BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP NGUYỄN ĐÌNH VIỆN NGHIÊN CỨU ĐỘNG LỰC HỌC QUÁ TRÌNH ÉP RƠM CỦA MÁY ÉP RƠM KIỆN VUÔNG LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Hà Nội, năm 2011[.]
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP - NGUYỄN ĐÌNH VIỆN NGHIÊN CỨU ĐỘNG LỰC HỌC QUÁ TRÌNH ÉP RƠM CỦA MÁY ÉP RƠM KIỆN VUÔNG LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Hà Nội, năm 2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP - NGUYỄN ĐÌNH VIỆN NGHIÊN CỨU ĐỘNG LỰC HỌC QUÁ TRÌNH ÉP RƠM CỦA MÁY ÉP RƠM KIỆN VUÔNG Chuyên ngành: Kỹ thuật máy thiết bị giới hóa nơng lâm nghiệp Mã số: 60.52.14 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS Đậu Thế Nhu Hà Nội, năm 2011 ĐẶT VẤN ĐỀ Rơm rạ sản xuất lúa, lúa mì nguồn phụ phẩm có khối lượng lớn sử dụng, chế biến thành nhiều sản phẩm có hiệu kinh tế làm phân bón hữu cơ, thức ăn chăn nuôi, nhiên liệu, nguyên liệu sản xuất giấy Từ kết điều tra cho thấy, Việt Nam hàng năm có khoảng 20 triệu rơm nguồn thức ăn thô quan trọng cho chăn ni trâu bị, đặc biệt vào mùa khô mùa đông, lượng rơm sử dụng chưa nhiều Ở nước ta nay, việc xử lý sử dụng rơm chưa quan tâm mức, cịn mang tính tự phát, việc thu gom rơm đồng hồn tồn phương pháp thủ cơng Lượng rơm thu gom sử dụng không đáng kể, đại phận đốt đồng tự huỷ làm ô nhiễm mơi trường Đây lãng phí lớn phụ phẩm nông nghiệp Giải vấn đề thực yêu cầu xúc, có ý nghĩa kinh tế, xã hội môi trường Do đó, cần có giải pháp hợp lý, để tận thu sử dụng rơm rạ góp phần tăng thu nhập cho nông dân trồng lúa Việt Nam Ở nước phát triển việc sử dụng rơm quan tâm ngành cơng nghiệp Từ khâu thu gom, đóng kiện lớn, vận chuyển, bảo quản, chế biến giới hoá với hệ thống thiết bị đồng Ở nước việc thu hoạch lúa, lúa mì thực máy liên hợp thu hoạch, rơm rải đồng Ngoài việc sử dụng rơm làm thức ăn thơ cho ngựa, trâu, bị quan tâm đến việc chế biến rơm làm thức ăn gia súc có hiệu cao Việc chế biến rơm nhằm mục tiêu nâng cao tiêu dinh dưỡng, lượng hệ số tiêu hố Hiệu có nhiều công nghệ chế biến rơm làm thức ăn chăn ni xử lý hố học, lý hố kết hợp xử lý vi sinh Trong chủ yếu cơng nghệ xử lý hố học xử lý vi sinh Để sử dụng rơm có hiệu nước ta trước hết phải giải việc giới hố thu gom, đóng kiện, với cơng nghệ thiết bị phù hợp Việc nghiên cứu công nghệ hệ thống thiết bị để thu gom đóng kiện, bảo quản, sử dụng chế biến rơm theo hướng công nghiệp yêu cầu thực tế, cấp bách cần nghiên cứu giải đồng để mang lại hiệu kinh tế xã hội góp phần cơng nghiệp hố nông nghiệp, nông thôn Đây tiền đề đảm bảo nguồn nguyên liệu với giá rẻ ổn định để sản xuất, chế biến sản phẩm có giá trị hàng hoá Hiện giới phổ biến hai loại máy đóng kiện rơm: - Máy đóng kiện vng đóng kiện với độ chặt cao (khối lượng riêng lớn) điều chỉnh kích thước kiện, vận chuyển xếp kho bảo quản thuận lợi - Máy đóng kiện trịn, có kết cấu dơn giản hơn, nhiên độ chặt kiện thường nhỏ máy đóng kiện vng Trong thời gian qua, Viện Cơ điện Nông nghiệp Công nghệ sau thu hoạch nghiên cứu thành công máy thu gom rơm kiện vuông, nhìn chung đáp ứng yêu cầu sản xuất Tuy nhiên máy đóng kiện vng có cấu tạo phức tạp Hệ thống nén ép theo kết cấu pit-tông tay quay, việc cấp liệu theo chu kỳ nên gây xung lực lớn Q trình cấp liệu, ngồi trống vơ, máy sử dụng phận vơ cấu khâu có q trình Để máy làm việc ổn định, q trình cấp rơm khơng bị ứ tắc, máy làm việc không bị tải cần xây dựng sở khoa học trình làm sở cho việc thiết kế máy Được đồng ý Ban giám hiệu Trường Đại học Lâm nghiệp Ban chủ nhiệm khoa sau Đại học, thực luận văn Thạc sỹ khoa học kỹ thuật với tên đề tài: “Nghiên cứu động lựu học q trình ép rơm máy ép rơm kiện vng” Ý nghĩa khoa học đề tài: - Xây dựng mơ hình 3D, mơ động kết cấu máy thu gom rơm kiện vuông phần mềm Inventer, dynamic designer, cosmos motion - Ứng dụng phần mềm máy tính (Exel, dynamic designe, cosmos motion) tính tốn mơ động lực học trình ép rơm máy thu gom rơm kiện vuông - Kết nghiên cứu đề tài sở khoa học cho việc thiết kế máy Ý nghĩa thực tiễn đề tài: Kết nghiên cứu động lực học máy thu gom rơm kiện vng sở cho việc hồn thiện máy để đảm bảo độ bền, kiểu dáng công nghiệp máy làm việc ổn định giảm giá thành mẫu máy Từ đó, máy chế tạo hàng loạt có giá thành rẻ máy nhập ngoại nhiều hướng tới máy thu gom rơm kiện vng trở thành sản phẩm cơng nghiệp cạnh tranh thị trường nước quốc tế, góp phần mang lại hiệu kinh tế xã hội góp phần cơng nghiệp hố nơng nghiệp, nơng thơn 4 Chương I TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU NGOÀI NƯỚC VÀ TRONG NƯỚC 1.1 Nghiên cứu số thiết bị thu gom, đóng kiện rơm rạ nước ngồi: Để việc sử dụng rơm có hiệu quả, nước phát triển quan tâm trước hết tới việc giới hoá việc thu gom, vận chuyển bảo quản rơm Ở nước việc thu hoạch lúa, lúa mì thực máy liên hợp thu hoạch rơm rải đồng Mặt khác rơm có khối lượng thể tích nhỏ, tuỳ theo độ ẩm, điều kiện bình thường khơng nén ép, khối lượng thể tích rơm thường nhỏ 100 Kg/ m3 Vì vậy, công việc thu gom, vận chuyển, bảo quản rơm phương pháp thủ cơng có chi phí cao Dưới phương pháp thu gom rơm sử dụng rộng rãi nước phát triển * Phương pháp truyền thống: Phương pháp truyền thống nước Châu Âu sử dụng rộng rãi để thu hoạch rơm cỏ khô phương pháp tự chất vào rơmooc chuyên dùng (Self- loading wagon) Phương pháp sử dụng liên hợp máy làm việc theo nguyên lý vơ gom rơm đồng hệ thống xích có cánh vơ, đưa rơm lên phận băm đạt độ dài 8- 12 cm sau băng tải chuyển sang rơmooc chuyên dụng (Wagon) tích chứa 15- 20 m3 (tương đương 2- rơm) Máy liên hợp với máy kéo công suất 30 KW, chi phí lượng riêng 1- 1,2 KWh/ * Phương pháp đóng kiện thơng thường (conventional balers): Phương pháp đóng kiện vng (dạng khối hộp) John Applety (USA) đề xuất năm 1879 Nhưng phải tới năm 1950- 1960 loại máy thu gom đóng kiện rơm rạ dạng vuông sản xuất để thay cho phương pháp thu gom rơm rời truyền thống Máy làm việc theo nguyên lý rơm thu gom qua băng tải dọc chuyển đến vít tải ngang đưa rơm vào buồng ép, nhờ có cấu ép piston, rơm- cỏ khô nén chặt buộc lại nhờ có cấu buộc dây tự động Máy đóng kiện liên hợp với máy kéo cơng suất 50- 100 KW tuỳ theo kích thước kiện, độ chặt suất Với độ chặt 150- 250 Kg/ m3 chi phí lượng riêng 1,5- 2,5 KWh/ Các kích thước kiện vuông phổ biến là: + Kiện trung bình 0,36 x 0,46 x 0,99 m, có khối lượng 18 Kg; + Kiện lớn 1,5 x 1,5 x 2,33 m, có khối lượng 600 Kg; 1,25 x 1,25 x 2,65 m, có khối lượng 300 Kg Các loại máy đóng kiện vng sử dụng rộng rãi giới chủ yếu hãng Hà Lan Mỹ sản xuất * Phương pháp đóng kiện trịn (khối trụ): Sáng chế (patent) nguyên lý máy đóng kiện trụ trịn đăng ký 1885 T Workman (USA) Tuy phải đến năm 1970 máy đóng kiện trụ tròn chế tạo đưa vào ứng dụng sản xuất Máy làm việc theo nguyên lý rơm rulô gom rơm chuyển vào buồng nén ép, buồng nén éo rơm cuộn tròn nén nhờ hệ thống dây đai, xích lăn Sau đạt yêu cầu kích thước độ chặt, kiện rơm tròn thả mặt ruộng Các loại máy đóng kiện trịn mỹ, Hà Lan sản xuất thường để đóng kiện có kích thước lớn, liên hợp máy kéo cơng suất 50 KW Kích thước kiện thơng thường là: Đường kính 1,4 m, rộng 1,5 m, khối lượng 340 Kg; Đường kính 2,4 m, rộng 1,2 m, khối lượng 700 Kg; Trong năm gần Trung Quốc nghiên cứu sản xuất máy đóng kiện trịn cỡ nhỏ Công ty Tractor Implement Manufacturing Star Machinery Corp.Ltd cung cấp cho sản xuất hai loại máy MRB0850, MRB0870 đóng kiện trịn mi ni liên hợp với máy kéo công suất 13- 22 KW 20- 30 KW Kiện có kích thước: Đường kính 0,5 m, rộng 0,7 m; Đường kính 0,5 m, rộng 0,7 m; Hiện nay, nước phát triển sử dụng đồng thời loại máy đóng kiện vng kiện trịn Mỗi loại có ưu riêng: Máy đóng kiện vng đóng kiện với độ chặt cao (khối lượng thể tích lớn) điều chỉnh kích thước kiện, vận chuyển xếp kho bảo quản thuận lợi Nhưng máy có cấu tạo phức tạp, kiện phải buộc dây, chi phí lượng cao Máy đóng kiện trịn có cấu tạo đơn giản, kích thước nhỏ gọn, kiện khơng phải buộc dây Nhưng kiểu máy khơng đóng kiện u cầu có độ chặt cao khơng điều chỉnh kích thước kiện 1.2 Tổng quan tình hình thu gom, sử dụng rơm nước ta (Việt Nam) 1.2.1 Tình hình sử dụng rơm Trước thời kỳ sản xuất lúa mang tính chất tự cung, tự cấp với công nghệ thu hoạch thủ công hộ nông dân thu hoạch rơm, rạ Rơm phơi khô đánh đống để bảo quản sử dụng dần Rơm rạ sử dụng để đun nấu, lợp nhà, làm thức ăn cho trâu bị cày kéo, lót chuồng nuôi gia súc, làm phân chuồng v.v Trong 20 năm đổi mới, sản xuất lúa nước ta chuyển sang sản xuất lúa hàng hố, có bước phát triển vượt bậc So với năm 1983 diện tích trồng lúa tăng từ 5,9 triệu lên 7,3 triệu ha, sản lượng từ 14,500 triệu tăng lên 35 triệu theo hàng năm có khoảng 30 triệu rơm rạ Cùng với phát triển kinh tế xã hội mức độ giới hoá cao, nhu cấu sử dụng rơm rạ làm chất đốt, lợp nhà, khơng cịn nữa, đại phận rơm không thu gom sử dụng 7 Những năm gần với phát triển ngành chăn ni bị sữa sản xuất nấm địa phương, hàng năm có vài chục ngàn rơm (chủ yếu rơm khô vụ đông xuân) thu gom hồn tồn phương pháp thủ cơng để làm thức ăn thơ cho bị chất trồng nấm: + Rơm sử dụng làm thức ăn thơ cho bị sữa Trong năm gần ngành chăn ni bị sữa nước ta phát triển nhanh Tổng đàn 18.700 năm 1995 tăng tới 95.000 năm 2005 Để đáp ứng nhu cầu thức ăn, việc trồng cỏ làm thức ăn thô việc sử dụng rơm trở thành nhu cầu thiếu Rơm làm thức ăn thơ cho bị cần thu gom phơi khô, chất đống bảo quản cho ăn dần Với bò vắt sữa phần ăn khoảng 20 - 25kg/ngày, rơm lúa thường chiếm 10 - 15% Như hàng năm cần thu gom sử dụng khoảng 70.000 rơm khô [1] + Rơm làm chất trồng nấm Việc trồng nấm phát triển hầu hết tỉnh vùng trồng lúa Rơm sử dụng làm chất để trồng loại nấm rơm, nấm bào ngư Việc xử lý rơm thực hộ gia đình Như vậy, đại phận rơm không thu gom Việc xử lý rơm không thu gom vùng sản xuất lúa nước ta có đặc điểm khác phụ thuộc vào quy mô sản xuất, mùa vụ thời tiết khí hậu phương pháp thu hoạch [2] Phương pháp xử lý rơm không thu gom vùng sản xuất nước ta có đặc điểm khác quy mô sản xuất hộ gia đình, mùa vụ, thời tiết khí hậu phương pháp thu hoạch Ở vùng ĐBSH: Qui mô sản xuất nhỏ (khoảng - sào/hộ) Thu hoạch phương pháp gặt vận chuyển thủ công Đập lúa hầu hết máy đập lúa liên hoàn thực đường, bờ mương, rơm phun thành đống nhỏ Vụ mùa, rơm khô xử lý cách đốt đống Vụ chiêm, thường để rơm tự huỷ gây ách tắc kênh mương, ô nhiễm môi trường Rơm rạ để lại đồng cày bừa lấp làm phân xanh Ở vùng ĐBSCL: Qui mơ sản xuất hộ gia đình lớn (một vài hecta/hộ), thu hoạch chủ yếu phương pháp hai giai đoạn, gặt tay máy gặt rải hàng, lúa đập đồng máy đập liên hợp suất lớn, rơm phun thành đống lớn Trong vài năm gần phương pháp thu hoạch giai đoạn máy gặt đập liên hợp bắt đầu phát triển, có khoảng 1000 máy Trong vài năm tới, tình trạng khan lao động nông thôn việc ứng dụng máy liên hợp thu hoạch lúa tăng nhanh thu hoạch tới 10% diện tích Với phương pháp thu hoạch máy gặt đập liên hợp, rơm phun rải đồng Vụ đông xuân thu hoạch lúa khô, rơm phun rải đồng phơi khô để đốt gốc rạ Vụ hè thu rơm ướt, rơm rạ đồng máy làm đất nhấn xuống bùn làm phân xanh Tình hình sử dụng xử lý rơm rạ cho thấy việc thu gom, sử dụng rơm rạ nước ta vừa lãng phí nguồn tài ngun có giá trị vừa gây nhiễm môi trường Giải vấn đề thực yêu cầu xúc, có ý nghĩa kinh tế, xã hội môi trường 1.2.2 Một số kết nghiên cứu sử dụng rơm rạ năm gần - Sử dụng rơm rạ làm phân bón [3,4] Trước việc sử dụng rơm rạ làm phân xanh, phân chuồng để bón cho lúa ứng dụng rộng rãi nước ta tỉnh phía Bắc Đã có nhiều cơng trình nghiên cứu nhà khoa học nông nghiệp hàng đầu nước ta phương pháp chế biến, sử dụng hiệu loại phân 9 Trong 20 năm trở lại, với phát triển sản xuất lúa hàng hoá, nhằm nâng cao suất sản lượng, nông dân chuyển sang dùng nhiều phân hoá học Hàng năm nước ta sử dụng hàng triệu phân hoá học chủ yếu nhập Việc sử dụng phân hoá học, rơm rạ không thu gom, đốt đồng gây nhiều tác động xấu làm thoái hoá đất trồng, nhiễm mơi trường… Vì việc xử lý rơm rạ làm phân hữu địa phương quan khoa học quan tâm nghiên cứu Các nghiên cứu gần theo hướng sử dụng công nghệ vi sinh để phân huỷ chất hữu rơm rạ bổ sung vi sinh vật chức vi sinh vật kháng số bệnh trồng, vi sinh vật cố định đạm, phân huỷ phốt phát khó tan… Theo hướng nghiên cứu phải kể tới cơng trình nghiên cứu Viện Cơng nghệ sinh học - Viện khoa học công nghệ Việt Nam Sau nhiều năm nghiên cứu nhà khoa học Viện tuyển chọn nhiều tập hợp chủng vi sinh vật có khả phân huỷ chất hữu sản xuất chế phẩm vi sinh vật Micromix 3, Vixura để xử lý rơm rạ đồng thời gian 17 - 25 ngày để làm phân hữu có hàm lượng mùn > 50% Kết nghiên cứu ứng dụng thử nghiệm 75ha Nam Định, 30ha Bắc Ninh vụ cho hiệu giảm 30% lượng phân hoá học, suất lúa tăng 15% so với đối chứng Tuy nhiên với phương pháp thu gom, xử lý ruộng thủ công hạn chế khả mở rộng ứng dụng sản xuất - Sử dụng rơm làm thức ăn chăn nuôi [5,4,1,6,7,8] Việc sử dụng rơm làm thức ăn chăn ni bị nghiên cứu sử dụng theo hai phương pháp chủ yếu là: - Sử dụng rơm trực tiếp làm thức ăn thô Rơm khô cho ăn trực tiếp băm nhỏ trộn với cỏ tươi băm nhỏ, cám tổng hợp, rỉ mật, men bia tạo thành thức ăn tổng hợp theo phần (hay 10 gọi thức ăn TMR) Với bò vắt sữa, phần ăn khoảng 20 - 25kg/ngày rơm lúa thường chiếm 10 - 15% - Xử lý rơm phương pháp urê Việc sử dụng rơm khô làm thức ăn cho bị có giá trị dinh dưỡng thấp (ít protein, khoáng chất gluxit dễ lên men), tỷ lệ tiêu hố thấp chất xơ rơm khó tiêu Vì nhà khoa học chăn ni nước ta dùng phương pháp xử lý rơm urê Từ năm 1990 đến có nhiều cơng trình nghiên cứu theo hướng Viện Chăn nuôi, Viện Thú y, Trường ĐHNN1 Hà Nội, ĐH Nông Lâm Huế với kết là: + Kết xử lý rơm với urê công thức 2,5 kg urê, 0,5 kg vơi, 100 lít nước, 100kg rơm khơ để chăn ni bị thịt đạt hiệu tăng trọng cao đối chứng 23,7% + Đã nghiên cứu đánh giá tiêu thức ăn rơm xử lý urê (tỷ lệ - 5%) cho thấy hàm lượng xơ thô, NDF, ADF lignin rơm giảm đáng kể, tỷ lệ tiêu hoá tăng 39,3% so với đối chứng + Kết xử lý rơm urê tỷ lệ 4% làm tăng hàm lượng Protein thô giảm hàm lượng NDF, hemicelluloza; + Ứng dụng phương pháp xử lý urê điều kiện nông hộ cho thấy xử lý urê làm tăng giá trị nuôi dưỡng tốc độ sinh trưởng bò - Xử lý rơm vi sinh (ủ lên men) Việc sử dụng chủng vi khuẩn L plantarum, L fermentum để lên men rơm lúa làm tăng đáng kể chất lượng rơm lúa kéo dài thời gian bảo quản Nhưng việc lên men rơm lúa vi sinh vật thực trang trại nhỏ lẻ cách dùng túi nilơng buộc kín vi sinh vật có sẵn nguyên liệu để lên men Điều khiến cho sản phẩm tạo không giữ lâu Chính vậy, việc nghiên cứu sử dụng biện pháp cấy 11 giống chủng để nâng cao chất lượng trình ủ chua rơm nguyên liệu dùng làm thức ăn cho gia súc việc làm cần thiết Phòng Nghiên cứu Vi sinh vật sau thu hoạch, Viện Cơ điện Nông nghiệp Công nghệ sau thu hoạch bước đầu nghiên cứu công nghệ lên men lactic rơm làm thức ăn cho bò sữa với mục đích bổ sung thêm vi khuẩn lactic có tính chất trợ sống (Probiotic) vào rơm nhằm kích thích khả tiêu hố, cân hệ vi sinh vật đường ruột Kết sau xử lý rơm urê 2%, thuỷ phân xellulaza dịch enzyme nấm mốc Neurospoza crassa kết hợp vi khuẩn L acidophillus bò sữa tiếp nhận sản phẩm lên men (100g rơm/con) Việc cấp bách hoàn thiện công nghệ phù hợp với sản xuất đặc biệt với hình thức thu gom rơm dạng kiện lơ - Các ứng dụng khác rơm Một lượng rơm đáng kể sử dụng vào việc trồng nấm Công nghệ làm nấm từ rơm áp dụng đại trà vào sản xuất Việc cần thiết tạo nguồn rơm chủ động số lượng chất lượng cho việc Các sản phẩm khác từ rơm ván ép, sản xuất cồn, giấy bao bì từ rơm lĩnh vực rộng, chưa nghiên cứu sâu khả thành công chưa thể đánh giá - Nghiên cứu thiết bị xử lý rơm rạ [9, 10] Do việc sử dụng rơm rạ nước ta chưa quan tâm, nên yêu cầu thiết bị xuất vào năm gần sở chăn ni bị sữa phục vụ cho yêu cầu sử dụng rơm làm thức ăn Đến việc thu gom rơm hoàn toàn thu gom rơm rời phương pháp thủ công Để đáp ứng yêu cầu bảo quản rơm cho sở nuôi bị sữa quy mơ nhỏ, năm 2004 Cơng ty Z755 chế tạo máy đóng kiện rơm, máy làm việc tĩnh có suất t/h buộc kiện thực tay Năm 2004 Viện điện nông nghiệp 12 công nghệ sau thu hoạch nghiên cứu chế tạo máy đóng kiện rơm với cấu ép thuỷ lực máy làm việc tĩnh với suất 10 kiện/giờ Máy thử nghiệm phục vụ cho việc đóng kiện rơm để bảo quản sở chăn ni bị sữa Ba Vì - Hà Tây Thiết bị sản xuất phân vi sinh bao gồm máy nghiền sàng, trộn, đóng bao.Các hệ thống sản xuất phân vi sinh tương nghiên cứu tương đối đầy đủ Đã có dự án sản xuất thử nghiệm cấp nhà nước lĩnh vực thiết bị phát triển thành hàng hoá Vì đề tài khơng nghiên cứu vấn đề Năm 2006 để phục vụ yêu cầu trộn thức ăn tổng hợp cho bò sữa (cỏ tươi, rơm khô, thức ăn tinh, rỉ mật, bã bia) theo phần, Viện Cơ điện Nông nghiệp Công nghệ sau thu hoạch nghiên cứu thiết kế máy trộn TMR 100 theo nguyên lý trộn guồng có kết hợp cặp vít tải, máy có suất 100 kg/mẻ Hiện Viện tiếp tục nghiên cứu máy thái rơm rối để làm thức ăn cho gia súc Việc nghiên cứu thiết bị thu gom, đóng kiện, bảo quản, xử lý chế biến rơm nước ta chưa quan tâm, vài thiết bị nêu chủ yếu sản xuất đơn phục vụ cho việc sử dụng rơm làm thức ăn thơ cho bị quy mơ sản xuất nhỏ 1.2.3 Tình hình nghiên cứu thiết bị thu gom, đóng kiện rơm, rạ nước ta (Việt nam): Ở nước ta nay, việc xử lý sử dụng rơm rạ chưa quan tâm mức, cịn mang tính tự phát, việc thu gom rơm đồng hoàn toàn phương pháp thủ công Lượng rơm thu gom sử dụng không đáng kể, đại phận đốt đồng tự huỷ làm ô nhiễm môi trường Yêu cầu thiết bị thu gom rơm rạ xuất vào năm gần sở chăn nuôi bò sữa phục vụ cho yêu cầu sử dụng rơm làm 13 thức ăn Trước yêu cầu phát triển nhanh đàn bò, đàn bò sữa, việc tận thu rơm, vùng có đàn trâu, bị phát triển, tận thu để chuyển bán cho vùng phát triển mạnh trâu bị, có lợi lớn cho hai phía Để tận dụng tốt nguồn rơm có vào phát triển đàn trâu bị, làm ngun liệu trồng nấm, việc thu gom,bảo quản rơm rạ khô áp dụng biện pháp sau: Đánh đống rơm: Đây phương pháp bảo quản rơm đơn giản phổ biến rộng rãi Khi phơi rơm đảm bảo độ ẩm - 10%, trông rơm màu xanh thu đánh đống kịp thời Nơi đánh đống rơm cao ráo, thoáng, không bị ẩm ướt, không đánh đống rơm tán to Khi cần sử dụng làm chất đốt hay làm thức ăn cho trâu, bị, rút dần từ phía Hình 1.1 Hình ảnh rơm đánh đống Đóng bánh rơm rạ: Đóng bánh rơm rạ đóng bánh cỏ khơ nước có bãi cỏ lớn Việc ép rơm rời thành bánh rơm, giúp việc lưu kho, chuyên chở dễ dàng với số lượng lớn phương tiện ghe, xe tải… Bánh rơm có kích thước 50 cm x 50cm Mỗi bánh rơm đóng giảm thể tích so với đánh đống từ - lần mà lại dễ bảo quản, xếp vào 14 nhà kho đảm bảo số lượng chất lượng Một số nơi có sử dụng thiết bị ép thủ cơng theo ngun lý ép trục vít với quy mơ nhỏ Máy ép thủ cơng ép kiện có khối lượng 10 – 20 kg, độ chặt khơng cao, địi hỏi chi phí nhiều cơng lao động Phương pháp đóng thủ cơng đóng khn gỗ hay sắt có kích thước bánh Xếp rơm vào dùng bàn ép, ép chặt rơm xuống, sau dùng dây thép hay đai sắt cố định Một số sở như: Nhà máy Thông tin điện tử Z755, Viện Cơ điện nông nghiệp Công nghệ sau thu hoạch nghiên cứu chế tạo máy ép rơm kiện Máy ép rơm nhà máy Z755 làm việc theo nguyên lý ép pitong có cấu tạo gần giống với máy ép CM-5, 0A Hình 1.2 Máy ép CM-5,0A Phễu nạp; Bộ phận dồn cỏ; Khung; Pittông; Buồng tiếp nhận; Đáy; 10 Nắp; 13 Cơ cấu tay quay Hệ thống truyền động chính; Ngàm; Buồng ép; 11 Bộ phận điều chỉnh độ chặt; 12 Băng truyền; 15 Khi vận hành, cho rơm vào với lượng 1/2 - 2/3 khoang chứa rơm, lúc rơm ép vào buồng ép tạo thành bánh rơm với chiều dài khối lượng theo ý muốn Máy ép rơm chạy máy nổ môtơ điện, suất làm việc từ đến tấn/ca Hình 1.3 Máy ép rơm tạp Nhà máy thông tin điện tử Z775 Máy có cấu tạo gồm: máy nổ, dây đai, tay gạt, căng đai, bánh đà, khay rơm, chày mổ, ván ép, phận giữ ván, phận siết nắp, khoang chứa rơm máng hứng Máy có khối lượng 1250kg, kích thước 5000 x 1650 x 2100mm, cơng suất làm việc 7,5 HP công suất tối đa lên tới 9,5 HP Bánh rơm ép chặt hay lỏng phụ thuộc vào bulông điều chỉnh siết nắp, vặn vào bánh rơm chặt, nới lỏng bánh rơm lỏng Năng suất máy phụ thuộc vào tốc độ máy nổ điều chỉnh cần Khi ván ngăn cách nằm buồng ép tiến hành luồn dây cột bó rơm, luồn dây vào kim xỏ dây (kích cỡ phi - phi 10) thép luồn kim qua khe ván cột bánh rơm lại Máng hứng lúc mở để đẩy bánh rơm Máy có đặc điểm làm việc liên tục cho suất cao (khoảng tấn/giờ, trọng lượng kiện trung bình khoảng 20 kg), thay đổi kích thước khn ép Nhưng có nhược điểm kích thước cồng kềnh, chiếm nhiều 16 diện tích, khó di chuyển nên thường đặt cố định, việc buộc kiện sau đóng thực tay Máy có cơng suất lớn nạp liệu liên tục nên phải tập kết khối lượng lớn rơm cỏ khô nơi ép chi phí vận chuyển cao (do rơm cỏ khô phải đem từ nơi khác đến nơi ép); phải có diện tích lớn để tập kết nguyên vật liệu Điều chưa phù hợp với quy mô nông hộ, trang trại chăn nuôi người làm dịch vụ Sản phẩm máy ép rơm sử dụng số khu vực Đơng Nam Bộ, Tây Nam Bộ Hiện xí nghiệp chuyển giao 10 máy cho tỉnh An Giang, Đồng Tháp quận 12 TP HCM với giá khoảng 40 triệu đồng/máy Năm 2004, Viện Cơ điện nông nghiệp Công nghệ sau thu hoạch nghiên cứu chế tạo máy đóng kiện rơm với cấu ép thuỷ lực máy làm việc tĩnh với suất 10 -15 kiện/giờ, kích thước kiện 30 x 40 x 50 cm, trọng lượng kiện từ 10-12 kg Máy có cấu tạo nhỏ gọn, dễ vận chuyển, sử dụng động điện hay động diesel Máy chuyển giao phục vụ cho việc đóng kiện rơm để bảo quản sở chăn nuôi bị sữa tỉnh Hà Tây, Hà Nội, Thanh Hố, Lâm Đồng, Tây Nguyên Hình 1.4 Máy ép rơm rối loại nhỏ (tĩnh di động) Viện CĐNN&CNSTH 17 Trên sở phân tích đặc điểm cấu tạo, nguyên lý làm việc tính làm việc máy ép rơm nêu cho thấy máy đáp ứng công việc ép rơm thành kiện Tuy nhiên, máy làm việc cần nhiều tới trợ giúp sức người khâu đưa rơm vào máy khơng có phận cào rơm, đưa rơm lên ép buộc dây cho kiện rơm chưa tự động hóa Thời gian vừa qua,Viện Cơ điện nông nghiệp Công nghệ sau thu hoạch thực đề tài cấp nhà nước mã số: KC.07.10/06-10 “Nghiên cứu công nghệ thiết bị thu gom, bảo quản chế biến rơm rạ sử dụng có hiệu quả“ Máy thu gom rơm kiện vng sản phẩm đề tài (Hình 1.5) Hình 1.5 Máy thu gom rơm kiện vng Phạm vi ứng dụng: Dùng để thu gom rơm theo công nghệ thu hoạch lúa giai đoạn hay nhiều giai đoạn (rơm đống) Máy thu gom đóng kiện vng thực thu gom rơm rải đồng theo công nghệ thu hoạch lúa giai đoạn, với kích thước lớn, phù hợp với vùng có lơ lớn Qua kết khảo nghiệm đề tài cho thấy máy đóng kiện rơm vng có chất lượng làm việc tốt, đáp ứng yêu cầu Độ chặt kiện điều chỉnh Kích thước kiện rơm nhỏ gọn phù hợp cho lao động bốc dỡ Độ chặt 18 kiện rơm đáp ứng yêu cầu đề Máy thu gom đóng kiện rơm tươi rơm khô Tuy nhiên mẫu máy cần tiếp tục hoàn thiện nhằm đảm bảo độ bền, kiểu dáng công nghiệp giảm giá thành mẫu máy để chế tạo hàng loạt có giá thành rẻ máy nhập ngoại nhiều hướng tới máy thu gom rơm kiện vuông trở thành sản phẩm cơng nghiệp cạnh tranh thị trường nước quốc tế Kết khảo nghiệm máy cho thấy “Nghiên cứu động lực học trình ép rơm máy ép rơm kiện vng” cần thiết 1.3 Phần mếm ứng dụng nghiên cứu động lực học trình ép rơm máy ép rơm kiện vuông 1.3.1 Phần mềm mô Autodesk Inventor Autodesk Inventor hệ thống CAD phổ biến nhiều người sử dụng để mô hình hóa 3D sản phẩm khí Hệ thống công cụ hỗ trợ cho nhà thiết kế thực công việc thiết kế sản phẩm cách nhanh chóng xác Autodesk Inventor hệ thống mơ hình hóa 3D dạng tham số solid có khả mơ hình hóa mặt cong Hệ thống sử dụng để tạo chi tiết solid 3D, vẽ lắp từ chi tiết solid, mô lắp ráp, mô động học, tạo vẽ 2D từ mơ hình 3D thư viện chi tiết khí tiêu chuẩn Autodesk Inventor cho mơ hình xác trực quan sinh động, xác nhận chức vẽ trước xây dựng, đồng thời giúp nhà sản xuất giảm phần chi phí đáng kể Tái sử dụng cách an toàn liệu DWG lợi ích Prototyping Cung cấp khả đọc viết trực tiếp cho file DWG trì kết hợp đầy đủ mơ hình 3D Kỹ sư tái sử dụng an tồn giá trị file ... Đại học, thực luận văn Thạc sỹ khoa học kỹ thuật với tên đề tài: ? ?Nghiên cứu động lựu học trình ép rơm máy ép rơm kiện vuông? ?? Ý nghĩa khoa học đề tài: - Xây dựng mô hình 3D, mơ động kết cấu máy. .. NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP - NGUYỄN ĐÌNH VIỆN NGHIÊN CỨU ĐỘNG LỰC HỌC QUÁ TRÌNH ÉP RƠM CỦA MÁY ÉP RƠM KIỆN VUÔNG Chuyên ngành: Kỹ thuật máy thiết bị giới hóa nơng... hướng tới máy thu gom rơm kiện vuông trở thành sản phẩm cơng nghiệp cạnh tranh thị trường nước quốc tế Kết khảo nghiệm máy cho thấy ? ?Nghiên cứu động lực học trình ép rơm máy ép rơm kiện vuông? ?? cần