu bột. sau đó tiến hành mẻ khác với trình
tự như trên.

13

Hình 2.5. Máy trộn kiểu trục vít.
2.3. u cầu kĩ thuật đối với máy và sản phẩm trộn thức ăn chăn ni
2.3.1 u cầu đối với thiết bị trộn
Ngồi những yêu cầu chung ( độ cứng, sức bền, độ bền dung động ) cần
phải đáp ứng những yêu cầu sau
1. Khả năng thực hiện q trình cơng nghệp tiên tiến. Nói cách khác máy và
thiết bị muốn đạt cơng suất đầy đủ phải có tác động cơng nghệ thích hợp nhất
lên sản phẩm gia công. Trong trường hợp này, những tổn thất không thể tránh
khỏi phải nhỏ nhất. khi thiết kế phải đảm bảo sự tương ứng giữa quỹ đạo và tốc
độ của bộ phận làm việc.
2. Hiệu quả kinh tế kỹ thuật cao. Nâng cao hiệu quả kinh tế kỹ thuật suy cho
cùng là biểu hiện ở năng suất lao động xã hội, nghĩa là giảm chi phí cho một đơn
vị sản phẩm. Nâng cao hiệu quả kinh tế là nguyên nhân chủ yếu của những
thông số thuộc năng suất máy như kích thước, diện tích chiếm chỗ, tiêu thụ năng
lượng , nước, hơi, giá thành chế tạo, lắp ráp, sửa chữa và sử dụng thiết bị
3. Tính chống mòn của các bộ phận làm việc của máy và thiết bị. Đây là yêu cầu
đặc biệt quan trọng đối với thiết bị, vì các vật liệu dùng chế tạo máy khi pha lẫn
vào sản phẩm có nó vơ tác dụng.
4. Khả năng truyền chuyển động trực tiếp cho máy trực tiếp từ động cơ hay từ
nhóm động cơ trong nhiều trường hợp cải tiến được kết cấu máy và nâng cao
được chỉ tiêu sử dụng chúng.
5. Độ bịt kín tốt và sự di chuyển hợp lý thể tích khơng khí cần hút ra, tránh được
bụi tỏa ra trong sản suất.

14


6. Tính cơng nghệ của máy và cơng nghệ tức là sự tương hợp của các kết cấu

của chúng và phương pháp chế tạo tối ưu theo quy mô sản suất đã biết với mọi
cách tiết kiệm vật liệu.
7. Sự thống nhất hóa và quy chuẩn hóa, điều đó nâng cao tính hàng loạt và tính
cơng nghệ của máy do đó nâng cao năng suất và hạ giá thành sản xuất, và tăng
nhanh quá trình thiết kế, làm giảm được những phức tạp khi sửa chữa, rút bớt
được chi tiết dự trữ cần thiết
8. Áp dụng biện pháp tiết kiệm kim loại định hình trong thiết kế và chế tạo để
giảm bớt khối lượng vật liệu máy
9. Máy và thiết bị phải gồm những khối riêng biệt ghép lại với nhau khơng q
phức tạp.
10. Đảm bảo quy tắc an tồn và kỹ thuật vệ sinh sản xuất.
11. Sự tương quan chặt chẽ của dung sai vật liệu và của chi tiết theo tiêu chuẩn
nhà nước. Đó là điều kiện cần cho lắp lẫn cụm chi tiết.
12. Trong thời gian làm việc tiếng ồn phát ra ở máy không được vượt quá quy
chuẩn cho phép.
13. Cân bằng tĩnh và cân bằng động những phần quay và khối chuyển động tịnh
tiến của máy
14. Sự hoàn chỉnh kỹ thuật của máy và thiết bị
Đặc trưng số lượng và sự hoàn chỉnh thiết bị kỹ thuật là thời hạn mà thiết
bị đáp ứng mức kỹ thuật hiện đại theo những chỉ tiêu cơ bản của nó.
- Độ tin cậy : đó là tính chất của máy (khí cụ, thiết bị, hệ thống và các phần
của chúng) thực hiện các chức năng đã biết, bảo đảm được các chỉ tiêu sử
dụng của nó trong những giới hạn đã biết trong khoảng thời gian yêu cầu
hoặc thời gian làm việc yêu cầu
- Khả năng làm việc: trạng thái của máy có thể thực hiện được các chức năng
đã biết với những thông số xác định yêu cầu của hồ sơ kỹ thuật.
- Sụ hỏng hóc: lập được quy luật phát sinh hỏng hóc trong q trình sử dụng
máy
2.3.2. Yêu cầu của thức ăn cho chăn nuôi
Vật liệu của hỗn hợp thức ăn đối với sản xuất thức ăn chăn ni quy mơ

hộ gia đình thường khơng được đầy đủ các thành phần như thức ăn sản xuất theo
15


quy mô công nghiệp (sản xuất lớn) nhưng đảm bảo đầy đủ các thành phần chính
chiếm tỷ lệ lớn, đó là ngơ, đỗ tương, cám gạo khơ, đỗ,… mà chính các thành
phần này sau khi cần nghiền hoặc không cần nghiền thì các thành phần bột có độ
nhỏ khác nhau (có kích thước hạt khác nhau) và khối lượng riêng khác nhau, vì
vậy cần phải trộn đều để đảm bảo chất lượng thức ăn cần thiết.
Trên cơ sở tiêu chuẩn ăn cho từng loại lợn đã được Viện chăn nuôi quốc
gia công bố; đề tài đã đi sâu nghiên cứu và so sánh đối chứng thực tế trong chăn
nuôi lợn giữa việc sử dụng cám công nghiệp với cám tự phối trộn tại ba hộ gia
đình ở Mê Linh, Vĩnh Yên, Bình Xuyên. So sánh tốc độ tăng trọng của lợn, khả
năng chống chịu bệnh tật, mức độ tiêu tốn thức ăn, hiệu quả kinh tế. Kết quả
nghiên cứu cho thấy, trong chăn nuôi lợn nếu sử dụng thức ăn tận dụng không
bảo đảm dinh dưỡng cho lợn tăng trưởng và phát triển; nếu sử dụng thức ăn
công nghiệp giá thành rất cao, hiệu quả kinh tế thấp; sử dụng thức ăn tự chế biến
vừa bảo đảm đủ dinh dưỡng cho lợn phát triển, vừa hạ giá thành sản phẩm; tỷ lệ
nạc cao và tận dụng được các nguồn nguyên liệu sẵn có của các nơng hộ. Từ đó
nhóm nghiên cứu đề xuất đưa ra quy trình sản xuất và phối trộn thức ăn dùng
trong chăn nuôi lợn như sau:
+ Nhóm thức ăn giàu năng lượng gồm: những thức ăn nhiều tinh bột,
đường như ngơ, thóc, gạo, cám gạo, bột sắn, bột khoai... khối lượng nhóm
thức ăn này chiếm từ 70 – 80% khối lượng thức ăn hỗn hợp, yêu cầu đảm
bảo không ẩm, mốc, thối (độ ẩm dưới 13%), thức ăn được sàng sạch
không bụi bẩn, không lẫn tạp chất.
+ Nhóm thức ăn giàu protein: Thức ăn giàu protein rất quan trọng trong
việc chăn nuôi lợn thịt, tỷ lệ nạc cao không thể thiếu được trong thức ăn
hỗn hợp hồn chỉnh. Ngun liệu gồm đỗ tương, khơ đỗ, khơ lạc, cá, bột
cá, bột xương. Khối lượng nhóm thức ăn này chiếm 20 – 30 % khối lượng

thức ăn hỗn hợp. Yêu cầu chất lượng các loại thức ăn này là đỗ tương phải
được xử lý nhiệt trước khi cho ăn, các loại khơ đỗ, khơ lạc cịn thơm
khơng mốc, không đổi màu, không đổi mùi. Các loại cá như bột cá đảm
bảo cịn thơm khơng lẫn tạp chất, khơng thối mốc, đóng hịn, tỷ lệ muối
khơng q 10%.
+ Nhóm thức ăn bổ sung: Tỷ lệ nhóm thức ăn này chiếm rất ít trong thức
ăn hỗn hợp từ 1-3%, song vô cùng quan trọng không thể thiếu được trong
việc chế biến hỗn hợp thức ăn hoàn chỉnh. Những thức ăn bổ sung này
cung cấp khống, vitamin và axit amin khơng thay thế thường thiếu trong
16


thức ăn (ligin). Yêu cầu chất lượng của các thức ăn này đảm bảo khơng
ẩm mốc, đóng vón, chuyển màu, chuyển mùi, nên chọn mua của các hãng
sản xuất có uy tín, cịn hạn sử dụng khơng bục rách bao vỏ.
- Kỹ thuật chế biến pha trộn:
+ Nghiền nhỏ các loại nguyên liệu thức ăn: Để đảm bảo hỗn hợp được
trộn đều các loại thức ăn nguyên liệu phải được nghiền nhỏ. Tuỳ từng qui mô
chăn nuôi lớn hay nhỏ, các hộ đầu tư máy nghiền có cơng suất thích hợp, yêu
cầu khi nghiền máy phải được vệ sinh sạch sẽ không lẫn các loại thức ăn khác.
Sử dụng sàng có mắt sàng nhỏ 2 mm.
+ Cân khối lượng từng loại thức ăn nguyên liệu đã nghiền nhỏ: Căn cứ
vào nhu cầu tiêu chuẩn từng loại lợn, từng giai đoạn sinh trưởng phát triển để
phối trộn khẩu phần thức ăn phù hợp nhất và căn cứ vào giá thành, giá trị dinh
dưỡng từng loại thức ăn nguyên liệu để lựa chọn các nguyên liệu thức ăn hỗn
hợp có giá thành rẻ nhất, tốt nhất. Nguyên tắc là thức ăn hỗn hợp càng nhiều loại
thức ăn nguyên liệu càng tốt. Các công thức phối trộn khẩu phần thức ăn cho lợn
theo từng loại, từng giai đoạn sinh trưởng và phát triển của lợn thịt như sau:
Bảng 2.1. Công thức phối hợp khẩu phần cho lợn lai (ngoại x nội): Nuôi thịt
theo 3 giai đoạn

STT Loại thức ăn nguyên liệu Lợn từ 10 – 30 Lợn từ 31 – Lợn từ 61 –
(%)
kg
60 kg
100 kg
1

Bỗng rượu

18

40

46

2

Cám gạo

42

42

40

3

Tấm

20

-

-

4

Bột cá

8

6

6

5

Khô đỗ tương

10

10

6

6

Bột xương

1

1

1

7

Premix – VTM

1

1

1

8

Tổng số

100

100

100

Năng lượng trao

3.104

3.010

2.918

17


9

đổi (kcal/kg)

10

Protein thô (%)

14,50

15,28

13.50

Bảng 2.2. Công thức phối trộn khẩu phần ăn cho lợn lai (ngoại x ngoại) và lợn
ngoại nuôi thịt theo 3 giai đoạn
STT

Loại thức ăn nguyên
liệu (%)

Lợn từ 10 – Lợn từ 31 –
30 kg
60 kg

Lợn từ 61 – 100 kg

Công thức Công thức
1
2
1

Tấm hoặc bột ngô

30

25

27

30

2

Cám gạo

50

60

60

60

3

Bột cá

10

6

7

5

4

Khơ lạc

9

8

5

4

5

Vỏ sị nghiền

0,5

0,5

0,5

1

6

Muối

0,5

0,5

0,5

-

7

Tổng số

8

Năng lượng trao đổi

100

100

100

100

2.864

2.813

2.897

2.846

18,5

17,2

15,2

15,1

(kcal/kg)
9

Protein thơ (%)

 Độ trộn đều
Trong khâu trộn, độ trộn đều là chỉ tiêu đánh giá các loại thức ăn tổng
hợp, độ trộn đều nó đảm bảo chất lượng trộn, giá trị thức ăn.
Người ta quan niệm các thành phần thức ăn trộn đạt tới độ đồng đều lý
tưởng là sao khi trộn hai hay nhiều thành phần thức ăn ta thu được hổn hợp thức

ăn trong đó lấy bất kì thể tích nào, ở chổ nào cũng chứa đủ các thành phần như
trong tồn bộ thể tích.
Khi đo mỗi phần tử của thành phần khác nhau nhưng trong điều kiện sản
xuất để đạt được độ trộn đồng đều như vậy thi rất khó khăn và tốn kém. Do đó

18


người ta thường chỉ có thể đạt được hổn hợp đồng đều với mức độ nào đó so với
độ trộn đều tối đa mà thơi.
Ta có thể áp dụng phương pháp đánh giá độ trộn đều của Kapharop dựa
vào cách tính tỷ số giữa tỷ lệ các thành phần trong từng mẫu đo (theo phần trăm)
với tỷ lệ của thành phần đó trong tồn bộ hổn hợp.
Độ trộn đều k được tính theo cơng thức:
Giả thiết Co > Ci
k=

(%)

Trong đó:
Ci: tỷ lệ chứa của một thành phần trong từng mẫu đo.
Co: tỷ lệ chứa của thành phần đó trong cả hổn hợp.
Nếu Co < Ci thì cơng thức được viết như sau
k=

((%)

Với n: là số mẫu đo mà ta lấy.
Hiện nay việc đánh giá chất lượng trộn thức ăn thường tiến hành một cách
chủ quan (bằng mắt hay bằng tay), do khơng có dụng cụ đo nên việc xác định tỷ

lệ của một thành phần trong từng mẫu đo C không thể thực hiện đươc, hơn nữa
việc xác định thành phần C phải dựa vào máy dã chế tạo xong. Do đó chúng ta
dựa vào số lần trộn m để làm cơ sở tính tốn thiết kế máy.
Qua khảo sát thực tế ở một số xí nghiệp và cơ sở tư nhân thì số lần trộn
cần thiết để đạt được độ trộn đều yêu cầu nằm trong khoảng 6 đến 10 lần.

19


PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. Đối tượng nghiên cứu
- Thức ăn chăn nuôi và nguyên liệu
- Các loại máy trộn phổ biến sử dụng trong chăn ni ở hộ gia đình và trang trại
và phương pháp trộn đều
3.2. Phạm vi nghiên cứu
- Đề tài nghiên cứu trong phạm vi các loại thức ăn chăn ni và phối trộn hỗn
hợp thức ăn.
- Tính tốn, thiết kế, chế tạo mẫu máy trộn sản phẩm rời dạng vít đứng
3.3 Phương pháp nghiên cứu
 Phương pháp nghiên cứu tài liệu
- Tài liệu về ngành chăn nuôi
- Tài liệu máy chế biến lương thực
- Tài liệu về thiết kế máy trôn thức ăn chăn nuôi
 Phương pháp thu thập thông tin
- Thông tin các loại máy trộn đã được chế tạo trước đó
- Số liệu về hiệu suất, số vịng quay, và kích thước các mẫu máy
 Phương pháp điều tra
- Tình hình chăn ni, tầm quan trọng của các loại máy trộn trong chăn nuôi
từng loại con vật cụ thể
- Nhu sử dụng các mẫu máy trộn này trên thị trường

 Phương pháp khảo sát thực tế
Quan sát cấu tạo và nguyên lí hoạt động của các loại máy trộn thức ăn chăn
ni nói chung và kiểu vít đứng nói riêng ở các hộ gia đình và các trang trại
 Phương pháp hỏi đáp
- Thảm khảo, hỏi thầy cô, những người đã sử dụng máy các nguồn thông tin
về loại máy trộn kiểu vít đứng
 Phương pháp tính tốn
Tính tốn các chi tiết, thơng số động cơ, trục, ổ bi, gối đỡ, khung và các bộ
phận của máy
20


 Phương pháp khảo nghiệm, thực nghiệm
Tiến hành chạy thử mẫu máy đã chế tạo thông qua việc chạy với chế độ
mang tải và khơng mang tải. Sau đó thay đổi số vịng quay thơng qua bộ biến
tần để khảo nghiệm và kết luận xem máy có thể sử dụng vào thực tế hay
không

21


PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
4.1. Phân tích, lựa chọn kết cấu mẫu máy trộn thức ăn chăn nuôi
4.1.1. Giới thiệu các phương án thiết kế
 Máy trộn cánh guồng xoắn.

Hình 4.1. Máy trộn cánh guồng xoắn
 Máy trộn kiểu vít đứng.

Hình 4.2. Máy trộn kiểu vít đứng

 Máy trộn kiểu vít ngang. Hình 3.2.

Hình 4.3. Máy trộn kiểu vít ngang.

22


 Máy trộn kiểu trục cán.

Hình 4.4. Máy trộn kiểu trục cán.
 Máy trộn kiểu thùng quay.

Hình 4.5. Máy trộn kiểu thùng quay
4.1.2. Lựa chọn phương án thiết kế
Với yêu cầu phải đạt độ đồng đều cao và tỷ lệ pha trộn chính xác, nguyên
liệu gồm nhiều loại bột với những tỷ lệ rất nhỏ. sản phẩm sau khi trộn là dạng
bột khơ. Sau khi chế biến ta có sản phẩm dạng bột hoặc dạng viên có các thành
phần vi lượng (vitamin, các tinh dầu, có thể là trộn thuốc phòng và chữa bệnh
cho gia súc).
Chọn phương án trộn:
Để thực hiện quá trình trộn trên ta lựa chọn phương án thiết kế máy trộn
toàn bộ là máy trộn kiểu trục vít đứng, trộn gián đoạn vì với bột khơ thì phưng
án dùng máy trộn kiểu vít đứng rất hiệu quả. Phù hợp với nhu cầu sản xuất, năng
suất máy 30 kg/mẻ, Chi phí năng lượng riêng thấp, Khơng gây ơ nhiễm môi
trường, sử dụng được cả động cơ điện ba pha hoặc một pha, Kết cấu đơn giản,
dễ chế tạo, Giá thành rẻ.

23

Hình 4.6. Sơ đồ ngun lí máy trộn kiểu vít đứng
Cấu tạo gồm: vít đứng 1 quay trong một đoạn ống bao 2
cố mở những cửa sổ 3, lắp trong thùng máy 4 có phần dưới hình
nón cụt và phần trên hình trụ. Phễu cấp liệu 5 có lắp đóng mở,
ống xả hỗn hợp 6 cũng có lắp đóng mở.
Bộ phận động lực và truyền động gồm: một động cơ điện
và một đai thang lắp trên thùng và nắp.
Cách sử dụng : sau khi định mức các thành phần thức ăn đủ
một mẻ trộn đổ vào máy trộn qua phễu cấp liệu 5, đồng thời
cho máy chạy, vít 1 sẽ chuyền bột vào trong thùng, đẩy bột lên
trên qua ống bao và qua của sổ ống bao. nạp xong khối bột thì
đóng nắp phễu nạp laị, máy tiếp tục làm việc, vít tiếp tục đẩy
bột lên.khi bột đã khuếch tán qua cửa sổ và miệng trên của ống
bao rơi xuống, lại được vít chuyền lên, hỗn hợp được xáo trộn.
Sau 6 phút, mở lắp 6 tiến hành thu bột. Sau đó tiến hành mẻ
khác với trình tự như trên.

24


4.2. Quy trình cơng nghệ sản xuất thức ăn gia súc
Chuẩn bị nguyên liệu
Nghiền các loại nguyên liệu trộn
Định lượng nguyên liệu
Trộn khô các bột
Trộn bột nhão
Ép viên
Sấy sản phẩm
Sàng phân loại
Cân và đóng bao

4.3. Tính tốn một số bộ phận chính và chế độ làm việc của máy
Theo Giáo trình máy và thiết bị chế biến lương thực
4.3.1. Tính tốn thiết kế thùng trộn
 Tính thể tích thùng trộn
Từ cơng thức tính năng suất của máy trộn kiểu vít đứng ta xác định được
thể tích của thùng trộn:
q = Vt.γ.  Vt = = = 0,1 m3
Trong đó:

q -khối lượng hỗn hợp trong một mẻ trộn (30kg).
- khối lượng riêng của vật liệu trộn: 500 kg/m3
- hệ số chứa đầy của thùng chứa, chọn = 0,6
Chọn hệ số nạp đầy thùng trộn φ = 0.6 (trong sách máy phục
vụ chăn nuôi tr.149)
25