Tính toán, thiết kế và chế tạo máy ép viên làm thức ăn chăn nuôi với năng suất 40kgh

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1. Thông số máy của máy ép cám viên nổi thủy sản 3A.........................15
Bảng 2.2. Thông số kỹ thuật của máy ép viên trục đứng....................................16
Bảng 2.3. Thông số kỹ thuật của máy ép cám viên trục đứng.............................17
Bảng 2.4. Thông số kỹ thuật của máy ép cám viên trục......................................18
Bảng 4.1. Bảng thông số lỗ.................................................................................32
Bảng 4.2. Công suất trên trục 1...........................................................................34
Bảng 4.3. Thông số đai loại B.............................................................................35
Bảng 4.4. Thông số bộ truyền đai........................................................................39
Bảng 5.1. Bảng thông số kỹ thuật máy ép cám viên...........................................78
Bảng 5.2. Bảng giá sơ bộ vật liệu của máy ép cám viên.....................................78
Bảng 6.1. Bảng số liệu các thông số cơ bản của sản phẩm.................................80
Bảng 6.2. Bảng số liệu các thông số cơ bản của sản phẩm.................................81
Bảng 6.3. Bảng số liệu các thông số cơ bản của sản phẩm.................................82
Bảng 6.4. Bảng số liệu các thông số cơ bản của sản phẩm.................................83
Bảng 6.5: Bảng số liệu trung bình các thơng số cơ bản của sản phẩm cám viên 84


DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ, ĐỒ THỊ VÀ HÌNH VẼ

Hình 2.1. Một số sản phẩm sử dụng của cám viên................................................3
Hình 2.2. Cám viên làm thức ăn chăn ni...........................................................4
Hình 2.3. Kích thước một số loại cám viên...........................................................5
Hình 2.4. Sơ đồ cơng nghệ sản xuất thức ăn dạng viên [TL8].............................6
Hình 2.5. Quá trình ép cám...................................................................................9
Hình 2.6. Các cơ cấu ép viên...............................................................................10
Hình 2.7. Hai dạng máy ép khn.......................................................................12
Hình 2.8. Cơ cấu con lăn quay............................................................................12
Hình 2.9. Cơ cấu đĩa ép quay..............................................................................13
Hình 2.10. Máy ép cám viên nổi thủy sản 3A.....................................................14

Hình 2.11. Máy ép viên trục đứng.......................................................................15
Hình 2.12. Máy ép cám viên...............................................................................16
Hình 2.13. Máy ép cám viên trục........................................................................17
Hình 4.1. Ép cám viên khn phẳng dạng con lăn quay.....................................27
Hình 4.2. Sơ đồ cấu tạo máy...............................................................................28
Hình 4.3. Sơ đồ khối của máy.............................................................................29
Hình 4.4. Kích thước đĩa ép.................................................................................30
Hình 4.5: Bản vẽ trục chính.................................................................................39
Hình 4.6. Phân tích lực tác dụng lên trục chính..................................................39
Hình 4.7. Biểu đồ momen tác dụng lên trục chính..............................................40
Hình 4.8. Bản vẽ kích thước trục búa ngang.......................................................49
Hình 4.9. Phân tích lực tác dụng lên trục búa ngang...........................................50
Hình 4.10. Biểu đồ momen tác dụng lên trục ngang...........................................51
Hình 4.11. Bản vẽ kích thước trục búa ngang.....................................................52
Hình 5.1. Bản vẽ thiết kế trục..............................................................................58
Hình 5.2. Phơi thép trịn Ø45 mm.......................................................................58


Hình 5.3. Máy tiện..............................................................................................59
Hình 5.4. Panme..................................................................................................59
Hình 5.5. Thước cặp............................................................................................60
Hình 5.6. Trục sau khi chế tạo.............................................................................60
Hình 5.7. Bản vẽ thiết kế trục búa.......................................................................61
Hình 5.8. Phơi thép trịn Ø85 mm.......................................................................61
Hình 5.9. Trục sau khi chế tạo.............................................................................63
Hình 5.10. Bản vẽ thiết kế búa ép ( quả lơ )........................................................63
Hình 5.11. Kích thước chi tiết các rãnh...............................................................64
Hình 5.12. Máy phay đứng JTM.........................................................................65
Hình 5.13. Búa ép sau khi chế tạo.......................................................................66
Hình 5.14. Bản vẽ thiết kế búa ép.......................................................................66

Hình 5.15. Máy khoan.........................................................................................67
Hình 5.16. Đĩa ép sau khi chế tạo........................................................................68
Hình 5.17. Bản vẽ thân trên.................................................................................68
Hình 5.18. Cắt hồ quang.....................................................................................69
Hình 5.19. Máy uốn sắt......................................................................................69
Hình 5.20. Thân trên sau khi chế tạo...................................................................70
Hình 5.21. .Bản vẽ thân dưới...............................................................................70
Hình 5.22. Thân dưới sau khi chế tạo..................................................................71
Hình 5.23. Gối đỡ UCP 208................................................................................73
Hình 5.24. Ổ bi SKF 6005...................................................................................74
Hình 5.25. Puly 2 rãnh.........................................................................................74
Hình 5.26. Dây đai...............................................................................................75
Hình 6.1. Hình ảnh nguyên liệu cám gạo............................................................78
Hình 6.2. Hình ảnh cám gạo sau khi ép thành viên.............................................79
Hình 6.3. Hình ảnh nguyên liệu bột bắp, rau.......................................................80
Hình 6.4. Hình ảnh bột bắp, rau sau khi ép thành viên.......................................80


Hình 6.5. Hình ảnh nguyên liệu bắp hạt, lạc, rau, bột cá....................................81
Hình 6.6. Hình ảnh bắp hạt, lạc, rau sau khi ép thành viên.................................81
Hình 6.7. Hình ảnh nguyên liệu bắp hạt..............................................................82
Hình 6.8. Hình ảnh bắp hạt sau khi ép thành viên...............................................82
Hình 6.9. Biểu đồ so sánh các thơng số cơ bản của cám viên.............................83


MỤC LỤC
PHẦN 1: PHẦN MỞ ĐẦU..................................................................................1
1.1 Đặt vấn đề........................................................................................................1
1.2 Mục tiêu của đề tài..........................................................................................1
1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn.........................................................................2

1.4 Những điểm mới của đề tài.............................................................................2
PHẦN 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU..............................................................3
2.1 Tổng quan về cám viên....................................................................................3
2.1.1. Tình hình sản xuất cám viên........................................................................3
2.1.2 Đặc điểm nổi bật của cám viên.....................................................................4
2.1.3. Các dạng viên cám thơng dụng hiện nay.....................................................5
2.1.4 Quy trình công nghệ sản xuất cám viên.......................................................6
2.1.5 Các bước ép cám..........................................................................................9
2.1.6. Điều kiện nén viên.......................................................................................9
2.2 Tổng quan về cấu tạo máy ép cám viên sử dụng trong chăn ni.................10
2.2.1. Ngun lí hoạt động, cấu tạo chung của máy ép cám viên.......................10
2.2.2. Các dạng cơ cấu máy ép cám viên thông dụng hiện nay...........................10
2.3. Một số máy ép cám viên trên thị trường.......................................................14
2.4. Nhận xét và lựa chọn mẫu máy....................................................................18
2.5. Lựa chọn phương pháp ép cám....................................................................18
2.6. Cơ sở lý thuyết trình tính tốn máy ép cám viên..........................................20
2.6.1. Thơng số đầu vào:......................................................................................20
2.6.2. Q trình tính tốn cơ bản:.......................................................................20
PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU...................................................................................................25
3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài.................................................25
3.2 Nội dung nghiên cứu.....................................................................................25
3.3 Phương pháp nghiên cứu...............................................................................25


3.3.1 Phương pháp nghiên cứu tài liệu................................................................25
3.3.2 Phương pháp tính toán thiết kế...................................................................25
3.3.3 Phương pháp điều tra khảo sát....................................................................26
3.3.4 Phương pháp xử lý số liệu..........................................................................26
3.3.5 Phương pháp thực nghiệm..........................................................................26

PHẦN 4: NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU...................................27
4.1. Phân tích lựa chọn kết cấu và nguyên lý hoạt động của máy.......................27
4.1.1. Cơ sở chọn nguyên lý làm việc cho mẫu máy...........................................27
4.1.2 Cấu tạo và ngun lý hoạt động.................................................................28
4.2 Tính tốn các bộ phận của máy.....................................................................29
4.2.1 Các bước thực hiện tính tốn......................................................................29
4.2.2. Tính tốn kích thước đĩa............................................................................29
4.2.3 Tính tốn cơng suất và chọn động cơ.........................................................33
4.2.4 Tính thiết kế bộ truyền đai thang................................................................34
4.2.5. Tính tốn thiết kế trục chính......................................................................39
4.2.5.1. Phân tích và vẽ biểu đồ lực.....................................................................39
4.2.5.2. Tính tốn và chọn đường kính các đoạn trục.........................................41
4.2.5.3.Tính chính xác đường kính trục.............................................................41
4.2.6. Kiểm nghiệm về độ bền.............................................................................42
4.2.7. Tính tốn thiết kế trục búa ngang..............................................................49
4.2.8 Tính tốn thiết kế búa ép............................................................................52
4.2.9 Tính tốn lựa chọn ổ lăn.............................................................................52
4.2.9.1 Lựa chọn loại ổ lăn .................................................................................52
4.2.9.2 Lựa chọn cấp chính xác của ổ lăn............................................................53
4.2.9.3 Tuổi thọ ổ lăn...........................................................................................53
4.2.9.4. Lựa chọn ổ lăn theo khả năng tải động...................................................54
4.2.10. Tính tốn lựa chọn then...........................................................................54
4.2.10.1 Lựa chọn loại then.................................................................................54


4.2.10.2 Tính kiểm nghiệm then..........................................................................54
4.2.11. Tính tốn dung sai lắp ghép.....................................................................56
4.2.11.1 Tính dung sai lắp ghép ổ lăn dọc trục....................................................56
4.2.11.2 Tính dung sai lắp ghép vị trí lắp ổ lăn trên trục búa..............................57
4.2.11.3 Tính dung sai lắp ghép ổ lăn với vỏ búa................................................57

4.2.11.4 Tính dung sai lắp ghép then...................................................................57
PHẦN 5: THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG VÀ CHẾ TẠO................................58
5.1 Chi tiết trục chính..........................................................................................58
5.2 Trục búa.........................................................................................................61
5.3 Búa ép ( quả lơ).............................................................................................63
5.4 Đĩa ép.............................................................................................................66
5.5 Thân trên........................................................................................................68
5.6 Thân dưới.......................................................................................................70
5.7. Khung máy...................................................................................................72
5.8 Ổ đỡ, ổ bi.......................................................................................................73
5.9 Puly................................................................................................................74
5.10 Dây đai.........................................................................................................74
5.11 Thông số kỹ thuật của máy ép cám viên......................................................75
5.12 Bảng giá sơ bộ vật liệu của máy ép cám viên.............................................75
PHẦN 6: KHẢO NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ...............................77
6.1 Mục đích và điều kiện khảo nghiệm..............................................................77
6.1.1 Mục đích.....................................................................................................77
6.1.2 Điều kiện khảo nghiệm...............................................................................77
6.2. Khảo nghiệm và đánh giá kết quả................................................................78
6.2.1. Khảo nghiệm.............................................................................................78
6.2.1.1. Mẫu 1: cám (100%)...............................................................................78
6.2.1.2. Mẫu 2: bột bắp ( 70%), rau (30%)..........................................................79
6.2.1.3. Mẫu 3: bắp hạt ( 50%), lạc ( 25%), rau(20%), bột cá (5%)....................80


6.2.1.4. Mẫu 4: bắp hạt(100%)............................................................................81
6.2.2. Đánh giá kết quả........................................................................................82
PHẦN 7. QUY TRÌNH VẬN HÀNH, SỬ DỤNG, BẢO DƯỠNG VÀ SỬA
CHỮA MÁY.......................................................................................................85
7.1. Quy trình vận hành, sử dụng........................................................................85

7.1.1. Một số quy tắc khi sử dụng.......................................................................85
7.1.2. Một số quy tắc khi vận hành......................................................................85
7.2. Quy trình bảo dưỡng và sửa chữa máy.........................................................86
7.2.1. Quy trình bảo dưỡng máy..........................................................................86
7.2.2. Quy trình sửa chữa máy.............................................................................87
PHẦN 8: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ..........................................................88
8.1 Kết luận........................................................................................................88
8.2 Kiến nghị.......................................................................................................88
TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................89
PHỤ LỤC...........................................................................................................90
MỘT SỐ HÌNH ẢNH LIÊN QUAN................................................................90


PHẦN 1: PHẦN MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề
Trong thời gian hội nhập ngày nay. Với những chuyển biến lớn, từ 1 nước
làm nông nghiệp đang dần dần lớn mạnh. Đối với nơng nghiệp thì đẩy mạnh chăn
ni là điều quan trọng không thể thiếu. Bởi ngành chăn nuôi không chỉ đem lại
lợi nhuận kinh tế cao mà cịn ít bị phụ thuộc vào thời tiết như trồng trọt, hạn chế
được rủi ro. Chăn nuôi tăng trưởng nhanh phần lớn nhờ vận dụng máy móc, một
trong số các loại máy đang được quan tâm, phải nhắc tới máy ép cám viên.
Trước đây chăn nuôi truyền thống vật nuôi thường sử dụng cám nấu với
nguyên liệu rau, bèo,…hay cho ăn trực tiếp như gạo tấm, rau xanh,…Đôi khi để
cải thiện chất lượng thức ăn cho vật nuôi, người chăn nuôi đã phải bỏ 1 khoảng
tiền không nhỏ mua cám công nghiệp hay cám viên để sử dụng cho vật nuôi.
Thành phần dinh dưỡng của viên cám viên hơn hẳn gạo, bởi trong cám viên
thành phần chất dinh dưỡng đa dạng, nhiều loại phụ phẩm nông nghiệp hơn.
Nhưng với cám viên mua ở trên thị trường sẽ có chất lượng khơng rõ ràng, hàng
trơi nổi dễ trà trộn. Khơng ít những thơng tin gần đây nhắc đến chất lượng
không tốt của cám viên khi mua ở trên thị trường, gây nên những hậu quả xấu

cho vật ni. Vì vậy việc tự chủ thức ăn chăn nuôi mà ở đây là cám viên sẽ là
vấn đề sống cịn đối với người chăn ni.
Với nhu cầu ngày càng tăng trong việc sử dụng cám viên trong chăn nuôi
và tạo ra nguồn thức ăn phong phú cho vật ni thì chế tạo máy ép cám viên sử
dụng với hộ gia đình là điều cấp thiết. Khơng chỉ đa dạng được nguồn thức ăn
mà cịn có thể chủ động về nguồn thức ăn, giảm được chí phí mua thức ăn công
nghiệp cho vật nuôi. Từ máy ép cám viên có thể tạo ra những viên cám chất
lượng như ý muốn, và cám viên có thể để bảo quản được trong một thời gian
lâu hơn. Giúp chủ động dự trữ nguồn thức ăn cho vật nuôi khi không có thời
gian, tạo ra sự phát triển ổn định trong ngành chăn nuôi.
1.2 Mục tiêu của đề tài
- Mục tiêu chính chính: tính tốn, thiết kế và chế tạo máy ép viên làm thức
ăn chăn nuôi với năng suất 40kg/h.
- Mục tiêu khác:
+ Trao dồi, nâng cao kiến thức cho bản thân.
+ Giải quyết một phần khó khăn, bất cập cho người chăn nuôi.

1


+ Giúp người nông dân chăn nuôi hiệu quả, mau thu lợi nhuận, ít rủi ro.
+ Giảm cơng sức lao động cho người công nhân, người chăn nuôi bằng
việc đa dạng hóa loại thức ăn chăn ni.
1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
- Ý nghĩa khoa học:
+ Áp dụng khoa học kĩ thuật vào trong sản xuất, chăn nuôi đó là đề xuất được
mẫu máy ép viên thức ăn chăn nuôi phù hợp năng suất chăn nuôi hộ gia đình.
+ Là nguồn tài liệu tham khảo cho cơng tác giảng dạy, học tập và nghiên
cứu khoa học trong lĩnh vực sản xuất cơng nghiệp và kỹ thuật cơ khí.
- Ý nghĩa thực tiễn:

+ Góp phần giúp người chăn ni tự chủ được nguồn thức ăn từ nguồn
nguyên liệu có sẵn thơng qua máy ép cám viên.
+ Giảm chi phí sản xuất, phát triển kinh tế cho người chăn nuôi
1.4 Những điểm mới của đề tài.
- Máy chế tạo ra phải đáp ứng được những vấn đề sau:
+ Máy phải có kích thước nhỏ gọn, sử dụng hộ gia đình.
+ Dễ vận hành, bảo dưỡng phù hợp với người nông dân.
+ Đem lại hiệu quả cho người chăn nuôi.
- Sử dụng phần mềm inventer để thiết kế tạo bản vẽ với độ chính xác cao.

2


PHẦN 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU

2.1 Tổng quan về cám viên
2.1.1. Tình hình sản xuất cám viên
Thức ăn cho gà công nghiệp là các loại cám thức ăn được chế biến công
nghiệp do các doanh nghiệp sản xuất. Thị trường thức ăn hiện nay cũng do các
công ty đầu tư nước ngồi như: CP, japfa, Emivest, Cagill, Proconco,
Unipresident, Cơng ty De Heus (Hà Lan) … chi phối rất mạnh với thị phần
khoảng 72% (Theo Trần Mạnh, Báo Tuổi trẻ). Ngoài ra, thức ăn chăn ni có
giá thành cao là do một phần ngun liệu phải nhập từ nước ngồi (ngơ, đậu
tương, bột cá, premix…) làm cho giá thành chăn nuôi cao.

Hình 2.1. Một số sản phẩm sử dụng của cám viên.
Sử dụng cách ép cám viên tại nhà vẫn đảm bảo đủ dinh dưỡng cho vật nuôi
phát triển, các nguyên liệu sẵn có trong gia đình thì đảm bảo an tồn nhất, khơng
có phụ gia hay chất độc nguy hiểm mà lại tránh lãng phí nguồn thức ăn dinh
dưỡng, đảm bảo an tồn cho mơi trường. Các hộ chăn ni hiện nay đang sử

dụng máy ép tại nhà có thể tính trung bình mỗi lần ép 1 tạ thức ăn thì chi phí tốn
khoảng 500- 600 nghìn, nhưng nếu mua các loại cám viên trên thị trường thường
từ 1,2 – 1,5 triệu/tạ. Do đó, nếu chăn ni theo hình thức cám tự pha trộn sẽ
giảm giá thành xuống khoảng 40%. Đây là một giải pháp tuyệt vời giúp người
chăn nuôi tiết kiệm chi phí.Việc áp dụng phát triển và thiết kế chế tạo máy ép
cám viên phù hợp với nhu cầu của người nông dân là nhiệm vụ cần thiết, đáp
ứng nhu cầu cơ giới hóa và nâng cao hiệu quả sản xuất thức ăn chăn nuôi.
Nghiên cứu này giúp người sử dụng có thể hiểu hơn về việc tạo ra viên cám tổng
3


hợp với máy ép cám viên chăn nuôi rất đơn giản, không yêu cầu nhiều kỹ thuật
đối với người sử dụng, với việc sử dụng máy ép viên trong chăn ni hộ gia
đình và trang trại nhỏ sẽ giúp người dân giảm chi phí xuống khoảng 30% tổng
chi phí sản xuất.
2.1.2 Đặc điểm nổi bật của cám viên
Viên thức ăn gia súc có dạng trụ nhỏ đường kính từ 2,4 đến 20 mm, dài
bằng 1,5-2,0 đường kính viên cám . Kích thước của viên thức ăn phụ thuộc vào
mục đích sử dụng. Viên thức ăn nhỏ chủ yếu dùng để ni gia cầm non, cịn viên
thức ăn đường kính cỡ 4-5 mm dùng để nuôi gia cầm lớn và cá. Viên thức ăn lớn
hơn dùng để nuôi gia súc lớn.
Mỗi viên thức ăn đều chứa đầy đủ các chất dinh dưỡng theo thực đơn nuôi
dưỡng gia súc, loại thức ăn dạng này được gia cầm rất ưa thích. Viên thức ăn
cũng được dùng để chăn nuôi gia súc vừa và lớn. Thức ăn gia súc dạng viên cịn
rất thích hợp cho chăn ni cá, bởi vì viên thức ăn có thể nằm lâu trong nước
vẫn giữ đợc các chất dinh dưỡng không bị mất đi.
Một số nhà nghiên cứu cho rằng, nhờ chế biến ở nhiệt độ cao và làm ẩm
khi hấp, khi ép viên nén giá trị dinh dưỡng của viên thức ăn được tăng lên do sự
Dexorin hoá tinh bột và biến tính Protit. Kết quả chăn ni gia cầm bằng thức ăn
dạng viên cho thấy rằng kết quả cũng tốt như chăn nuôi bằng thức ăn dạng bột.

Nhiều cơng trình nghiên cứu đã chứng minh rằng thức ăn gia súc dạng viên có
giá trị dinh dưỡng cao hơn .
Thức ăn dạng viên có một ưu điểm rõ rệt nhất là khối lượng riêng cao dẫn
tới thể tích kho chứa được thu hẹp, dễ vận chuyển bằng cơ học và khí động học,
thuận tiện cho việc vận chuyển ở dạng rời khơng cần bao gói và dễ cơ khí hố
việc cho ăn ở các chuồng trại.

4


Hình 2.2. Cám viên làm thức ăn chăn ni
2.1.3. Các dạng viên cám thông dụng hiện nay
So với thức ăn dạng rời thì thức ăn dạng viên có những ưu điểm: khắc phục
được hiện tượng tự phân loại của các cấu tạo thành phần, khối lợng riêng tăng, giảm
bụi khi cho ăn đặc khi đóng bao vận chuyển, dễ cơ giới hố q trình cho ăn. Thức
ăn viên đồng nhất về thành phần và độ lớn cho nên rất thuận tiện cho việc nuôi gia
cầm. Thức ăn viên cũng cũng đợc dùng để chăn nuôi gia súc lớn và nhất là nuôi cá.
Tuỳ theo loại và tuổi của con vật mà kích thớc viên thức ăn u cầu khác nhau:

Hình 2.3. Kích thước một số loại cám viên
Thức ăn dùng cho các gia súc và gia cầm được sử dụng với kích thước như sau:
+ Dùng cho gà, vịt, ngan, ngỗng: 1- 3 mm
+ Dùng cho gia cầm trưởng thành và cá: 3 - 5 mm
+ Dùng cho lợn mới cai sữa: 5 - 8 mm
+ Dùng cho lợn trưởng thành: 8- 10 mm
Thông thường tỉ lệ giữa chiều dài viên thức ăn và đường kính đảm bảo
khơng q 1,5 đối với gia cầm và 2,0 đối với gia súc lớn.
Chất lượng của viên thức ăn phải đảm bảo các chỉ tiêu sau đây :
- Màu sắc và mùi vị phải tương ứng với các cấu tử đã trộn không được có
mùi nấm mốc và mùi thối rữa.

- Độ ẩm không được quá 14,5%

5


Viên thức ăn loại kích thước (1-2 mm) khơng được lẫn quá 10% các phân
tử lọt sàng (1 mm). Còn đối với tất cả các loại viên khác thì lượng lọt sàng
không được quá 5%.
Theo qui định của nhiều nước, hệ số vụn nát (độ cứng) của viên thức ăn
không được quá 5 %. Độ nở tơi của viên thức ăn cho gia cầm và lợn phải trên 3
phút, của viên thức ăn cho cá phải trên 15 phút.
Thức ăn dạng viên được đóng bao và bảo quản ở nơi khơ ráo sạch sẽ. Có
thể xếp bao ở độ cao khoảng 10 - 12 bao.
2.1.4 Quy trình cơng nghệ sản xuất cám viên
Quy trình cơng nghệ sản xuất cám viên được trình bày theo sơ đồ sau:

Hình 2.4. Sơ đồ công nghệ sản xuất thức ăn dạng viên [TL8]
a. Làm sạch các tạp chất trong nguyên liệu
Nguyên liệu đưa vào xí nghiệp chế biến thức ăn gia súc thường lẫn nhiều
tạp chất khác nhau, hoặc là tạp chất vô cơ, hoặc là tạp chất hữu cơ hay tạp chất
kim loại. Để đảm bảo không ảnh hưởng đến giá trị của thức ăn cũng như an tồn
của máy móc, nhất thiết phải loại bỏ các tạp chất. Tùy theo dạng nguyên liệu
đưa vào nhà máy, xí nghiệp thuộc dạng hạt hay dạng bột mà dây chuyền làm
sạch tạp chất phải thay đổi cho phù hợp. Ở những cơ sở sản xuất nhỏ, có thể chỉ
bố chí một lớp sàng trước khi nguyên liệu vào vựa chứa tạm thời là đủ.
Sau khi làm sạch, nguyên liệu phải đảm bảo các yêu cầu sau:
6


+ Tạp chất lớn: khơng có

+ Tạp chất khống (các loại): không quá 0.25%
+ Tạp chất hữu cơ: không quá 0.4%
+ Sâu mọt: không quá 0.25%
b. Nghiền nguyên liệu
Phần lớn các cấu tử dùng trong công nghiệp thức ăn gia súc thường khác
nhau về tính chất vật lý, cũng như về mức độ chuẩn bị cho sản xuất thức ăn.
Nguyên liệu được chia làm 3 loại:
+ Nguyên liệu dạng bột không cần phải tiếp tục nghiền.
+ Nguyên liệu dạng cục phải được đập sơ bộ và nghiền nhỏ
+ Nguyên liệu dạng hạt cần phải được nghiền nhỏ thành dạng bột
Mức độ nghiền các sản phẩm làm thức ăn hỗn hợp cho gia súc phụ thuộc
vào loại và độ tuổi của con vật và phải nghiền đến độ nhỏ có thể đảm bảo trộn
đều các cấu tử thành phần. Ngoài ra, thức ăn đã nghiền nhỏ sẽ tốn ít năng lượng
khi nhào và nấu cũng nhanh. Nghiền đúng yêu cầu về độ nhỏ sẽ tạo điều kiện
tiêu hóa cao nhất các chất dinh dưỡng có trong thức ăn hỗn hợp.
c. Cân định lượng
Cân định lượng là một hệ thống cân điện tử động, ứng dụng việc cân định
lượng khối lượng nguyên liệu cho quá trình sản xuất sản phẩm ngay trên hệ
thống băng truyền cấp liệu. Việc ứng dụng cân bằng định lượng vào dây truyền
sản xuất sẽ giúp cho hệ thống sản xuất của nhà máy được diễn ra liên tục, đảm
bảo được khối lượng nguyên liệu chuẩn cho sản phẩm đầu ra. Giúp cho tiêu
chuẩn chất lượng sản phẩm đạt được tiêu chuẩn cao nhất, giá trị sản phẩm được
nâng cao.
d. Trộn các phần tử thành thức ăn hỗn hợp
Mục đích trộn các phần tử là để thức ăn có thành phần thống nhất. Độ đồng
nhất của thức ăn hỗn hợp đảm bảo cho giá trị dinh dưỡng phân bố đồng đều
trong mọi phần của thức ăn. Các phần tử trong thức ăn mà khơng phân bố đồng
đều thì chẳng những chất lượng của thức ăn bị giảm xuống mà đơi khi cịn có
hại cho gia súc do ở một phần nào đó tập trung nhiều một cấu tử sẽ có ảnh
hướng đến trạng thái sinh lý của con vật khi hấp thụ cấu tử này quá định mức.

Nhất là khi làm giàu thức ăn bằng các chất bổ sung vi lượng thì càng phải trộn
thật đều.
7


Hiệu suất của quá trình trộn phụ thuộc vào các yếu tố sau đây:
+ Tính chất lý hóa của các cấu tử thành phần
+ Độ ẩm cuả các cấu tử
+ Tương quan về trọng lượng riêng giữa các cấu tử
+ Tương quan về kích thước của các cấu tử
+ Mức độ nghiền
e. Ép viên
So với thức ăn dạng rời thì thức ăn dạng viên có những ưu điểm: khắc phục
được hiện tượng tự phân loại của các cấu tử thành phần, khối lượng riêng tăng,
giảm bụi khi cho ăn hoặc khi đóng bao vận chuyển, dễ cơ giới hóa quá trình cho
ăn. Thức ăn viên đồng nhất về thành phần và độ lớn cho nên rất thuận tiện cho
việc nuôi gia cầm. Tùy theo loại và tuổi của con vật mà kích thước viên thức ăn
yêu cần khác nhau:
+ 1 - 3 mm dùng cho gà, vịt, ngan, ngỗng con
+ 3 – 5 mm dùng cho gia cầm trưởng thành và cá
+ 5 – 8 mm dùng cho lợn mới cai sữa
+ 8 – 10 mm dùng cho lợn trưởng thành
Thông thường tỉ lệ giữa chiều dài viên thức ăn và đường kính đảm bảo
khơng q 1,5d đối với gia cầm và 2d đối với gia súc lớn
So với phương pháp ướt thì sản xuất viên thức ăn theo phương pháp khô
kinh tế hơn, nhưng viên thức ăn sẽ kém bền và khơng nhẵn.
f. Sấy
Sấy là q trình dùng nhiệt năng để làm bốc hơi ẩm ra khỏi vật liệu rắn
hoặc lỏng. Với mục đích giảm bớt khối lượng vật liệu (giảm công chuyên chở),
tăng độ bền vật liệu (như gốm, sứ, gỗ...) và để bảo quản trong một thời gian dài,

nhất là đối với lương thực thực phẩm.
g. Đóng bao
Là quá trình cuối cùng của khâu sản suất thức ăn chăn ni, cơng dụng của
việc đóng bao thức ăn là để bảo quản thức ăn được trong một khoảng thời gian
dài, giúp giữ chất lượng của thức ăn được lâu hơn.
Đối với từng loại vật ni, có từng kích thước đóng bao hợp lý khác nhau:
8


-Đối

với gia cầm như gà vịt và thủy sản, trọng lượng bao nằm trong
khoảng từ 10 – 30 kg

-Đối với gia súc thì nặng hơn, tường nằm trong khoảng 10 – 50kg, trong
quy mơ trang trại, trọng lượng bao có thể lên tới 100kg.
2.1.5 Các bước ép cám

Hình 2.5. Quá trình ép cám
Quá trình nén chặt của vật thể rời được chia làm ba giai đoạn:
- Giai đoạn thứ nhất: Các phân tử ép lại gần nhau, các phần tử này chèn
các phân tử kia và biến dạng. Từ những khu vực có áp suất thấp, các phân tử
dịch chuyển đến các khu vực có áp suất cao hơn. Sự nén chặt xảy ra chủ yếu do
kết quả của sự thay đổi độ rỗng của các phân tử không biến dạng nhiều. ở giai
đoạn này áp suất tăng không nhiều lắm cũng đã làm cho sản phẩm nén chặt lại rồi.
- Giai đoạn thứ hai: Quá trình nén chặt xảy ra sự biến dạng gây ra sự phá
huỷ các phân tử, làm cho các phân tử được sắp xếp lại chặt hơn.
- Giai đoạn thứ ba: Quá trình nén chặt xảy ra sự biến dạng đàn hồi, ở giai
đoạn này áp suất lớn đã làm cho độ chặt của sản phẩm tăng lên rất cao.
2.1.6. Điều kiện nén viên

Điều kiện nén gồm có: áp lực nén, thời gian nén, sản phẩm chịu tác dụng
của lực nén, nhiệt độ của bộ phận nén và nhiệt độ của vật liệu, đặc tính cấu tạo
và tình trạng kỹ thuật của bộ phận nén. Những đặc tính lý hố của của sản phẩm
gồm có: thành phần hoá học của sản phẩm, độ phân tán của sản phẩm, hệ số ma
sát nội và ma sát ngoại, tính hút nước của sản phẩm số lượng và tính chất của
chất kết dính:

9


- Áp suất nén càng tăng chỉ số độ chặt và độ cứng của sản phẩm ép càng
tăng, thời gian nén dài sẽ gây ra sự trễ của lực căng trong sản phẩm.
- Nhiệt độ của sản phẩm là yếu tố chủ yếu ảnh hưởng đến quá trình nén, vì
nhiệt độ ảnh hưởng đến trạng thái của nước và độ bền vững của liên kết giữa
nước với sản phẩm. Tăng nhiệt độ sẽ tạo khả năng dịch chuyển ẩm, làm cho sản
phẩm trở nên dẻo, giảm hệ số nở. Tăng độ ẩm thì sự liên kết giữa các phân tử
tăng lên, tuy nhiên nếu tỉ lệ nước quá lớn thì tác dụng sẽ ngược lại hoàn toàn .
- Thành phần hoá học của sản phẩm cũng ảnh hưởng đến độ cứng của sản
phẩm thức ăn gia súc gia cầm giầu tinh bột thì khi ép viên sẽ đơn giản hơn .
- Ngoài độ cứng của sản phẩm, năng suất của máy nén và chi phí về năng
lượng của những đặc điểm cơ bản của quá trình nén.
2.2 Tổng quan về cấu tạo máy ép cám viên sử dụng trong chăn ni
2.2.1. Ngun lí hoạt động, cấu tạo chung của máy ép cám viên
Hiện nay có rất nhiều loại máy ép cám viên trên thị trường nhưng đa số chúng
đều có chung một nguyên lí hoạt động và được cấu tạo từ 2 thành phần chính:
- Bộ phận ép bao gồm: Phễu nạp liệu, cửa nạp liệu, cơ cấu ép (con quay và
khuôn ép), cửa ra sản phẩm.
- Động cơ: Tùy theo kiểu máy và yêu cầu công suất hoạt động mà động cơ
có cơng suất khác nhau
Ngun lý hoạt động: khi động cơ hoạt động sẽ truyền chuyển động đến

bộ đầu ép thông qua bộ truyền (bộ truyền đai, bộ truyền bánh răng…). Đưa
nguyên liệu đã được chuẩn bị trước vào phễu nạp. Dưới sức ép của con quay –
khuôn ép, nguyên liệu được nén qua khuôn tạo ra cám viên.
2.2.2. Các dạng cơ cấu máy ép cám viên thông dụng hiện nay
Hiện nay, máy ép cám viên được phân ra làm 2 loại chính, đó là loại “máy
ép viên dạng khuôn phẳng” và “máy ép cám viên dạng khuôn vòng”

10


a) Cơ cấu ép viên dạng khuôn phẳng

b) Cơ cấu ép viên dạng khn vịng

Hình 2.6. Các cơ cấu ép viên
Các máy nghiền viên dạng vòng nén các thức ăn phân bố trên bề mặt bên
trong của một khuôn quay trước mỗi con lăn vào máng các lỗ khoan trên đĩa để
tạo thành bột viên.
Trong khi các nhà máy sản xuất viên khn phẳng cũng có thể được phân
loại thành hai loại, con lăn dẫn động trong đó có một khn cố định và loại quay
quay có con lăn cố định. Các nguyên liệu đầu vào được nén vào các lỗ khoan
trên đĩa phẳng bởi những áp lực gây ra bởi sự tương tác của các con lăn và đĩa
Dựa trên năng lực của các nhà máy viên, máy ép cám viên dạng vòng
thường được sử dụng trong các nhà máy sản xuất có quy mơ lớn. Các nhà máy
bột viên nhỏ (chủ yếu là máy nghiền viên nghiền phẳng) có cơng suất từ 50- 400
kg/h thường được ưa chuộng bởi các nhà sản xuất viên nhỏ và người dùng như
hộ gia đình, văn phịng, trường học..... Cịn các nhà máy nghiền viên quy mô lớn
(chủ yếu là máy ép cám viên dạng vòng) được sử dụng cho các dự án viên lớn
có thể sản xuất ít nhất 1-2 tấn/h. Trong hầu hết các trường hợp, một số nhà máy
sản xuất viên đạn vịng được kết hợp để đạt cơng suất cao hơn, thậm chí 20

tấn/h. Khi nói đến sản xuất viên lớn, bên cạnh máy nghiền viên, các thiết bị hỗ
trợ khác là cần thiết, như máy nghiền búa, máy sấy, hệ thống làm mát, vv,…
Máy ép viên dạng khuôn phẳng
Trên thị trường hiện nay máy ép cám viên dạng khuôn phẳng (đĩa tấm)
được thiết kế với nhiểu biến thể khác nhau, tuy nhiên đều theo 2 dạng kết cấu
chính là:
Loại đĩa phẳng chuyển động, theo nghĩa đen được gọi là loại “đĩa phẳng
quay” trong khi loại còn lại được gọi là loại “con lăn quay”. Sự khác biệt nổi bật
nằm trong mơ hình chuyển động của chết và con lăn, và các thành phần truyền
dẫn. Xét về giá cả, với cùng cấu hình (cơng suất, cơng suất,…), máy nghiền viên
loại “đĩa phẳng quay” rẻ hơn loại “con lăn quay” nhưng lại có các nhược điểm
về cơng suất cũng như thời gian sử dụng.

11


a) Máy ép dạng con lăn quay

b) Máy ép dạng đĩa phẳng quay

Hình 2.7. Hai dạng máy ép khn
Với máy ép dạng con lăn quay, thay vì quay đĩa chết, hai con lăn đang chạy
xung quanh trung tâm được điều khiển bởi trục chính và đồng thời tự xoay.
Thêm một lực dương vào nguyên liệu thô. Với hành động kép đã cho, không chỉ
là nguyên liệu thô được ép tốt mà cịn trộn lẫn. Nhờ trục chắc chắn, nó dễ dàng
chống lại lực cản khó hơn được sản xuất bằng gỗ cứng và vật liệu như vậy, làm
cho loại con lăn chuyển động do đó có một phạm vi ứng dụng vật liệu rộng hơn.
Về cơ bản là một phiên bản tiêu chuẩn, nó có một thiết kế thẳng và chức năng để
làm cho chất lượng sinh khối viên từ vật liệu khác nhau. Trong khi đó máy ép
dạng đĩa phẳng quay được chọn bởi hầu hết người mới bắt đầu.

Trong khi loại con quay chuyển động là phiên bản máy nghiền viên chun
nghiệp có khn đúc di chuyển và lăn thông minh hơn, chức năng tốt hơn, giá
cao hơn. Loại “con lăn quay” là lựa chọn phù hợp cho những khách hàng có yêu
cầu nghiêm ngặt.
a) Ưu nhược điểm máy ép dạng con lăn quay:

Hình 2.8. Cơ cấu con lăn quay

12


Ưu điểm:
- Khối lượng búa nhỏ hơn đĩa đồng thời diện tích quay cũng khơng lớn giữ
sự cần bằng cho hệ thống .Đĩa đứng yên làm cho cám tại các vị trí được ép đều
dẫn tới kích thước các viên cám được đều hơn. Áp lực tác động lên đĩa ép nhỏ
hơn dẫn tới chi phí sản xuất giảm:
- Việc quay tự động của con lăn là tốt cho việc nhấn, chuyển động và trộn
nguyên liệu.
- Con lăn có đường kính lớn có thể chịu được lực cản của những vật liệu
không dễ tạo thành vật liệu như gỗ cứng.
- Tốc độ tạo hình tương đối thấp làm giảm độ nhạy của con lăn với vật liệu,
do đó nó có thể phù hợp hơn với các vật liệu khác nhau.
- Các viên đầu ra có độ cứng cao, mật độ, độ bền tốt và bề mặt nhẵn, mà tốt
hơn có thể đáp ứng các yêu cầu lưu trữ và vận chuyển.
- Cơng suất trung bình của nó có thể đáp ứng yêu cầu của các nhà máy viên
nhỏ hoặc sử dụng trong công nghiệp.
Nhược điểm :
- Trục búa nặng hai đầu nên trục búa phải được thiết kế vớ vật liệu có độ
cứng cao .Thành do chỉ có 1 bộ phận thực hiện chuyển động quay nên năng suất
không cao bằng so với dạng đĩa quay.

b) Ưu nhược điểm máy ép dạng đĩa ép quay:

Hình 2.9. Cơ cấu đĩa ép quay
13


Ưu điểm:
- Khối lượng đĩa tương đối nhỏ, công suất yêu cầu của động cơ không quá
lớn cấu tạo của các bộ phận đơn giản dễ lắp đặt sửa chữa.
- Tính năng đáng chú ý nhất của nó là giá thành tương đối thấp nhưng sản
lượng cao.
- Khi máy hoạt động, khn quay của nó quay và điều khiển chuyển động
đồng thời của vật liệu và con lăn. Theo chuyển động phức hợp như vậy, vật liệu
hồn tồn có thể đi vào khu vực bức xúc để hình thành tốt hơn.
- Ngồi ra, tốc độ tạo hình cao làm tăng năng suất và giảm tiêu thụ năng
lượng đơn vị.
- Các viên thực hiện có độ cứng vừa phải, mật độ và độ bền, để đáp ứng
yêu cầu lưu trữ hoặc vận chuyển.
- Nó có khả năng khác nhau để đáp ứng các yêu cầu khác nhau, đặc biệt
thích hợp cho nhà hoặc các nhà máy nhỏ.
Nhược điểm:
Do đĩa quay dẫn tới diện tích quay lớn sẽ gây ra sự mất cân bằng cho hệ
thống quay, áp lực tác dụng lên đĩa quá nhiều nên yêu cầu nhiều về gia công và
vật liệu khiến giá thành của cao hơn.
2.3. Một số máy ép cám viên trên thị trường
a) Máy ép cám viên nổi thủy sản 3A

Hình 2.10. Máy ép cám viên nổi thủy sản 3A

14

Bảng 2.1. Thông số máy của máy ép cám viên nổi thủy sản 3A
STT

Nội dung

Gía trị

Đơn vị

1

Nguồn điện sử dụng

380

V

2

Cơng suất

7,5

KW

3

Tốc độ trục chính

1450

vịng/phút

4

Năng suất

200

kg/h

5

Đường kính viên cám

6

mm

6

Trọng lượng của máy

180

kg

7

Kích thước máy

900x700x950

mm

- Cấu tạo máy gồm các bộ phận: khung máy, moto điện, bánh đai và dây
đai, thân đế máy, thân giữa, nắp phểu và bộ phận ép bên trong( Trục chính, đĩa
ép, con lăn ).
- Đặc điểm máy: nhỏ ngọn, dễ sử dụng, chạy với nguồn điện 380V, tốc độ
quay của trục chính 1450(v/p) với cơng suất 7,5 KW và đạt năng suất 200(kg/h)
và kích thước đường kính viên cám cho ra là 6(mm).
- Phạm vi dứng dụng: máy ép cám viên nổi thủy sản 3A hiện nay sử dụng
khá phổ biến ở khu vực miền trung và miền nam: đặc biệt các trang trại thủy sản.
b) Máy ép viên trục đứng S200.

Hình 2.11. Máy ép viên trục đứng

15


Bảng 2.2. Thông số kỹ thuật của máy ép viên trục đứng
STT

Nội dung

Gía trị

Đơn vị

1

Nguồn điện sử dụng

380

V

2

Cơng suất

5,5

KW

3

Tốc độ trục chính

-

vịng/phút

4

Năng suất

100 - 200

kg/h

5

Đường kính viên cám

3-5

mm

6

Trọng lượng của máy

126

kg

7

Kích thước máy

900x950x580

mm

- Cấu tạo máy gồm các bộ phận: khung máy, moto điện, bánh đai và dây
đai, thân đế máy, thân giữa, nắp phểu và bộ phận ép bên trong( Trục chính, đĩa
ép, con lăn ).

- Đặc điểm máy: nhỏ ngọn, dễ sử dụng, chạy với nguồn điện 380V, với
công suất 5,5 KW và đạt năng suất 100 - 200(kg/h) và kích thước đường kính
viên cám cho ra là 3 – 5(mm).
- Phạm vi dứng dụng: máy ép cám viên trục đứng hiện nay sử dụng khá phổ
biến miền trung và miền nam: như ở các trang trại chăn nuôi gia súc, gia cầm và
thủy sản.
c) Máy ép cám viên ZT250 đài loan nhập khẩu

Hình 2.12. Máy ép cám viên

16


Bảng 2.3. Thông số kỹ thuật của máy ép cám viên trục đứng
STT

Nội dung

Gía trị

Đơn vị

1

Nguồn điện sử dụng

380

V

2

Cơng suất

15

KW

3

Tốc độ trục chính

960

vịng/phút

4

Năng suất

100 - 200

kg/h

5

Đường kính viên cám

4

mm

6

Trọng lượng của máy

280

kg

7

Kích thước máy

1200x600x800

mm

- Cấu tạo máy gồm các bộ phận: khung máy, moto điện, bánh đai và dây
đai, thân đế máy, thân giữa, nắp phểu và bộ phận ép bên trong( Trục chính, đĩa
ép, con lăn ).
- Đặc điểm máy: nhỏ ngọn, dễ sử dụng, chạy với nguồn điện 380V, tốc đọ
quay của trục chính 960(v/p) với cơng suất 15 KW và đạt năng suất 100 200(kg/h) và kích thước đường kính viên cám cho ra là 4(mm).
- Phạm vi dứng dụng: máy ép cám viên hiện nay sử dụng khá phổ biến
miền trung và miền nam: như ở các trang trại chăn nuôi gia súc, gia cầm và thủy sản.
d) Máy ép cám viên trục đứng M1 3A

Hình 2.13. Máy ép cám viên trục
Bảng 2.4. Thông số kỹ thuật của máy ép cám viên trục
17