BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH******************NGUYỄN TRỌNG THẮNGNGHIÊN CỨU MÁY ÉP VIÊN PHÂN HỮU CƠ VI SINHKIỂU CÁNH QUAY CỐI VÒNG ĐỨNG YÊN

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH******************NGUYỄN TRỌNG THẮNGNGHIÊN CỨU MÁY ÉP VIÊN PHÂN HỮU CƠ VI SINHKIỂU CÁNH QUAY CỐI VÒNG ĐỨNG YÊNBỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH******************NGUYỄN TRỌNG THẮNGNGHIÊN CỨU MÁY ÉP VIÊN PHÂN HỮU CƠ VI SINHKIỂU CÁNH QUAY CỐI VÒNG ĐỨNG YÊN

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ****************** NGUYỄN TRỌNG THẮNG NGHIÊN CỨU MÁY ÉP VIÊN PHÂN HỮU CƠ VI SINH KIỂU CÁNH QUAY CỐI VÒNG ĐỨNG YÊN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 12 năm 2010 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC NƠNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ****************** NGUYỄN TRỌNG THẮNG NGHIÊN CỨU MÁY ÉP VIÊN PHÂN HỮU CƠ VI SINH KIỂU CÁNH QUAY CỐI VÒNG ĐỨNG YÊN Chuyên ngành: Kỹ Thuật Cơ khí Mã số : 60 - 5214 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT Hướng dẫn Khoa học: TS NGUYỄN NHƯ NAM Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 12 năm 2010 NGHIÊN CỨU MÁY ÉP VIÊN PHÂN HỮU CƠ VI SINH KIỂU CÁNH QUAY CỐI VÒNG ĐỨNG YÊN NGUYỄN TRỌNG THẮNG Hội đồng chấm luận văn: Chủ tịch: PGS TS ĐẶNG VĂN NGHÌN Viện học tin học ứng dụng TP HCM Thư ký: PGS TS TRƯƠNG VĨNH Đại học Nông Lâm TP HCM Phản biện 1: TS NGUYỄN NGỌC PHƯƠNG Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP HCM Phản biện 2: TS BÙI NGỌC HÙNG Đại học Nông Lâm TP HCM Ủy Viên: TS NGUYỄN NHƯ NAM Đại học Nơng Lâm TP HCM ĐẠI HỌC NƠNG LÂM TP.HỒ CHÍ MINH HIỆU TRƯỞNG i LÝ LỊCH CÁ NHÂN Tên Nguyễn Trọng Thắng, sinh ngày 07 tháng 09 năm 1982 huyện Duy Tiên tỉnh Hà Nam Con ông Nguyễn Trọng Vịnh Bà Phạm Thị Lạng Năm 2000 tốt nghiệp phổ thông trung học Trường Long Khánh tỉnh Đồng Nai Năm 2005 tốt nghiệp Đại học chuyên ngành Chế Biến Nông Sản Thực phẩm Trường Đại học Nơng Lâm, niên khóa 2000 – 2005 Năm 2005 – 2007 làm công ty Hiện công tác trường Cao Đẳng Nghề Số 8, chức vụ giáo viên Khoa Cơ Khí Động Lực Học cao học chun ngành khí nơng nghiệp Trường Đại học Nơng Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh, niên khóa 2007 – 2010 Tình trạng gia đình: Độc thân Địa liên lạc: Số nhà 157/1 Nguyễn Tri Phương, Phường Xuân An, Thị Xã Long Khánh, Tỉnh Đồng Nai Điện Thoại: 0613782658 – 0918283792 Email: thangcknl2007@gmail.com ii LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu Các số liệu nghiên cứu luận văn trung thực chưa công bố trong cơng trình khác Nguyễn Trọng Thắng iii LỜI CẢM TẠ Tơi xin bày tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc đến: Thầy TS Nguyễn Như Nam, Trưởng môn Máy Sau thu hoạch – Chế biến, Cơ PGS.TS Trần Thị Thanh, trưởng khoa Cơ Khí Công Nghệ trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh, tận tình hướng dẫn động viên tơi suốt q trình thực luận văn Ban giám hiệu, phòng đào tạo Sau đại học, ban chủ nhiệm khoa Cơ Khí Cơng Nghệ trường Đại học Nơng Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh cho phép tạo điều kiện thuận lợi cho thực luận văn Tập thể giảng viên khoa Cơ Khí Cơng Nghệ trường Đại Học Nơng Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh tận tình giảng dạy truyền đạt kiến thức q báu cho tơi suốt q trình tơi học Cao Học Tập thể học viên lớp cao học Cơ Khí Khóa 2006 giúp đỡ tơi q trình học tập thực đề tài iv TĨM TẮT Đề tài “Nguyên cứu máy ép viên phân hữu vi sinh kiểu cánh quay cối vòng đứng yên” tiến hành khoa Cơ khí – Cơng nghệ trường Đại học Nơng Lâm Thành phố Hồ Chí Minh, thời gian từ tháng năm 2009 đến tháng 11 năm 2010 Mục đích đề tài nâng cao hiệu ép viên dây chuyền công nghệ sản xuất phân vi sinh Ý nghĩa khoa học đề tài từ chế tạo hình nén ép học để đề xuất nguyên lý làm việc nhằm giảm chi phí lượng riêng nâng cao độ bền viên công nghệ sản xuất phân vi sinh Nội dung nghiên cứu đề tài thiết kế chế tạo máy ép viên phân vi sinh kiểu cánh gạt cối vịng đứng n Máy ép viên có ngun lý làm việc gạt lùa nguyên liệu vào khe hở cánh gạt bề mặt khuôn Dựa mơ hình thiết kế để nghiên cứu thực nghiệm phương pháp quy hoạch thực nghiệm tối ưu Phương pháp nghiên cứu đề tài ứng dụng kế thừa lý thuyết nén - ép, phương pháp quy họach thực nghiệm tối ưu Thí nghiệm bố trí dạng bậc II kiểu Box –Hunter Bài toán tối ưu hóa giải theo phương pháp giải tích kiểm tra máy tính theo thuật tốn ngẫu nhiên kết hợp dị tìm trực tiếp Kết thiết kế, chế tạo máy ép viên kiểu cánh quay cối vòng đứng yên Chế độ tối ưu máy: Số vòng quay cánh gạt n = 307 vòng/ph; khe hở cánh gạt bề mặt khuôn h = 10 mm; góc nghiêng cánh gạt theo phương hướng kính a = 78 độ; lượng cung cấp q = 45,5 kg/ph v SUMMARY The study entitled “Research on the machine for pressing micro-organic fertilizer with wing turns round- mortar round to keep still ” It was performed at the Department of Mechanics and Technology in Nong Lam University of Ho Chi Minh City from March 2009 to September 2010 This research aims at upgrading the productivity of the machine in the line of microbiological fertilizer producing technology The scientific significance of the research is to propose the working principles in order to reduce power cost and increase the durability in microbiological producing technology from the plastic mechanism by mechanical compression The main content of the study is to design the machine to compress the microbiological fertilizer This machine can push and round up the material into the gap between the propellers and the pattern Base on the model, we can experimental research by optimal experimental planning method The research methods employed in this study are applying and succeeding restraincompress theory, optimal experimental planning method The experiment is arranged in accordance with tier II, Box- Hunter Problem resolution optimization is analyzed and checked on computers through random algorithm and direct detection The product of the study is the new designed machine Design the machine optimum: Revolutions per minute of propeller n = 307; gap between the propellers and the pattern face h = 10 mm; the propellers angle a = 78; quantity q = 45,5 kg/m vi MỤC LỤC CHƯƠNG TRANG Trang tựa Trang chuẩn Y i Lý lịch cá nhân ii Lời cam đoan iii Lời cảm tạ iv Tóm tắt v Summary vi Mục lục vii Danh sách ký hiệu x Danh sách hình xii Danh mục bảng xiii ĐẶT VẤN ĐỀ TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tổng quan phân vi sinh 2.1.1 Khái niệm phân vi sinh 2.1.2 Qui trình cơng nghệ sản xuất phân vi sinh 2.1.3 Nguyên liệu sản xuất phân vi sinh 2.2 Lý thuyết ép viên 2.3 Cơ sở lý thuyết trình nén ép vật thể 2.3.1 Khái niệm 2.3.2 Các phương pháp nén – ép 10 2.3.3 Các hình thái liên kết ẩm với vật rắn 11 2.3.4 Q trình tạo phơi kết dính 11 2.3.5 Các phương pháp tạo viên 13 2.3.6 Phương trình ép 13 vii 2.3.7 Những yếu tố ảnh hưởng đến trình biến dạng ép sản phẩm 15 2.4 Lý thuyết tính tốn máy ép viên 16 2.4.1 Độ nén (ép)  16 2.4.2 Độ rỗng 17 2.4.3 Điều kiện để vật liệu di chuyển theo khuôn 17 2.4.4 Chiều dày khuôn 18 2.4.5 Lực đẩy sản phẩm khỏi khuôn 19 2.4.6 Năng suất máy ép viên 19 2.4.7 Công suất máy ép viên xác định theo công thức 20 2.5 Ý kiến thảo luận 20 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22 3.1 Mơ hình máy nghiên cứu 22 3.2 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết 23 3.2.1 Phương pháp tối ưu hoá 23 3.3 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm 23 3.3.1 Phương pháp đo đạc 23 3.3.2 Thiết kế thí nghiệm 25 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 29 4.1 Tính toán thiết kế- chế tạo máy ép viên phân vi sinh kiểu cá.nh gạt cối vòng đứng yên suất 3.000 kg/h 29 4.1.1 Các liệu thiết kế máy ép viên phân vi sinh kiểu cánh gạt cối vòng đứng yên suất 3.000 kg/h 29 4.1.1.1 Đối tượng gia công tạo viên 29 4.1.1.2 Yêu cầu kỹ thuật sản phẩm 29 4.1.1.3 Công nghệ thiết bị 29 4.1.1.4 Vật liệu chế tạo máy 30 viii AA 2044613 2044613 575.18 0000 BB 0061650 0061650 17.34 0059 CC 1182584 1182584 332.68 0000 DD 1611001 1611001 453.20 0000 Lack-of-fit 0081481 10 0008148 2.29 1611 Pure error 0021329 0003555 Total (corr.) 1.34524348 30 R-squared = 0.992358 R-squared (adj for d.f.) = 0.98567 P.3.2.2 Kết xử lý số liệu phân tích phương sai lần II 11/07/10 08:52:21 AM Page ANOVA for Ar - factor study Effect Sum of Squares DF Mean Sq F-Ratio P-value A:x1 1354504 1354504 381.04 0000 B:x2 0605010 0605010 170.20 0000 C:x3 5355094 5355094 1506.46 0000 D:x4 0853234 0853234 240.03 0000 AB 0633781 0633781 178.29 0000 AD 0082356 0082356 23.17 0030 BC 0401001 0401001 112.81 0000 BD 0032776 0032776 9.22 0229 AA 2044613 2044613 575.18 0000 BB 0061650 0061650 17.34 0059 CC 1182584 1182584 332.68 0000 DD 1611001 1611001 453.20 0000 Lack-of-fit 0099437 12 0008286 2.33 1540 Pure error 0021329 0003555 -Total (corr.) 1.34524348 30 R-squared = 0.991023 R-squared (adj for d.f.) = 0.985038 P.3.2.3 Kết xử lý số liệu tính tốn hệ số hồi quy dạng mã hóa 11/07/10 08:52:58 AM Page Regression coeffs for Ar - factor study -constant = 2.10814 A:x1 = -0.075125 B:x2 = 0.0502083 C:x3 = 0.149375 D:x4 = -0.059625 AB = -0.0629375 AD = 0.0226875 BC = 0.0500625 BD = 0.0143125 - 75 - AA = 0.084558 BB = 0.014683 CC = 0.064308 DD = 0.075058 P.3.2.4 Kết xử lý số liệu tính tốn hệ số hồi quy dạng thực Regression coeffs for Ar - factor study -constant = 11.3498 A:n = -0.0191029 B:h = -0.0189762 C:A = -0.0368643 D:q = -0.281936 AB = -6.29375E-4 AC = 1.39167E-5 AD = 9.075E-5 BC = 1.66875E-3 BD = 1.43125E-3 CD = -2.41667E-5 AA = 3.38232E-5 BB = 3.67076E-3 CC = 2.85813E-4 DD = 3.00232E-3 P.3.3 Kết xử lý số liệu cho hàm độ bền viên P.3.3.1 Kết xử lý số liệu phân tích phương sai lần I 11/07/10 08:53:35 AM Page ANOVA for B - factor study Effect Sum of Squares DF Mean Sq F-Ratio P-value A:x1 80.483437 80.483437 1279.06 0000 B:x2 5191004 51.891004 824.66 0000 C:x3 51.597337 51.597337 820.00 0000 D:x4 68.986504 68.986504 1096.35 0000 AB 195806 195806 3.11 1282 AC 015006 015006 24 6476 AD 006806 006806 11 7568 BC 2.881506 2.881506 45.79 0005 BD 35.253906 35.253906 560.26 0000 CD 23.498256 23.498256 373.44 0000 AA 10.603649 10.603649 168.52 0000 BB 12.463610 12.463610 198.07 0000 CC 13.133122 13.133122 208.71 0000 DD 3.358250 3.358250 53.37 0003 Lack-of-fit 1.042525 10 104252 1.66 2772 Pure error 377543 062924 - 76 - Total (corr.) 346.970097 30 R-squared = 0.995907 R-squared (adj for d.f.) = 0.992326 P.3.3.2 Kết xử lý số liệu phân tích phương sai lần II 11/07/10 08:54:34 AM Page ANOVA for B - factor study -Effect Sum of Squares DF Mean Sq F-Ratio P-value -A:x1 80.483437 80.483437 1279.06 0000 B:x2 51.891004 51.891004 824.66 0000 C:x3 51.597337 51.597337 820.00 0000 D:x4 68.986504 68.986504 1096.35 0000 BC 2.881506 2.881506 45.79 0005 BD 35.253906 35.253906 560.26 0000 CD 23.498256 23.498256 373.44 0000 AA 10.603649 10.603649 168.52 0000 BB 12.463610 12.463610 198.07 0000 CC 13.133122 13.133122 208.71 0000 DD 3.358250 3.358250 53.37 0003 Lack-of-fit 1.260144 13 096934 1.54 3093 Pure error 377543 062924 -Total (corr.) 346.970097 30 R-squared = 0.99528 R-squared (adj for d.f.) = 0.992547 P.3.3.3 Kết xử lý số liệu tính tốn hệ số hồi quy dạng mã hóa 11/07/10 08:55:10 AM Page Regression coeffs for B - factor study constant = 76.4229 A:x1 = 1.83125 B:x2 = 1.47042 C:x3 = 1.46625 D:x4 = 1.69542 BC = -0.424375 BD = 1.48437 CD = -1.21187 AA = -0.608943 BB = -0.660193 CC = -0.677693 DD = -0.342693 - 77 - P.3.3.4 Kết xử lý số liệu tính tốn hệ số hồi quy dạng thực 11/07/10 09:00:01 AM Page Regression coeffs for B - factor study constant = -18.7613 A:n = 0.158414 B:h = -2.37296 C:A = 1.19039 D:q = 1.51458 BC = -0.0141458 BD = 0.148438 CD = -0.0161583 AA = -2.43577E-4 BB = -0.165048 CC = -3.01197E-3 DD = -0.0137077 Phụ lục Kết phân tích ảnh hưởng hệ số hồi quy tới mơ hình thống kê thực nghiệm P.4.1 Hàm mức tiêu thụ điện riêng Đồ thị ảnh hưởng hệ số hồi qui đến Đồ thị ảnh hưởng hệ số hồi qui mức tiêu thụ điện đến mức tiêu thụ điện dạng mã hóa dạng thực - 78 - P.4.2 Hàm mức độ bền viên Đồ thị ảnh hưởng hệ số hồi qui Đồ thị ảnh hưởng hệ số hồi qui đến mức độ bền viên dạng mã hóa đến mức độ bền viên dạng thực Phụ lục Vẽ đồ thị biểu diễn P.5.1 Hàm mức tiêu thụ điện - 79 - - 80 - - 81 - P.5.2 Hàm mức độ bền viên - 82 - - 83 - - 84 - Phụ lục Kết tính tốn tối ưu hóa Kết tính tốn tối ưu hóa hàm B - 85 - Kết tính tốn tối ưu hóa hàm Ar Kết tính tốn tối ưu hóa đa mục tiêu - 86 - Phụ lục Một số hình ảnh liên quan đến đề tài Máy sau chế tạo hoàn thiện Kiểm tra máy ép viên trước vận hành - 87 - Vận hành máy ép viên Thu sản phẩm Viên phân làm khô - 88 - - 89 - ...BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ****************** NGUYỄN TRỌNG THẮNG NGHIÊN CỨU MÁY ÉP VI? ?N PHÂN HỮU CƠ VI SINH KIỂU CÁNH QUAY CỐI VÒNG ĐỨNG YÊN Chuyên ngành:... tài iv TÓM TẮT Đề tài “Nguyên cứu máy ép vi? ?n phân hữu vi sinh kiểu cánh quay cối vòng đứng yên? ?? tiến hành khoa Cơ khí – Cơng nghệ trường Đại học Nơng Lâm Thành phố Hồ Chí Minh, thời gian từ tháng... sản xuất phân vi sinh Nội dung nghiên cứu đề tài thiết kế chế tạo máy ép vi? ?n phân vi sinh kiểu cánh gạt cối vòng đứng yên Máy ép vi? ?n có nguyên lý làm vi? ??c gạt lùa nguyên liệu vào khe hở cánh gạt