Luận văn thạc sĩ nghiên cứu một số thông số làm việc của máy băm rơm lô kiện

....

Bộ giáo dục và đào tạo

Trờng đại học nông nghiệp hà nội

NGUYN C THT

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

LUN VN THC S K THUT

Chuyên ngành: K thut mỏy v thit b c gii hố nơng-lâm nghiệp
Mã số

: 60 52 14

Người hướng dẫn khoa hc: TS. Đậu Thế Nhu

Hà nội, 2010


LỜI CAM ðOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số
liệu, kết quả trong luận văn là trung thực và chưa từng ñược ai cơng bố
trong bất kỳ cơng trình nào khác.
Tơi xin cam ñoan rằng, mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn này
đã được cảm ơn và các thơng tin trích dẫn trong luận văn này đều đã chỉ rõ
nguồn gốc.
Tác giả luận văn

Nguyễn ðức Thật

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


LỜI CẢM ƠN

Trong suốt quá trình học tập tại trường và làm luận văn tốt nghiệp tơi
ln nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của Viện đào tạo sau đại học, khoa
Cơ điện Trường đại học nơng nghiệp Hà Nội, bộ mơn Máy Nơng nghiệp,
Viện Cơ điện nơng nghiệp và cơng nghệ sau thu hoạch. ðặc biệt tơi ln
nhận được sự chỉ bảo tận tình chu đáo của các thầy trong bộ mơn Máy
Nơng Nghiệp – Khoa cơ điện và của TS. ðậu Thế Nhu-Viện Cơ điện nơng
nghiệp và Cơng nghệ sau thu hoạch.
Qua đây tơi xin được bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc với những sự giúp đỡ
của các tập thể và cá nhân nói trên.
Xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày .......tháng........năm 2010
Tác giả luận văn

Nguyễn ðức Thật

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


MỤC LỤC
trang
Lời cam ñoan

i

Lời cảm ơn

ii

Mục lục

iii

Danh mục các chữ viết tắt

vi

Danh mục bảng

ix

Danh mục hình

x

ðẶT VẤN ðỀ

1
Chương 1

3

TỔNG QUAN VỀ VẤN ðỀ NGHIÊN CỨU

1.1. Khái quát chung về tình hình sử dụng rơm

3

1.2. Tình hình nghiên cứu, sử dụng máy băm rơm

5

1.2.1. Tình hình nghiên cứu các thơng số làm việc, ứng dụng máy băm

5

rơm trên thế giới
1.2.2. Tình hình nghiên cứu các thơng số làm việc, ứng dụng máy băm

10

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

15

rơm lô kiện trên thế giới và Việt Nam
1.3. Lựa chọn nguyên lý làm việc

19

1.4. Xác định các thơng số cần nghiên cứu

21

Chương 2

24

ðỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. ðối tượng nghiên cứu

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

24


2.1.1. ðối tượng nghiên cứu

24

2.1.2. ðịa ñiểm, thời gian nghiên cứu

25

2.2. Nội dung nghiên cứu

25

2.3. Phương pháp nghiên cứu

26

2.3.1. Phương pháp xác ñịnh hệ số ma sát của rơm

26

2.3.2. Phương pháp xác ñịnh lực cản cắt của rơm

27

2.3.3. Phương pháp xử lý số liệu thí nghiệm

30

2.3.4. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm ñơn yếu tố

32

2.3.5. Phương pháp qui hoạch thực nghiệm đa yếu tố

33

2.4. Phương pháp xác định các thơng số ra của q trình băm

39

2.4.1. Phương pháp xác định chi phí năng lượng riêng

39

2.4.2. Phương pháp xác định chiều dài trung bình đoạn băm

40

Chương 3

41

XÁC ðỊNH CÁC THƠNG SỐ LÀM VIỆC
CỦA MÁY BĂM RƠM LÔ KIỆN
3.1. Cơ sở vật lý của quá trình cắt thái

41

3.2. các yếu tố ảnh hưởng đến q trình cắt thái bằng lưỡi dao

42

3.2.1. áp suất riêng q (N/cm) của cạnh sắc lưỡi dao trên vật thái

42

3.2.2. Các yếu tố ảnh hưởng chính của dao thái

43

3.2.3. ðiều kiện trượt của lưỡi dao trên vật thái

45

3.3. Nghiên cứu các lực tác dụng giữa dao và rơm

47

3.4. Tính tốn, lựa chọn các thơng số làm việc

50

3.4.1. Tính tốn, lựa chọn một số thơng số của bộ phận băm

51

3.4.2. Tính tốn lựa chọn bộ phận thùng cấp liệu

52

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


3.4.3. Tính tốn lựa chọn sơ bộ động cơ

53

3.5. Nghiên cứu quỹ ñạo chuyển ñộng của lưỡi dao so với kiện rơm

55

Chương 4

58

KHẢO NGHIỆM, ðÁNH GIÁ KẾT QUẢ VÀ XÁC ðỊNH
CÁC THÔNG SỐ TỐI ƯU CỦA MÁY BĂM

4.1. Vật liệu và dụng cụ thí nghiệm

58

4.1.1. Vật liệu và điều kiện thí nghiệm

58

4.1.2. Dụng cụ thí nghiệm.

59

4.2. Kết quả nghiên cứu thực nghiệm ñơn yếu tố

60

4.2.1. Ảnh hưởng của tốc ñộ thùng quay tới các thông số ra

61

4.2.2. Ảnh hưởng của chiều cao cấp liệu tới các thông số ra

64

4.2.3. Ảnh hưởng của tốc độ trống băm tới các thơng số ra

67

4.3. Kết quả nghiên cứu xác định các thơng số tối ưu của máy băm rơm

70

lô kiện bằng phương pháp qui hoạch hố thực nghiệm đa yếu tố
4.3.1 Kết quả thu thập số liệu thí nghiệm, xử lý đồng nhất phương sai
4.3.2. Kết quả xác định mơ hình hồi qui quy hoạch hố thực nghiệm
(QHHTN) đa yếu tố cho hàm Y1
4.3.3. Kết quả xác định mơ hình hồi qui quy hoạch hố thực nghiệm

71

73
77

(QHHTN) đa yếu tố cho hàm Y2
4.3.4. Giải bài toán tối ưu bằng phương pháp thương lượng có điều kiện

81

KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ

82

TÀI LIỆU THAM KHẢO

84

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


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Ký hiệu
Tên gọi
nth
Tốc ñộ quay của thùng cấp liệu
ntr
Tốc ñộ quay của trống dao
h
chiều cao cấp liệu
ltb
Ne
Fc

Chiều dài trung bình đoạn băm
Chi phí năng lượng riêng
Lực cản

Nb
G
ϕ

Phản lực
Trọng lượng vật liệu
Góc ma sát

f

Hệ số ma sát

pcr
Fcr

lực cản cắt riêng của rơm
lực cản cắt của rơm

bcr
A
S2 i
m

bề rộng của lớp rơm
Cơng cắt
Phương sai thí nghiệm của điểm i
Số lần lặp thí nghiệm

yij

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

yi

Giá trị trung bình thơng số ra ở điểm thứ i

S2tn

phương sai thí nghiệm

S2yt

phương sai yếu tố

F

chuẩn Fisher tính tốn

Fb

chuẩn Fisher tra bảng

G

Chuẩn Kohren tính tốn

Gb

Chuẩn Kohren tra bảng

ðơn vị
Vg/ph
Vg/ph
mm
mm
kWh/tấn
N
N
kg
°

N

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

S2imax
x1

phương sai thí nghiệm lớn nhất trong số các S2i

Mã hố của tốc độ quay của thùng cấp liệu
Mã hố của chiều cao cấp liệu

Vg/ph
mm

Y1

Mã hố của tốc độ quay của trống dao
Mã hố của hàm chiều dài trung bình đoạn
băm

mm

Y2

Mã hố của hàm chi phí năng lượng riêng

kWh/tấn

xi

Giá trị mã hoá của yếu tố thứ i

Xi

Giá trị thực của yếu tố thứ i

X oi

Giá trị thực mức cơ sở của yếu tố thứ i

εi

Khoảng biến thiên của yếu tố thứ i

N

Số thí nghiệm

Nα

Số thí nghiệm ở mức phụ

N0

Số thí nghiệm ở mức cơ sở

k

Số yếu tố ñầu vào

b0

Các hệ số của phương trình hồi qui

x2
x3

bi
bij
bii
ys
~
X
Bii

cực trị của hàm mục tiêu

q

Áp suất riêng

Pct
Pt

Lực cắt cần thiết
ñộ dài lưỡi dao
lực cản cắt thái

σ

góc mài dao của lưỡi dao

∆S

Các thơng số vào theo hệ toạ độ mới
Hệ số của phương trình chính tắc

N/cm
N
cm
N
°

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


S
α

Chiều dày cạnh sắc lưỡi dao
ứng suất cắt của vật thái
Góc cắt thái

β

Góc đặt dao

τ

Góc trượt

vt

vận tốc tiếp tuyến

°
m/s

vn

Vận tốc pháp tuyến

m/s

ε

hệ số trượt

ω’

Góc cắt trượt

Sr
ρr

diện tích đáy của kiện rơm
khối lượng riêng kiện rơm

Kr

hệ số ñánh giá ñộ trượt của thùng và kiện rơm

Rtr

Bán kính trống băm

m

ωtr

Vận tốc góc của trống băm

1/s

ωth

Vận tốc góc của thúng quay

Rk

khoảng cách từ tâm kiện rơm ñến ñĩa dao ñang xét

1/s
mm

σc

mm
°
°

°
m2
kg/m3

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


DANH MỤC BẢNG
Số bảng
1.1

Tên bảng
Thành phần hoá học và giá trị dinh dưỡng của

trang
4

một số loại thức ăn cho gia súc

2.1

Thông số kỹ thuật của máy băm rơm lô kiện

25

MBK.01

2.2

Hệ số ma sát của rơm khơ với rơm và thép

27

4.1

Tính năng kỹ thuật của các thiết bị, dụng cụ

59

ño lường thử nghiệm

4.2

Kết quả thử nghiệm máy khi thay ñổi vận tốc

62

quay của thùng cấp liệu

4.3

Kết quả thử nghiệm máy khi thay ñổi chiều

65

cao cấp liệu

4.4

Kết quả thử nghiệm máy khi thay đổi tốc độ

67

quay của trống băm

4.5
4.6

ma trận thí nghiệm

70
71

4.7

ma trận kết quả thí nghiệm hàm Y1

72

4.8

ma trận kết quả thí nghiệm hàm Y2

73

4.9

ma trận kết quả tính tốn và xử lý số liệu với
hàn Y1

74

4.10

ma trận kết quả tính toán và xử lý số liệu với
hàm Y2

78

sự biến thiên các thông số nghiên cứu

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


DANH MỤC HÌNH
Số hình
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5a, b
1.6a, b
1.7

Tên hình
Máy băm rơm - cỏ khơ dạng trống

Trang
6

Máy băm rơm dạng đĩa (Renn-Canada)
Sơ đồ ngun lý máy băm dạng đĩa
Máy băm rơm khơ dạng liên hoàn
Máy thái cỏ TC

8
8
9

Máy băm rơm năng suất 100kg/h

11
12
14

1.8

Máy băm rơm lô kiện model TOMAHAWK 8080

16

1.9
1.10

Họng cấp liệu của máy băm model TOMAHAWK 8080
Máy băm rơm lô kiện dạng lô

16
17

1.11

Máy băm rơm - cỏ khô dạng lô (băm rơm kiện vuông)

17

1.12
1.13
1.14

Máy băm rơm lô kiện dạng thùng quay
Cấu tạo của máy băm rơm lô kiện

18
20
21

2.1

Máy băm rơm lô kiện MBK.01

24

2.2
2.3

Dụng cụ Giêlilốpski

27
28

Máy băm kiểu trống lắp dao thẳng

Cấu tạo trống bắt dao băm

Sơ ñồ nguyên lý hệ thống ño, truyền và lưu giữ dữ liệu về
lực cản cắt

2.4
2.5
3.1

Bộ phận giữ rơm ñể cắt
Tác dụng cắt thái của lưỡi dao.

28
30
41

3.2

ðồ thị phụ thuộc lực cắt thái R vào ñộ dịch chuyển S của

42

Lực cản của rơm khi cắt

V.P. Gơriatkin.

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

3.3
3.4
3.5

Cạnh sắc lưỡi dao

3.6

ðồ thị phụ thuộc của áp suất cắt thái riêng và vận tốc

Góc cắt thái
ðồ thị phụ thuộc của lực cắt với ñộ thái sâu l

43
43
45

dao thái

45

3.7

Vận tốc của ñiểm M trên cạnh sắc lưỡi dao AB

46

3.8

Cấu tạo của lưỡi cắt rơm

47

3.9
3.10
3.11

Các lực tác dụng lên lưỡi dao và vật thái

47
50
51

3.12
3.13
4.1

Thùng cấp liệu

4.2
4.3

Một số hình ảnh thử nghiệm máy

Nguyên lý làm việc của máy băm rơm lô kiện
cấu tạo của lưỡi dao
Sơ ñồ xác ñịnh quỹ ñạo chuyển động của lưỡi dao
Thí nghiệm xác định kích thước, khối lượng của kiện rơm

ðồ thị biểu diễn mơí quan hệ giữa chiều dài trung bình

52
55
58
61
63

đoạn băm và nth

4.4

ðồ thị biểu diễn mơí quan hệ giữa chi phí năng lượng
riêng và nth

64

4.5

ðồ thị biểu diễn mơí quan hệ giữa chiều dài trung bình
của đoạn băm và chiều cao cấp liệu

65

4.6

ðồ thị biểu diễn mơí quan hệ giữa chi phí năng lượng
riêng và chiều cao cấp liệu

66

4.7

ðồ thị biểu diễn mơí quan hệ giữa tốc ñộ trống băm và

68

4.8

chiều dài trung bình đoạn băm
ðồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa tốc độ trống băm và
chi phí năng lượng riêng

69

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


ðẶT VẤN ðỀ
Chăn ni bị phát triển mạnh trong 10 - 15 năm gần ñây, cùng với ñường
lối phát triển kinh tế của ðảng và Nhà nước sớm ñưa chăn ni phát triển
thành ngành sản xuất chính. Chính phủ đã ñưa ra một số biện pháp và chính
sách phát triển chăn ni bị sữa ở Việt Nam nhằm từng bước thay thế sữa
nhập khẩu, mục tiêu ñáp ứng 40% lượng sữa tiêu dùng.
Nhiều cơ sở chăn ni bị sữa và thịt quy mơ cơng nghiệp được phát triển
ở một số tỉnh như Hà Tây, Sơn La, Thái Nguyên, Hà Nội, Bình Dương, Trà
Vinh…có quy mơ chăn ni phổ biến 50 - 200 con. Một số tỉnh như Tuyên
Quang, Thanh Hoá, Nghệ An, Lâm ðồng Thành phố Hồ Chí Minh…, ngồi
các quy mơ trên, cịn có các quy mơ chăn ni 500 - 2000 con. ðặc biệt vừa
qua tại Nghệ An, Cơng ty cổ phần thực phẩm sữa TH đã đầu tư xây dựng

trang trại với qui mô lên tới 30.000 con bò sữa.
Thức ăn là một khâu quan trọng trong chăn nuôi, việc sử dụng những
nguồn nguyên liệu phục vụ cho chế biến thức ăn chăn ni rất đa dạng như:
thức ăn thô tươi, thô khô, thức ăn viên thô (tổng hợp thức ăn tinh, thô và vi
lượng), thức ăn tinh tổng hợp dạng bột và viên, thức ăn cao ñạm như bánh
dinh dưỡng, thức ăn vi lượng như viên ña liếm… ñể phục vụ cho bò. Bên cạnh
các loại thức ăn chính thì hiện nay việc sử dụng các loại thức ăn từ nguồn phụ
phẩm nông nghiệp như: rơm - cỏ khơ, thân cây ngơ, lạc đậu đỗ, bã mía... được
quan tâm đáp ứng sự khan hiếm thức ăn trong lúc giao mùa và trái vụ.
Do vậy, hiện nay nhiều trang trại đã quan tâm sử dụng rơm khơ ñể làm thức
ăn cho trâu bò. Nhưng việc bảo quản rơm khơ để sử dụng lâu dài là một bài tốn
khó vì rơm khơ có kích thước kồng kềnh nên cần diện tích kho lớn. Bên cạnh đó
rơm khơ nếu bảo quản bình thường dễ bị nấm mốc làm giảm chất lượng thức
ăn. ðể giải quyết vấn ñề này người ta thường đóng bánh (“kiện” ) trước khi đưa

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 1


vào kho. Việc đóng kiện rơm, cỏ khơ để bảo quản ñã ñược nhiều nước áp dụng
và hiện tại ở Việt Nam ñang bắt ñầu ứng dụng. Trong tương lai ñây sẽ là gải
pháp tốt ñể bảo quản rơm phục vụ cho mục đích chăn ni trâu, bị.
Có hai phương pháp đóng kiện rơm khơ để bảo quản đó là đóng kiện
vng và kiện trịn cả hai phương pháp này ñều phổ biến. Nhưng khi mang
kiện rơm ra cho trâu bị ăn thì lại phải chế biến bằng cách băm ñể trộn với
thức ăn tinh hoặc không trộn. Hiện nay trong nước chưa có mẫu máy băm
rơm lơ kiện, bên cạnh đó các thiết bị nhập ngoại giá thành cao, chưa phù hợp
với tình hình sản xuất.
ðể có cơ sở thiết kế, chế tạo máy băm rơm lô kiện phù hợp với điều kiện
Việt Nam, chúng tơi đã lựa chọn ñề tài: “Nghiên cứu một số thông số làm
việc của máy băm rơm lơ kiện”.

Mục tiêu của đề tài là: 1.Lựa chọn ñược nguyên lý làm việc của máy băm
rơm lơ kiện;
2. Nghiên cứu xác định được một số thơng số làm việc làm cơ sở cho việc
thiết kế máy băm rơm lơ kiện;
3. Vận dụng các thơng số đã xác định vào chế tạo máy băm rơm lơ kiện.
Trong suốt thời gian tiến hành nghiên cứu, tơi đã nhận ñược nhiều sự giúp
ñỡ quí báu của thầy hướng dẫn và các thầy, cô trong bộ môn Máy nông
nghiệp – khoa Cơ điện trường đại học nơng nghiệp Hà Nội. Tơi xin chân
thành cảm ơn sự giúp đỡ đó.
Hà Nội, tháng 10 năm 2010
Tác giả

Nguyễn ðức Thật

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 2


Chương 1
TỔNG QUAN VỀ VẤN ðỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Khái quát chung về tình hình sử dụng rơm
Rơm lúa được sử dụng phổ biến trong chăn ni trâu bị ở các nước nhiệt
đới, ở Thái Lan có 75% rơm lúa nương rẫy và 82% rơm lúa nước ñược sử
dụng cho chăn nuôi; Bangladesh tỷ lệ này là 47%; Việt Nam hàng năm có
khoảng 20 triệu tấn rơm và đây là nguồn thức ăn thơ quan trọng cho chăn ni
trâu bị, đặc biệt là vào mùa khơ và mùa đơng.
Tuy nhiên, giá trị dinh dưỡng của rơm thấp, nhất là rơm mới thu hoạch
trong mùa mưa, vận chuyển rơm cũng rất cồng kềnh. Cho nên, việc chế biến
rơm mang lại hiệu quả trong chăn nuôi gia súc nhai lại là rất cần thiết, ước
tính hiện nay có hơn 70% số hộ chăn ni sử dụng rơm cho trâu bị, đặc biệt
là vào mùa khơ (miền Nam) và vào mùa đơng (miền Bắc) [6].

Theo nghiên cứu của các nhà khoa học Viện chăn ni quốc gia [15] đưa
ra thành phần hố học và giá trị dinh dưỡng của một số loại thức ăn cho gia
súc như bảng 1.1:
Kết quả trên cho thấy rơm khơ có năng lượng trao đổi (Kcal/kg) khơng lớn
do vậy việc sử dụng rơm khô làm thức ăn chăn nuôi bị được nghiên cứu và sử
dụng theo hai phương pháp chủ yếu là:
- Sử dụng rơm trực tiếp làm thức ăn thơ:
Rơm khơ được cho ăn trực tiếp hoặc băm nhỏ trộn với cỏ tươi băm nhỏ,
cám tổng hợp, rỉ mật, men bia tạo thành thức ăn tổng hợp theo khẩu phần (hay
còn gọi là thức ăn MTR). Với 1 con bị đang vắt sữa, khẩu phần ăn trong
khoảng 20 - 25kg/ngày trong đó rơm - cỏ khơ thường chiếm 10 - 15%. ðây là

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


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

Protin
(%)

Cỏ mật

18,2

11,1

-

47,2

Năng
lượng
trao đổi
(ME)
(Kcal/Kg)
1787

Cỏ voi tươi

15,8

14,4

7,8

56,0

1977

Cỏ voi ủ

24,1

6,6

-

45,0

2073

14,0

12,0

2,7

54,0

2420

Ngọn mía

21,5

3,3

8,9

35,7

1942

Rơm

93,4

4,9

2,5

44,4

1532

Loại
Thức
ăn

Thân

ngơ

(%) Trong vật chất khơ
ðường
Tỷ lệ tiêu hoá
tan
chất hữu cơ
(%)
(DOM)
(%)

tươi

- Xử lý rơm bằng phương pháp urê.
Việc sử dụng rơm khô làm thức ăn cho bị có giá trị dinh dưỡng thấp (ít
protein, khống chất và gluxit dễ lên men), tỷ lệ tiêu hoá thấp do chất xơ trong
rơm khó tiêu. Vì vậy các nhà khoa học chăn nuôi ở nước ta dùng phương pháp
xử lý rơm bằng urê. Từ những năm 1990 ñến nay đã có nhiều cơng trình
nghiên cứu theo hướng này của Viện Chăn nuôi, Viện Thú y, Trường ðHNN
Hà Nội, ðH Nơng Lâm Huế với các kết quả chính là:
+ Kết quả xử lý rơm với urê công thức 2,5 kg urê, 0,5 kg vơi, 100 lít nước,
100 kg rơm khơ để chăn ni bị thịt đạt hiệu quả tăng trọng cao hơn đối
chứng 23,7%;

Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 4


+ ðã nghiên cứu ñánh giá các chỉ tiêu thức ăn của rơm xử lý urê (tỷ lệ 3 5% cho thấy hàm lượng xơ thô, NDF, ADF và lignin trong rơm giảm đáng kể,
tỷ lệ tiêu hố tăng 39,3% so với ñối chứng;
+ Kết quả xử lý rơm bằng urê tỷ lệ 4% ñã làm tăng hàm lượng Protein thô
và giảm hàm lượng NDF, hemicelluloza;
+ Ứng dụng phương pháp xử lý urê ở điều kiện nơng hộ cho thấy xử lý urê
làm tăng giá trị nuôi dưỡng và tốc ñộ sinh trưởng của bò.
- Xử lý rơm bằng vi sinh (ủ lên men)
Việc sử dụng các chủng vi khuẩn L. plantarum, L. fermentum ñể lên men
rơm lúa ñã làm tăng ñáng kể chất lượng của rơm lúa và kéo dài thời gian bảo
quản. Nhưng việc lên men rơm lúa bằng vi sinh vật mới chỉ ñược thực
hiện ở các trang trại nhỏ lẻ bằng cách dùng túi nilông buộc kín và các vi sinh
vật có sẵn trên ngun liệu ñể lên men. ðiều này ñã khiến cho các sản
phẩm tạo ra khơng giữ được lâu. Chính vì vậy, việc nghiên cứu sử dụng biện
pháp cấy giống thuần chủng ñể nâng cao chất lượng của quá trình ủ chua rơm
nguyên liệu dùng làm thức ăn cho gia súc là việc làm hết sức cần thiết.

1.2. Tình hình nghiên cứu, sử dụng máy băm rơm
1.2.1. Tình hình nghiên cứu các thơng số làm việc, ứng dụng máy băm
rơm trên thế giới
ðối với nhiều nước trên thế giới, ñặc biệt là những nước công nghiệp phát
triển như Tây Âu, Bắc Mỹ, Châu Úc hay các nước có nền sản xuất chăn ni
hiện ñại như Israel... từ lâu người ta ñã nghiên cứu các thơng số làm việc và
đưa vào ứng dụng trên nhiều kiểu máy băm rơm khô phục vụ chăn nuôi sử
dụng một trong những dạng sau:
+ Dạng trống;

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 5


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

Hình 1.1. Máy băm rơm - cỏ khô dạng trống

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 6


Với những máy băm lắp dao thẳng gia công chế tạo đơn giản, chi phí
thấp, chi phí năng lượng cao, gây xung ñộng lớn, ñể khắc phục một phần
người ta thiết kế các tấm bắt dao nghiêng một góc.
Với máy băm lắp dao cong thì chế tạo phức tạp, chi phí cao nhưng giảm
được chi phí về năng lượng khi băm dễ dàng hơn do đảm bảo góc cắt trượt

trên toàn bộ bề mặt lưỡi dao với lớp vật liệu .
Nhược điểm của loại này lớp vật liệu có độ chặt khơng đồng đều nên khi
cắt có hiện tượng rơm bị kéo vào dẫn ñến ñộ dài sản phẩm sau thái khơng
đều.
ðể khắc phục người ta sử dụng các lơ cuốn có nhiệm vụ cung cấp và ép
rơm thành lớp nguyên liệu mỏng theo yâu cầu trước khi ñưa vào băm. Những
máy này có ưu điểm do rơm đã được ép mỏng có độ chặt tương đối đồng đều
nên việc băm được dễ dàng, sản phẩm có độ dài tương ñối ñồng ñều nhưng
chi phí năng lượng cao, bộ phận cấp liệu được chế tạo phức tạp gồm cụm lơ
nén và ép rơm vào họng thái, băng tải xích đưa tải rơm đến cụm lơ nén, ép.
Với các máy năng suất lớn người ta lắp thêm cơ cấu cấp liệu tự động có
khả năng điều chỉnh lượng ngun liệu cấp trong q trình máy vận hành, cơ
cấu điều chỉnh khe hở giữa dao và tấm kê bằng hệ thống thuỷ lực kết hợp cảm
biến để ln đảm bảo cho khe hở trong quả trình làm việc. Ngồi ra để tăng
khả năng vung xa của sản phẩm theo yêu cầu cụ thể máy được thiết kế có bộ
phận quạt thổi để vận chuyển sản phẩm.
Ưu điểm chính của loại này là chi phí năng lượng thấp, chế tạo các máy
năng suất lớn với kết cấu nhỏ gọn, bộ phận truyền và dẫn động khơng q
phức tạp. Tuy nhiên để gia cơng các dao băm địi hỏi cơng nghệ và chi phí
cao, khả năng vung xa kém ñối với các máy năng suất nhỏ.

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


- Kiểu máy băm rơm dạng đĩa (hình 1.2) có các thông số làm việc: bộ
phận bắt dao băm là 1 đĩa, trên đó bố trí từ 2 đến 4 dao dạng cong hình lưỡi
liềm hoặc dao thẳng được lắp ñối xứng nhau hay dao cách dao một góc ñều
nhau thuận lợi cho khả
năng thay ñổi số dao
làm việc (cách lắp đối

xứng) và với các máy
băm dạng đĩa thì đĩa dao
vừa có tác dụng là tấm
liên kết bắt dao vừa làm
bánh đà (máy năng suất
nhỏ).
Hình 1.2. Máy băm rơm dạng ñĩa (Renn-Canada)

Hình 1.3.Sơ ñồ nguyên lý máy băm dạng ñĩa

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 8


-

Hình 1.4. Máy băm rơm khơ dạng liên hồn
Liên hợp máy:
Các liên hợp máy thu hoạch rơm sử dụng nguyên lý băm cắt dạng trống,
dao cong có bộ phận cuốn và nén ép ñưa vào bộ phận băm rơm sau khi băm
nhỏ được đưa vào các xe chứa. Vì tính chất liên hồn và làm việc với tốc độ
cao nên các bộ phận làm việc được gia cơng có độ chính xác rất cao (hình 1.4).
Ưu điểm: phù hợp với các nước có nền nơng nghiệp phát triển và cơ giới
hố cao sử dụng cho những nơng trại có quy mơ lớn, tính đồng bộ cao.
Nhược điểm: Máy có cấu tạo phức tạp, cồng kềnh , chế tạo phức tạp giá
thành rất cao.

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


1.2.2. Tình hình nghiên cứu các thơng số làm việc, ứng dụng máy băm

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

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


hình 1.5a

hình 1.5b

Máy thái cỏ CT5 có các thơng số kỹ thuật [7]:
- ðường kính rơ to thái: 900mm
- Tốc ñộ quay của rô to thái: 500 vg/ph
- Số lượng dao: 2
- Khe hở cắt: 2 – 6mm
- Góc cắt: 21°
- Tổng cơng suất: 10,5 kW
- Chi phí năng lượng riêng: 2,1 kWh/t
- ðộ dài ñoạn thái: 30-150mm
Mẫu máy thái CT5 có nhiều ưu điểm: năng suất cao, chất lượng thái tốt,
bộ phận cấp liệu an tồn, các thơng số làm việc phù hợp với ñiều kiện chế tạo
trong nước. Máy có nhược điểm là khơng thái được cỏ khơ.
Máy thái cỏ của Cơng ty Cơ khí Nam Hồng (dạng trống có lơ nén): máy
có bộ phận chính là trống tròn trên lắp 4 - 6 dao thẳng làm việc nguyên lý chặt
bổ nên gây ra xung ñộng lớn nên độ bền của các chi tiết cần được tính tốn

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 11


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

hình 1.6a
Máy thái cỏ dạng trống (dao thẳng) Cơng ty Cơ khí Nam Hà chế tạo (hình
1.6b). Máy có năng suất 400 kg/giờ, với loại máy này chủ yếu thái cỏ tươi do
kết cấu dao thẳng lắp song song với trục máy nên khi làm việc gây ra xung
động rất lớn điều đó ảnh hưởng tới ñộ bền của các chi tiết, kết cấu máy và chi

phí năng lượng lớn hơn so với các máy cùng năng suất.

hình 1.6b

Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 12


Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội đã chế tạo máy thái rơm rạ tươi với
ñộ ẩm (65 - 85%) theo ngun lý đĩa lắp dao cong. Theo tìm hiểu kết cấu máy
việc lắp dao cong trên ñĩa ñể ñảm bảo được góc cắt trước khác 0 và duy trì
được khe hở giữa lưỡi dao và tấm kê nhỏ thì mặt dao là một hình cong 3 chiều
rất khó chế tạo. ðể đơn giản trong việc chế tạo có thể sử dụng loại dao phẳng
nhưng khi đó các dao phải ñược lắp với góc ñặt trước bằng 0.Trong trường
hợp này khi làm việc lớp nguyên liệu sẽ tỳ vào mặt trước của dao gây nên chi
phí năng lượng cao và mài mòn dao nhanh. ðể mài dao và căn chỉnh lại dao
ñảm bảo khe hở làm việc là rất phức tạp (phải mài toàn bộ bề mặt trước của
dao và thêm tấm lót đệm).
Qua tìm hiểu với mẫu máy trên ñể làm việc với rơm - cỏ khô (ñộ ẩm 14 18 %) cần phải có cặp lơ nén ép lớp nguyên liệu trước khi vào họng băm
nguyên nhân chủ yếu là do ñặc ñiểm cơ lý của nguyên liệu. Khác với các loại
nguyên liệu khác như cỏ tươi, rơm, rạ tươi. ra khơ hiện nay thu hoạch qua
máy đập liên hoàn nên bị rối, dập rất mềm. Khi sử dụng các máy (trong nước)
ñã nêu ở trên ñể cắt ñược triệt ñể thì khoảng cách giữa dao với tấm kê phải
rất nhỏ, địi hỏi gia cơng có độ chính xác cao, có thể mài và căn chỉnh dao sau
một thời gian làm việc. ðiều này gây khó khăn cho việc chế tạo máy. Khi
máy làm việc rơm sẽ bị kéo cả cọng qua khe hở giữa dao và tầm kê mà khơng
được cắt. Ngồi ra với rơm rối việc ñảm bảo ñược quá trình cấp liệu nhằm
duy trì ñộ ñồng ñều của sản phẩm cũng như chống kẹt tắc cho máy cũng cần
ñược quan tâm. Như vậy máy băm rơm rối cần thoả mãn các yêu cầu sau:
- Cần phải có bộ phận cấp ép rơm có khả năng truyền ñộng dễ dàng và tự
lựa ñược chiều cao của lớp vật liệu.

- Việc bố trí dao phải tạo điều kiện căn chỉnh dễ dàng.

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 13