Máy trộn tham gia khảo nghiệm TK-1A Viện CC & CGNN ĐHNN Hà Nội TK.0,5 VTKMNN
1 Tốc độ quay của máy trộn (v/min) 300 515 307 2 Khối lƣợng trộn một mẻ (Kg) 250 300 250
3 Thời gian nạp liệu (min) 1,37 3,21 5,4
4 Thời gian trộn (min) 7 7 7
5 Thời gian xả (min) 4,2 5,3 126
6 Độ trộn đều (%) 90,4 95,44 65,61
7 Loại động cơ 3 pha 3 pha 3 pha
8 Công suất động cơ (kwh) 2,7 2,7 1,7
9 Độ nhỏ trung bình của nguyên liệu 0,69 0,69 0.69 10 Độ ẩm trung bình của nguyên liệu (%) 13,43 13,43 13,43
Nguồn: TS. Nguyễn Năng Nhượng (2004)-“Một số thành tựu khoa học công
Từ bảng trên ta thấy rằng kiểu máy trộn vít đứng có ống bao cải tiến (mở thêm các hàng cửa sổ) ở mẫu máy TB-1 của Trƣờng Đại học Nông nghiệp 1 đã đạt đƣợc các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật tốt hơn kiểu vít đứng thông thƣờng. Kết quả này cũng đạt tốt ở mẫu máy trộn TK - 1A của Viện công cụ và Cơ giới hoá nông nghiệp đã chế tạo theo nguyên lý đó.
Cho đến nay việc nghiên cứu lý thuyết tính toán cũng nhƣ thực nghiệm cho máy trộn kiểu vít đứng vẫn chƣa đƣợc giải quyết đầy đủ và toàn diện để làm cơ sở thiết kế cải tiến thêm mẫu máy đó.
1.2.3 Những tồn tại trong nghiên cứu máy trộn thức ăn gia súc kiểu vít đứng
Nhƣ trên đã trình bày, máy trộn kiểu vít đứng đã đƣợc thiết kế chế tạo và thông dụng ở nƣớc ta, nhƣng các thông số cấu tạo và sử dụng các loại máy này chủ yếu dựa vào các tài liệu mẫu máy của nƣớc ngoài. Vấn đề khảo nghiệm để nghiên cứu kiểu máy trộn này trong nƣớc ta cho đến nay rất ít ngƣời thực hiện (trƣớc đây PGS.TS Nguyễn Thị Minh Thuận đã nghiên cứu về mẫu máy này -1988). Hiện nay nhu cầu của ngành thiết kế chế tạo máy cũng nhƣ của ngành sử dụng máy đòi hỏi những máy đã thiết kế, chế tạo và sử dụng cần đƣợc tiếp tục nghiên cứu khảo nghiệm, đƣợc xác định các thông số hợp lý để làm cơ sở cải tiến hoàn thiện hơn, nhằm đạt đƣợc những chỉ tiêu kỹ thuật tối ƣu về năng suất, chất lƣợng và mức tiêu thụ điện năng riêng…
Thực tế, nhiều thông số thiết kế chế tạo máy trộn vít đứng còn chƣa đủ cơ sở khoa học để lựa chọn, chƣa đặt mối liên quan giữa các yếu tố cấu tạo và sử dụng cũng nhƣ trong điều kiện kinh tế xã hội ở địa phƣơng
Hiện nay, chế độ vận tốc ở các máy trộn đã thiết kế khác nhau rất xa 300- 500v/ph, giải thời gian trộn khá lớn 7 – 15 ph/mẻ, khối lƣợng một mẻ trộn từ 200 – 300 kg…Vậy cần chọn cơ sở đảm bảo các thông số của máy trộn cho thật phù hợp với điều kiện kinh tế xã hội. Ngoài ra, hiện nay xuất hiện nhu cầu trong sản xuất quy mô phân tán là sử dụng máy trộn có năng suất dƣới 1 tấn/h, nhằm thích hợp với ngƣời sử dụng quy mô gia trại, vì thế việc tìm ra các thông số hợp lý nhằm giúp cho việc thiết kế chế tạo dãy máy trộn bột vít cũng cần phải đƣợc nghiên cứu và giải quyết.
KẾT LUẬN CHƢƠNG I
1- Để đƣa chăn nuôi trở thành ngành chính, một trong những khâu quan trọng luôn
đƣợc quan tâm là chế biến thức ăn phục vụ cho các loại hình chăn nuôi: trang trại, ngƣời làm dịch vụ, hộ chăn nuôi gia đình.
2- Trong điều kiện sản xuất ở nhiều vùng chăn nuôi còn phân tán cần mô hình chế
biến thức ăn qui mô nhỏ từ 1 – 2 t/h với hệ thống thiết bị phù hợp (nghiền, trộn), đảm bảo chất lƣợng thức ăn, giá thành trang bị phù hợp với vốn đầu tƣ của nông dân đang là vấn đề rất cấp bách.
3- Nhiều công trình nghiên cứu của các tác giả nƣớc ngoài đều quan tâm đến
chuyển động của khối hỗn hợp bột trong quá trình trộn, từ đó xác định đƣợc chất lƣợng trộn, làm cơ sở cho tính toán thông số cấu tạo của máy trộn.
4- Nghiên cứu ảnh hƣởng của một số thông số cấu tạo và sử dụng (thời gian trộn, tốc độ bộ phận trộn, khối lƣợng một mẻ trộn) tới độ trộn đều và mức tiêu thụ điện năng riêng của máy trộn vít đứng kiểu TK-1A do Trung tâm phát triển cơ điện và Trung tâm Cơ điện và ngành nghề nông thôn thiết kế chế tạo. Áp dụng phƣơng pháp quy hoạch hoá thực nghiệm, đề xuất các mô hình toán và phân tích xác định các giá trị thông số tối ƣu cho mẫu máy, làm cơ sở thiết kế chế tạo mẫu máy mới đạt các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật tốt hơn;
5- Ứng dụng lý thuyết đồng dạng và phép phân tích thứ nguyên xác định một số chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của dãy máy trộn vít đứng trên cơ sở mẫu máy TK-1A.
Chƣơng II
NGHIÊN CỨU QUY LUẬT CHUYỂN ĐỘNG CỦA KHỐI HỖN HỢP BỘT TRONG MÁY TRỘN VÍT ĐỨNG TRONG MÁY TRỘN VÍT ĐỨNG
NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT ĐỒNG DẠNG - MÔ HÌNH - THỨ NGUYÊN 2.1. Phƣơng trình chuyển động của khối bột trong thùng trộn 2.1. Phƣơng trình chuyển động của khối bột trong thùng trộn
Đây là nghiên cứu dựa trên lý thuyết chuyển động của vật tơi trong thùng chứa do Tiến sỹ Ghiatrep (Liên Xô) công bố. Tác giả đã nghiên cứu về chuyển động của khối bột trong máy trộn vít đứng có ống bao gồm:
- Chuyển động của khối bột ngoài ống bao (Chủ yếu theo quy luật tự chảy trong
thùng chứa); (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Chuyển động của khối bột trong ống bao do vít đẩy bột lên phía trên qua các cửa
sổ ống bao và qua miệng trên của ống bao.
Để đảm bảo cho khối hỗn hợp đƣợc nhanh đều và tải trọng tác động vào trục máy cũng nhƣ điện năng tiêu thụ ổn định hơn, hai phần chuyển động đó phải nối tiếp nhau liên tục. Khối bột phải đƣợc vít đẩy lên liên tục xáo trộn, khuếch tán liên tục qua các cửa sổ, không lúc nào bị ùn hay bị hẫng. Do đó, cần xác định quy luật và phƣơng trình chuyển động của khối bột trong và ngoài ống bao, xác định điều kiện bảo đảm tính liên tục, thể hiện ở mối quan hệ giữa một số thông số cấu tạo và sử dụng máy. Đồng thời có thể áp dụng kết quả để tính toán thiết kế cho mẫu máy trộn mới.
Các giả thiết dựa trên lý thuyết chuyển động của vật tơi trong thùng chứa:
- Khối hỗn hợp bao gồm các hạt hình cầu (tƣơng đƣơng) tuyệt đối rắn, đồng đều, sắp xếp thành những lớp vuông góc với trục máy. Trong khi chuyển động giữa thành thùng máy và thành ống bao, các lớp bột đảm bảo tính chất chảy tầng, và khối lƣợng thể tích không thay đổi đáng kể (tức là không bị nén đáng kể);
- Lực ma sát nội tại giữa các hạt bột và lực ma sát của bột với thành thùng trộn đều tuân theo định luật Culông, tỷ lệ thuận với các lực pháp tuyến;
- Thùng trộn và ống bao bảo đảm hình dạng tròn xoay khi trộn khối bột chứa trong máy cho mỗi mẻ trộn đảm bảo hệ số chứa tối đa cho phép ( =0,9), sẽ giữ ở mức A- A ngang với miệng trên của ống bao. Trong khi chuyển động ở ngoài ống bao các
hạt bột lần lƣợt chuyển động xuống dƣới từ mức A-A tới mức B-B trong phần hình trụ, rồi tới mức C-C trong phần thùng hình nón cụt. Tới đó khối bột sẽ đƣợc vít đƣa lên theo dòng chuyển động của ống bao, tiếp ngay với chuyển động trên. Nhƣ vậy ở mức C-C lớp bột đƣợc coi nhƣ rơi tự do vào khoảng tác động của vít trộn, để nhập vào chuyển động theo vít trộn;
- Tác dụng cản chuyển động của khối bột ở phần thùng hình trụ là do thành hình
trụ của thùng trộn có chiều cao H2 với hệ số cản chuyển động k1H2 và thành hình
trụ của ống bao ứng với chiều cao H2 và có các mái cửa sổ nghiêng một góc ( =
450) với hệ số cản chuyển động k2H2. Còn ở phần thùng nón cụt tác dụng cản là do
thành nón cụt của thùng có chiều cao H1 và góc nghiêng ( = 180) với hệ số cản
chuyển động k1H1 và thành hình trụ của ống bao ứng với chiều cao H1 và cũng có
các mái cửa sổ nghiêng một góc với hệ số cản chuyển động k2H1 (các hệ số cản
này đƣợc xác định bằng thực nghiệm hoặc tính toán bằng công thức do ячев . .B [2] đề xuất).
Tính toán phƣơng trình chuyển động của khối bột ở phần thùng nón cụt trƣớc, rồi áp dụng phƣơng trình đó cho khối bột ở phần trụ bằng cách thay góc nón
= 0 và thay hệ số cản, các áp lực tác động. (Hình 2.1)