Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nghiền bột ngô của máy nghiền dạng đĩa

1 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP NGUYỄN DUY TRƢỜNG ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN CHẤT LƢỢNG NGHIỀN BỘT NGÔ CỦA MÁY NGHIỀN DẠNG ĐĨA LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Hƣớng dẫn khoa học: GS.TSKH. Phạm Văn Lang THÁI NGUYÊN 11 - 2012 2 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP THUYẾT MINH LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN CHẤT LƢỢNG NGHIỀN BỘT NGÔ CỦA MÁY NGHIỀN DẠNG ĐĨA Học viên: Nguyễn Duy Trƣờng Lớp: Cao học K13 – CNCTM Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy DUYỆT BGH KHOA ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC GS.TSKH. Phạm Văn Lang HỌC VIÊN Nguyễn Duy Trƣờng 1 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CAM ĐOAN Tôi là Nguyễ n Duy Trƣờ ng, học viên lớp Cao học K13 – CN CTM. Sau hai năm học tập nghiên cứu, đƣợc sự giúp đỡ của các thầy cô giáo và đặc biệt là sự giúp đỡ của GS.TSKH Phạm Văn Lang, thầy giáo hƣớng dẫn tốt nghiệp của tôi, và các thầy cô trong phòng thí nghiệm của trƣờng Giao thông vận tải, tôi đã đi đến cuối chặng đƣờng để kết thúc khoá học. Tôi đã quyết định chọn đề tài tốt nghiệp là: “Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nghiền bột ngô của máy nghiền dạng đĩa” Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi dƣới sự hƣớng dẫn của GS.TSKH Phạm Văn Lang và chỉ tham khảo các tài liệu đã đƣợc liệt kê. Tôi không sao chép công trình của các cá nhân khác dƣới bất cứ hình thức nào. Nếu có tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm. NGƢỜI CAM ĐOAN Nguyễ n Duy Trƣờ ng 2 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên tôi xin đƣợc cảm ơn GS.TSKH Phạm Văn Lang - Thầy hƣớng dẫn khoa học của tôi về sự định hƣớng đề tài, sự hƣớng dẫn của thầy trong việc tiếp cận và khai thác các tài liệu tham khảo cũng nhƣ những chỉ bảo trong quá trình tôi viết luận văn. Tôi xin cảm ơn các cán bộ công nhân viên phòng thí nghiệm công trình của trƣờng ĐH Giao thông vận tải, cảm ơn thầy Phạm Ngọc Liên nguyên cá n bộ Việ n cơ điệ n nông nghiệ p và công nghệ sau thu hoạ ch đã tạo điều kiện hết sức thuận lợi, giúp đỡ tôi trong quá trình làm thí nghiệm, thực nghiệm để hoàn thành luận văn này. Tôi cũng muốn cảm ơn các thầ y cô khoa sau đại học trƣờng ĐH KTCN Thái Nguyên đã giúp đỡ tôi hoàn thành khóa học. Cuối cùng tôi muốn bày tỏ lòng cảm ơn đối với gia đình tôi, các thầy cô giáo, các bạn đồng nghiệp đã ủng hộ và động viên tôi trong suốt quá trình làm luận văn này. Tác giả Nguyễ n Duy Trƣờng 3 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN 1 LỜI CẢM ƠN 2 BẢNG K HIU V NHNG CH VIT TT 7 DANH MỤ C BẢ NG BIỂ U 10 DANH MỤ C HÌ NH VẼ ĐỒ THỊ 11 LỜ I MỞ ĐẦ U 12 Chƣơng 1: 16 TỔ NG QUAN NGHIÊN CƢ́ U MÁ Y NGHIỀ N DẠ NG ĐĨ A 16 1.1. Tầ m quan trọ ng, xu thế phá t triể n củ a chế biế n thƣ́ c ăn gia sú c và má y nghiề n. . 16 1.2. Tnh hnh nghiên cứu v s dng my nghiền trong v ngoi nƣớc. 20 1.2.1. Tnh hnh nghiên cứu, sƣ̉ dụ ng má y nghiề n trong nƣớ c 21 1.2.2. Tnh hnh nghiên cứu, sƣ̉ dụ ng má y nghiề n nƣớ c ngoà i. 23 1.3. Phân loạ i má y nghiề n đĩ a. 25 1.3.1. Phân tí ch nguyên lý : 25 1.3.2. Phân loạ i: 26 1.3.3. So sá nh hiệ u quả củ a má y nghiề n đĩ a vớ i cá c loạ i má y nghiề n khá c. 26 1.3.4. Chọn nguyên l lm vỡ hạt ngô thnh hạt mảnh 28 Kế t luậ n chƣơng 1 29 Chƣơng 2 31 ĐI TƢNG V PHƢƠNG PHP NGHIÊN CU 31 2.1. Đối tƣợng nghiên cứu. 31 2.2. Mc tiêu nghiên cứu. 31 2.3. Phƣơng phá p nghiên cƣ́ u. 32 4 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 2.3.1. Nghiên cƣ́ u ƣ́ ng dụ ng cơ sở lý thyế t quy hoạ ch thƣ̣ c nghiệ m. 32 2.3.1.1. ng dng phƣơng php quy hoạch thực nghiệm trong nghiên cƣ́ u thƣ̣ c nghiệ m đơn yế u tố 32 2.3.1.2. ng dng phƣơng php quy hoạch thực nghiệm trong nghiên cƣ́ u thƣ̣ c nghiệ m đa yế u tố . 36 2.3.1.3. Xƣ̉ lý kế t quả – Xc định mô hnh ton phƣơng n bậc 1 41 2.3.1.4. Xc định mô hnh ton bậc 2 43 2.3.1.5. Xc định gi trị tối ƣu của cc yếu tố hm mc tiêu: 47 2.3.2. Cơ sở củ a lý thuyế t đồ ng dạ ng – mô hì nh – php phân tch thứ nguyên 47 2.3.2.1. ng dng l thuyết đồng dạng v mô hnh trong phƣơng php nghiên cƣ́ u về má y mó c cơ điệ n. 47 2.3.2.2. Mô hì nh, bản chất v cc dạng mô hnh. 48 2.3.2.3. Chuẩ n số đồ ng dạ ng 51 2.3.2.4. L thuyết thứ nguyên 51 2.3.2.5. Nguyên lý củ a lý thuyế t đồ ng dạ ng – Đị nh lý đồ ng dạ ng. 53 2.3.2.6. Phƣơng phá p xá c đị nh chuẩ n số đồ ng dạ ng. 54 Kế t luậ n chƣơng 2 57 Chƣơng 3 58 CƠ SỞ LÝ THUYẾ T TÍ NH TON B PHN NGHIN 58 3.1. Cơ sở lý thuyế t: 58 3.2. Tnh ton một số bộ phận của my 60 3.2.1. Bộ phậ n nghiề n 60 3.2.1.1. Tnh đƣờng knh đa nghiền 60 3.2.1.2. Tnh năng suất my nghiền 61 5 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 3.2.1.3. Tnh công suất của my 62 3.2.1.4 Tnh chuyển động đai 63 3.2.2. Bộ phậ n nạ p liệ u (Trc vt tải ) 66 3.2.2.1. Năng suấ t củ a ví t tả i: 66 3.2.2.2. Công suấ t ví t tả i: 67 3.2.2.3. Tnh chuyển động đai của trc vt tải: 68 Kế t luậ n chƣơng 3 73 Chƣơng 4 74 KẾ T QUẢ THƢ̣ C NGHIỆ M Đ XC ĐNH ẢNH HƢỞNG CA MT S THÔNG SỐ ĐN CHẤT LƢNG NGHIN CA MY NGHIN NGÔ DNG ĐA 68 4.1. Cơ lý tí nh củ a nguyên liệ u thí nghiệ m 74 4.2. Phƣơng phá p xá c định độ nhỏ củ a hạ t nghiề n và chi phí năng lƣợ ng riêng 75 4.3. Giớ i thiệ u mô hì nh thí nghiệ m. 76 4.3.1. Cc thông số cơ bản: 78 4.3.2.Thiế t bị đo. 79 4.4. Cc bƣớc thực hiện th nghiệm. 79 4.4.1 Chọn gi trị của cc thông số đầu vo. 79 4.4.2. Mc đch của th nghiệm. 80 4.4.3.Tiế n hà nh thí nghiệ m. 80 4.5. Nghiên cƣ́ u ả nh hƣở ng củ a mộ t số thông số đế n chấ t lƣợ ng nghiề n. 81 4.6. Nghiên cƣ́ u ả nh hƣở ng củ a mộ t số thông số đế n chi phí năng lƣợ ng riêng 83 4.7. Ảnh hƣởng của tốc độ đa nghiền x 1 v tốc độ trc vt tải x 2 đến chi ph năng lƣợ ng riêng Y k 88 Kế t luậ n chƣơng 4 95 6 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn KẾ T LUẬ N CHUNG 96 TI LIU THAM KHẢO 98 7 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn BẢNG K HIỆU VÀ NHNG CH VIẾT TẮT K hiệu Tên cá c đạ i lƣợ ng Đơn vị D đng Đƣờng knh đa nghiền mm V Vậ n tố c đĩ a nghiề n m/s N dn Số vò ng quay trụ c đĩ a nghiề n v/ph K 1 Hệ số giƣ̃ a đƣờ ng kính ngoà i và đƣờ ng kí nh trong của đa K 2 Hệ số thƣ̣ c nghiệ m φ Hệ số điề n đầ y thể tí ch S Khe hở giƣ̃ a hai đĩ a mm δ Khố i lƣợ ng riêng củ a ngô hạ t kg/m 3 Q Năng suấ t má y nghiề n đĩ a kg/h  đ Công suât lắ p đặ t    Công suấ t hƣ̃ u dụ ng    Công suấ t không tả i   Hệ số phụ tả i P đ/cơ Công suấ t độ ng cơ má y nghiề n kw  Chiề u dà i đây đai mm Z Số đây đai ci  Chiề u rộ ng bá nh đai mm D vt Đƣờng knh ngoi của cnh vt tải mm d tv Đƣờng knh của trc vt tải mm S vt Bƣớ c củ a ví t tả i mm d Đƣờng knh bnh đai mm  Gc nghiêng của vt tải đối với phƣơng nm ngang độ 8 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn W 0 Hệ số dẫ n suấ t củ a trở lƣ̣ c chuyể n độ ng sả n phẩ m P Công suấ t độ ng cơ biế n tố c vô cấ p  n vt Số vò ng quay trụ c ví t tả i v/ph a Chiề u dầ y hạ t ngô mm b Chiề u rộ ng hạ t ngô mm l Chiề u dà i hạ t ngô mm d td Đƣờng knh tƣơng đƣơng hạt ngô mm D Kch thƣớc cạnh quy về khối lập phƣơng mm m Trọng lƣợng 1000 hạt ngô g   Khố i lƣợ ng riêng hạ t ngô kg/m 3 Ψ Hệ số dạ ng cầ u hạ t ngô μ Hệ số ma sá t K ph Hệ số phụ c hồ i V tb Vậ n tố c thăng bằ ng m/s σ p suất tnh ph vỡ hạt kg/cm 2 D s Đƣờng knh của sng mm h Chiề u cao mỗ i sà ng mm Wr Mƣ́ c tiêu thụ điệ n năng riêng KWh Ptt Công suấ t điệ n khá ng KW Qtt Công suấ t trở khá ng KW TN M số th nghiệm tg Tổ ng thờ i gian củ a tƣ̀ ng thí nghiệ m s ĐĐ Độ đồng đều % NL Năng lƣợ ng tiêu hao củ a độ ng cơ cho quá trình nghiề n Wh NL/tg Năng lƣợ ng trung bì nh trên mộ t giây củ a tƣ̀ ng thí nghiệ m Wh/s X 1 Biế n mã tố c độ quay củ a trụ c đĩ a nghiề n [...]... 3 Nôi dung nghiên cƣu: ̣ ́ - Phân tích yếu tố ảnh hƣởng đến tính năng làm việc của máy nghiền ngô dạng đĩa - Nghiên cứu cơ sở lý thuyết quá trình làm việc của bộ phận nghiền - Xác định một số tính chất cơ lý của vật liệu nghiền (hạt ngô) - Xác định đƣợc ảnh hƣởng của các thông số chính tới chất lƣợng làm việc và chi phí năng lƣợng riêng - Thiết kế chế taọ đĩa nghiền trong buồng nghiền theo... việc làm cần thiết nhằm nâng cao chất lƣợng của sản phẩm và hiệu quả về kinh tế Vì vậy đề tài đƣợc lựa chọn là: Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nghiền bột ngô của máy nghiền dạng đĩa 2 Mục tiêu nghiên cứu: Bô sung cơ sơ khoa hoc va xac đị nh môt sô thông sô chí nh cho tí nh ̉ ̉ ̣ ̀ ́ ̣ ́ ́ toán thiết kế, lƣa chọn chế độ sử dụng thiết bị máy nghiền đĩa , ứng dụng ̣ trong san... đầu ra của máy 5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài a Ý nghĩa khoa học - Xác định đƣợc quy luật chuyển động của hạt nghiền trong máy nghiền dạng đĩa - Xác định đƣợc các yếu tố ảnh hƣởng đến chất lƣợng nghiền, tiêu thụ năng lƣợng trong quá trình nghiền - Khắc phục các nhƣợc điểm do hiện tƣợng lƣu chuyển và phân lớp các hạt nghiền b Ý nghĩa thực tiễn - Đúc kết, lựa chọn xác định các thông... tạo đƣợc các mẫu máy nghiền có chi phí năng lƣợng riêng nhỏ, cấu tạo đơn giản, gọn nhẹ để hạ giá thành sản phẩm luôn là mục tiêu phấn đấu của các nhà nghiên cứu máy nghiền trong và ngoài nƣớc Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 13 Việc nghiên cứu các thông số ảnh hƣởng đến chất lƣợng cũng nhƣ chi phí năng lƣợng riêng của máy nghiền hạt ngô, là một việc... ̣ ̉ ́ ́ ̀ ́ ̃ ̣ ́ ́ ́ nghiên kiêu bua ̀ ̉ ́ b) Các điểm ƣu việt của máy nghiền ngô dạng đĩa so với các máy nghiền khác Máy nghiền đĩa có kết cấu đơn gian va gon gang, trong sƣ dung thì tiên ̉ ̀ ̣ ̀ ̉ ̣ ̣ lơi, chính xác và phạm vi sử dụng rộng Tiêu hao điên năng thâp cho qua trì nh ̣ ̣ ́ ́ nghiên Có thể nghiền với sản lƣợng lớn và công suất nghiền lớn ̀ Vơi kha năng thay đôi dê dang ́ ̉... tơi ̣ ́ ̀ ̀ ̀ ̀ ̣ ̣ ̣ ̀ ̣ ́ 4 Nghiên cƣu cơ sơ ly thuyêt cua may nghiên đĩ a đê trên cơ sơ đo tí nh ́ ̉ ́ ́ ̉ ́ ̀ ̉ ̉ ́ toán xác định một số thông số cơ bản có ảnh hƣởng đến chất lƣợng nghiền của máy nghiền ngô dạng đĩa Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 31 Chƣơng 2 ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tƣợng nghiên cứu - Khung khao nghiêm: ̉... chim Đặc biệt việc nghiền hạt ngô mảnh sẽ phục ́ ́ ̣ vụ thiêt thƣc cho đông bao Meo Vì ngô mảnh là nguyên liệu chính để làm ́ ̣ ̀ ̀ ̀ mèn mén, món ăn chủ yếu của dân tộc Mèo Ngô la dang hat nông san co đô âm khi lam vơ ̀ ̣ ̣ ̉ ́ ̣ ̉ ̀ ̃ < 15% Qua phân tí ch các dạng nguyên lý trên ta thấy hạt ngô không cần đập nhỏ thành bột mà chỉ cân đâp thanh manh vơ Nên may nghiên dang đĩ a là... ịnh ảnh hƣởng của yếu tố ́ ́ ́ ́ ̀ ̉ ̣ ́ ́ ̉ ́ biên thiên đo tơi thông sô muc “đâu ra” Qua đo thăm do đƣơc khoang nghiên ́ ́ ́ ́ ̣ ̀ ́ ̀ ̣ ̉ cƣu cho phep cua yêu tô va cac anh hƣơng tơi gia trị cƣc trị cua ham muc tiêu ́ ́ ̉ ́ ́ ̀ ́ ̉ ̉ ́ ́ ̣ ̉ ̀ ̣ 2.3.1.1 Ứng dụng phƣơng pháp quy hoạch thƣc nghiêm trong nghiên cƣu ̣ ̣ ́ thƣc nghiêm đơn yêu tô ̣ ̣ ́ ́ Có nhiều yếu tố ảnh hƣởng đến chất lƣợng nghiền. .. và máy móc chính mà ngành sản xuất này đòi hỏi bao gồm thái, nghiền, định mức, trộn Trong đó máy nghiền thức ăn thô là nhu cầu phổ biến nhất Nghiền là nguyên công chiếm chi phí năng lƣợng lớn nhất của công đoạn chế biến thức ăn Vì vậy việc nghiên cứu hoàn thiện các mẫu máy nghiền theo nguyên lý đã có sẽ mang ý nghĩa rất lớn tới việc thay đổi giá thành thức ăn chăn nuôi Chế tạo đƣợc các. .. nghĩa thực tiễn - Đúc kết, lựa chọn xác định các thông số hợp lý của máy nghiền dạng đĩa đang sử dụng trong ngành sản xuất thức ăn gia súc - Đề tài nghiên cứu một giải pháp thiết kế mới cho buồng nghiền để cải thiện quá trình công nghệ trong buồng nghiền nhằm mục tiêu giảm chi phí năng lƣợng riêng, nâng cao năng suất và chất lƣợng bột nghiền Làm cơ sở Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái . tôi đã đi đến cuối chặng đƣờng để kết thúc khoá học. Tôi đã quyết định chọn đề tài tốt nghiệp là: Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nghiền bột ngô của máy nghiền dạng đĩa Tôi. kinh tế. Vì vậy đề ti đƣợc lựa chọn là: Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nghiền bột ngô của máy nghiền dạng đĩa 2. Mc tiêu nghiên cứu: Bổ sung cơ sở khoa họ c và xá c. TRƢỜNG ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN CHẤT LƢỢNG NGHIỀN BỘT NGÔ CỦA MÁY NGHIỀN DẠNG ĐĨA LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Hƣớng dẫn