Công suất trên trục vít xoắn Nv đ−ợc xác định theo công thức:
3600 c v v Lgk Q N = , kW (4.55)
L - Chiều dài vít tải, m; g- Gia tốc trọng tr−ờng, m/s2;
kc - Hệ số lực cản.
Công suất cần thiết của động cơ:
η
v dc
N
Với Qv = 5.000kg/h; L = 5,9m; k = 5; g = 9,81m/s2; η = 0,9, ta xác định đ−ợc: công suất trên trục vít: Nv = 0,401kW
Công suất cần thiết của động cơ: Nđc = 0,455 kW. Chọn động cơ điện - giảm tốc có công suất N = 0,75kW, số vòng quay đầu ra n = 50v/ph.
Khi mở rộng quy mô chăn nuôi, nhu cầu cung cấp thức ăn thay đổi. Để đảm bảo cung cấp đủ l−ợng thức ăn mà không cần thay đổi thiết kế và lựa chọn lại động cơ cho vít tải thì phải thay đổi thời gian hoạt động của vít tải t−ơng ứng với sự thay đổi về quy mô chăn nuôi. Nếu tăng quy mô chăn nuôi lên thì thời gian làm việc của vít tải cũng phải tăng lên.
Ch−ơng 5
Kết quả khảo nghiệm và ứng dụng hệ thống thiết bị cung cấp thức ăn trong thực tiễn sản xuất
Tiến hành khảo nghiệm hệ thống thiết bị cung cấp thức ăn tại trại Chăn nuôi gia cầm x4 Quảng Vinh huyện Quảng Điền tỉnh Thừa Thiên - Huế.
Thức ăn sử dụng trong chuồng nuôi là thức ăn viên "con cò" do Công ty thức ăn Đồng Nai sản xuất và thức ăn bột do các cơ sở chế biến thức ăn địa ph−ơng sản xuất. Một số tính chất cơ lý có liên quan đ−ợc xác định trong phụ lục 1.
5.1. Gầu tải
Xác định năng suất và chi phí điện năng riêng gầu tải bằng cách bấm giây và cân khối l−ợng thức ăn.
Năng suất gầu tải đ−ợc tính theo công thức:
τ
q
Q=60 (tấn/h) (5.1)
q- Khối l−ợng thức ăn gầu tải vận chuyển đ−ợc trong thời gian τ, (tấn). τ- Thời gian vận chuyển, (ph).
Chi phí năng l−ợng riêng đ−ợc tính theo công thức:
q a Nr
250
= (kWh/tấn) (5.2)
a- Số vòng quay của đĩa công tơ, kWh.
Thí nghiệm đ−ợc lặp lại 3 lần. Kết quả thí nghiệm đ−ợc ghi trong bảng 5.2. Bảng 5.2. Các thông số kinh tế - kỹ thuật của gầu tải
STT Số lần đo Các chỉ tiêu Đơn vị 1 2 3 Giá trị trung bình 1 Năng suất gầu tải tấn/h 4,55 4,61 4,53 4,56 2 Chi phí năng l−ợng riêng kWh/l−ợt 0,139 0,143 0,131 0,137
5. 2. Vít tải
Ph−ơng pháp xác định năng suất và chi phí năng l−ợng riêng t−ơng tự nh− gầu tải. Kết quả khảo nghiệm đ−ợc ghi trong bảng 5.3.
Bảng 5.3. Các thông số kinh tế - kỹ thuật của vít tải STT Số lần đo Các thông số đo Đơn vị 1 2 3 Giá trị trung bình 1 Năng suất vít tải tấn/h 5,13 5,24 4,87 5,08 2 Chi phí năng l−ợng riêng kWh/tấn 0,128 0,123 0,131 0,127
5.3. Xe phân phối thức ăn
a) Các thông số kinh tế - kỹ thuật
Ph−ơng pháp xác định năng suất và chi phí năng l−ợng riêng của xe vận chuyển t−ơng tự nh− đối với gầu tải. Kết quả xác định đ−ợc ghi trong bảng 5.4.
Bảng 5.4. Các thông số kinh tế - kỹ thuật của xe phân phối thức ăn. STT Số lần đo
Các chỉ tiêu Đơn vị 1 2 3
Giá trị trung bình 1 Năng suất máy tấn/h 5,08 4,95 5,12 5,05 2 Chi phí năng l−ợng kWh/tấn 0,142 0,147 0,140 0,143 b) Các thông số về chất l−ợng làm việc
Chất l−ợng làm việc của hệ thống cung cấp thức ăn đ−ợc đánh giá bằng độ đồng đều của thức ăn trên máng.
Để xác định độ đồng đều của thức ăn trên máng, các thí nghiệm đ−ợc tiến hành nh− sau: điều chỉnh sao cho khoảng cách giữa miệng ống rót thức ăn và đáy máng của tất cả các máng nh− nhau, thức ăn đ−ợc nạp vào các thùng chứa của xe với mức giống nhau. Vận hành cho xe chạy để rải thức ăn lên
máng. Sau khi rải xong tiến hành lấy mẫu để xác định độ đồng đều của lớp thức ăn trên máng.
Mỗi máng lấy 5 mẫu thức ăn ở 5 vị trí khác nhau dọc theo chiều dài của máng. Chiều dài đoạn máng lấy mẫu là 1,2m t−ơng đ−ơng với chiều dài của một lồng nuôi. Sơ đồ vị trí lấy mẫu đ−ợc thể hiện trên hình 5.1.
Thứ tự vị trí các lồng nuôi
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Hình 5.1. Sơ đồ vị trí lấy mẫu thức ăn trên máng
Các mẫu đo đ−ợc lấy ở các vị trí lồng nuôi số 3, 5, 7, 9 và 11.
Dùng cân điện tử KD - 173 (h4ng TANITA Trung Quốc, sai số 1g) để xác định khối l−ợng mẫu. Kết quả thí nghiệm đ−ợc ghi trong bảng trong bảng 5.5.
Bảng 5.5. Kết quả thí nghiệm xác định l−ợng thức ăn trên máng (ĐVT: kg) Vị trí lấy mẫu Số hiệu máng Vị trí 1 Vị trí 2 Vị trí 3 Vị trí 4 Vị trí 5 1 1,232 1,168 1,221 1,273 1,202 2 1,235 1,204 1,232 1,243 1,162 3 1,152 1,254 1,206 1,224 1,249 4 1,256 1,145 1,246 1,238 1,257 5 1,242 1,235 1,147 1,224 1,255 6 1,219 1,234 1,236 1,238 1,240 7 1,210 1,180 1,228 1,253 1,226 8 1,245 1,224 1,220 1,203 1,237 9 1,202 1,229 1,206 1,227 1,242 10 1,238 1,245 1,208 1,196 1,246 11 1,180 1,247 1,252 1,256 1,163 12 1,169 1,234 1,256 1,225 1,253
Việc đánh giá độ lệch mức của mẫu so với mức qui định đ−ợc xác định theo ph−ơng pháp thống kê toán học:
- Độ lệch bình ph−ơng trung bình đ−ợc xác định theo công thức:
( ) n x x n i o i ∑ = − = 1 2 σ (5.3) - Hệ số biến động: % 100 o x σ ν = (5.4)
xo - Khối l−ợng thức ăn qui định cho một lồng nuôi. Với mỗi lồng nuôi nhốt 12 con thì l−ợng thức ăn cho một lồng là xo = 1,2kg.
xi - Khối l−ợng mẫu, kg; n - Số l−ợng mẫu.
Kết quả phân tích ph−ơng sai đ−ợc ghi trong bảng 5.6.
Bảng 5.6. Kết quả phân tích ph−ơng sai
STT ( ) n x xi− o 2 = σ 100% o x σ ν = 1 0,039 3,25 2 0,033 2,75 3 0,040 3,33 4 0,051 4,25 5 0,043 3,58 6 0,034 2,83 7 0,031 2,58 8 0,029 2,41 9 0,026 2,16 10 0,033 2,75 11 0,044 3,66 12 0,041 3,41
Kết quả thí nghiệm cho thấy:
- L−ợng thức ăn rải trên máng đáp ứng đủ khẩu phần ăn qui định cho 1 con trong một ngày.
- Độ sai lệch về khối l−ợng thức ăn ở các mẫu đo so với mức qui định nằm trong giới hạn cho phép. Tuy nhiên ở một số vị trí có độ sai lêch mức t−ơng đối lớn, ví dụ: ở vị trí thứ 5 của máng số 4 l−ợng d− có giá trị lớn nhất là 0,057kg, ở vị trí thứ 2 máng ăn số 4 l−ợng thiếu hụt về thức ăn đạt trị số lớn nhất: 0,055kg. Nguyên nhân chủ yếu là do khi lắp ghép đáy máng không phẳng.
- Nếu tính độ lệch mức thức ăn của các mẫu thí nghiệm trên các máng so với mức qui định theo ph−ơng sai đo đạc thì độ lệch mức từ 2,16 ữ 4,25% nằm trong giới hạn cho phép đối với các máy định l−ợng theo thể tích và có thể chấp nhận đ−ợc trong việc định l−ợng thức ăn cho chăn nuôi.
kết luận và đề nghị
1. kết luận
Việc nghiên cứu một số thông số chính làm cơ sở hoàn thiện thiết kế hệ thống cung cấp thức ăn trong chuồng nuôi gà lồng công nghiệp là cần thiết nhằm góp phần xây dựng mô hình chuồng nuôi gà lồng công nghiệp. Hệ thống cung cấp thức ăn dùng xe phân phối thức ăn làm giảm sức lao động cho ng−ời chăn nuôi, nâng cao hiệu quả chăn nuôi, góp phần đ−a chăn nuôi gia cầm theo h−ớng công nghiệp hóa và hiện đại hóa.
Đ4 lựa chọn đ−ợc qui trình công nghệ và hệ thống cung cấp thức ăn tiên tiến phù hợp với điều kiện sản suất ở trong n−ớc và có thể ứng dụng rộng r4i cho các cơ sở chăn nuôi.
Xây dựng đ−ợc cơ sở lý thuyết tính toán, thiết kế hệ thống cung cấp thức ăn. Từ đó đ4 lựa chọn đ−ợc các thông số chính cần thiết của gầu tải, vít tải và xe phân phối thức ăn.
Kết quả nghiên cứu thực nghiệm đơn yếu tố đ4 xác định đ−ợc ảnh h−ởng của tốc độ chuyển động của xe phân phối thức ăn, khe hở giữa miệng ống rải thức ăn với đáy máng đến độ đồng đều của lớp thức ăn trên máng và chi phí năng l−ợng riêng.
Kết quả khảo nghiệm hệ thống cung cấp thức ăn trong thực tế đ4 xác định đ−ợc độ đồng đều của lớp thức ăn trên máng và chi phí năng l−ợng riêng cho mỗi lần rải thức ăn lên máng.
2. Đề nghị
Tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện mô hình hệ thống cung cấp thức ăn kiểu xe phân phối thức ăn cho chuồng nuôi gà lồng công nghiệp với các quy mô khác nhau, đặc biệt cho các chuồng nuôi gà lồng công nghiệp quy mô lớn.
tài liệu tham khảo
A. Tài liệu tiếng Việt
[1] Nguyễn Bảng (1986), Lý thuyết tính toán máy nông nghiệp, NXBNN, Hà Nội.
[2] Nguyễn Văn Chuyên (2001), Sức kéo đoàn tầu, NXB GTVT, Hà Nội.
[3] Đoàn Dụ và cộng sự (1983), Công nghệ và các máy chế biến l−ơng thực, NXBKHKT, Hà Nội.
[4] Nguyễn Văn Hùng (1999), Một số nét về tình hình chăn nuôi và sản xuất thức ăn công nghiệp ở Việt nam, NXBNN, Hà Nội.
[5] Trịnh Quang Khuê và cộng sự (2000), Nghề nuôi gia cầm , NXBGD, Hà Nội.
[6] Khuất Tất Nh−ờng (2002), Đầu máy và toa xe hịên đại, NXBGTVT, Hà Nội.
[7] D−ơng Hồng Thái (1997), Kết cấu và tính toán toa xe, NXBGTVT, Hà Nội.
[8] Tr−ơng Quốc Thành - Phạm Quang Dũng (2000), Máy và thiết bị nâng, NXBKHKT, Hà Nội.
[9] Nguyễn Trọng Thể (1974), Cơ sở thiết kế máy sản xuất thực phẩm, NXBKHKT, Hà Nội.
[10] Nguyễn Nh− Thung và cộng sự (1974), Máy và thiết bị chế biến thức ăn chăn nuôi, NXBKHKT, Hà Nội.
[11] Lê Trọng (2000), Phát triển và quản lý trang trại trong kinh tế thị tr−ờng, NXBNN, Hà Nội.
[12] Nguyễn Viết Tự (1980), Sử dụng máy trong nông nghiệp, NXBNN, Hà Nội.
[13] Trần Minh V−ợng và cộng sự (1999), Máy phục vụ chăn nuôi, NXBGD, Hà Nội.
B. Tài liệu N−ớc ngoài
[15] Big Datchmen (1999), Drinking systems for rearing and heavier poultry.
[16] Erényi A - Gyorfi Gy (1994), állatartgépi I. Jgyzet, Mezotúr
[17] Horváth E (1989), Baromfi akisgazdasagi III. Mezogazsági Kiadó Budapes.
[18] М.ЩЕФФЛЕР, Г.ПAЙЕР, Ф. КУРТ (1980), ПОДЂСМНО –
Phụ lục1. Một số tính chất cơ - lý của thức ăn STT Loại thức ăn Các chỉ tiêu Đơn vị Thức ăn viên Thức ăn bột 1 Độ nhỏ mm 2,96 1,52 2 Khối l−ợng thể tích tấn/m3 0,64 0,58 3 Độ ẩm % 12,3 14,1 4 Góc chảy tự nhiên độ 26,5 31,6
Phụ lục1. Ch−ơng trình Matlap giải bài toán xác định các thông số
chính và lựa chọn công suất động cơ xe phân phối thức ăn
clc
% BAI TOAN XAC DINH CONG SUAT DONG CO XE PHAN PHOI THUC AN disp('Nhap cac thong so ban dau');
Gx = input('Nhap trong luong xe Gx = '); Gvl = input('Nhap trong luong thuc an Gvl = ');
disp('================= BEGIN =================='); disp(' Trong luong tac dong len cac banh xe chu dong la Gb = ');
Gb = (Gx + Gvl)*2/4; % z = 2 So luong banh xe chu dong, zo = 4 Tong so banh xe;
disp(Gb);
disp('He so can chuyen dong o banh xe la k = '); k = (2*0.0005 + 0.015*0.04)*5/0.216;
% si = 0.0005 he so can lan; % f = 0.015 he so ma sat o lan;
% d = 0.04 duong kinh truc banh xe;
% kb = 5 he so ma sat bang xe voi duong ray; % D = 0.216 duong kinh banh xe;
disp(k);
disp('Luc can ma sat cua xe la Pms = '); Pms = 2*k*Gb;
disp(Pms);
disp('Luc quan tinh Pqt = '); Pqt = (Gx + Gvl)*0.12/(10*4 );
% v = 0.12 van toc truyen dong cua xe, g = 10 gia toc trong truong; % tm = 4 thoi gian mo may;
disp(Pqt);
disp('Cong suat can thiet cua dong co de xe chuyen dong N = '); N = ((Pms + Pqt)*0.12)/(100*0.9); % nheta = 0.9 hieu suat dong co; disp(N);
disp('Tu cong suat tinh tra theo tieu chuan chon cong suat dong co'); Ndc = input('Nhap cong suat theo tieu chuan Ndc = ');
%===== KIEM TRA DIEU KIEN LAM VIEC CUA DONG CO ====== disp('KIEM TRA');
disp(' Luc can chuyen dong lon nhat khi mo may Pcm = '); Pcm = Pms + Pqt;
disp(Pcm);
disp(' He so ban Muy = ');
Muy = 0.24 + 12/(100 + 8*0.12); disp(Muy);
disp('Luc bam Pb = '); Pb = Muy*Gb;
disp(Pb);
disp(' Luc tiep tuyen Ptt = ');
Ptt = 955*(Ndc*0.9*3.14)/(30*0.12);
% v = 0.12 van toc truyen dong cua xe; disp(Ptt);
Kết quả tính toán các thông số và lựa chọn động cơ
Với chuồng nuôi 2000 con
Nhap cac thong so ban dau
Nhap trong luong xe Gx = 6285 N Nhap trong luong thuc an Gvl = 3225 N
================= BEGIN ==================
Trong luong tac dong len cac banh xe chu dong la Gb = 4755 N He so can chuyen dong o banh xe la k = 0.0370
Luc can ma sat cua xe la Pms = 352.2222 N Luc quan tinh Pqt = 28.5300 N
Cong suat can thiet cua dong co de xe chuyen dong N = 0.5077 kW Tu cong suat tinh tra theo tieu chuan chon cong suat dong co
Nhap cong suat theo tieu chuan Ndc = 0.74 kW KIEM TRA
Luc can chuyen dong lon nhat khi mo may Pcm = 380.7522 N He so ban Muy = 0.3589
Luc bam Pb = 1.7064e+003 N Luc tiep tuyen Ptt = 554.7595 N
Dong co phu hop de xe co the chuyen dong voi tai trong hoan toan
Với chuồng nuôi 4000 con
Nhap cac thong so ban dau
Nhap trong luong xe Gx = 6285 N Nhap trong luong thuc an Gvl = 6450 N
Trong luong tac dong len cac banh xe chu dong la Gb = 6.3675e+003 N He so can chuyen dong o banh xe la k = 0.0370
Luc can ma sat cua xe la Pms = 471.6667 N Luc quan tinh Pqt = 38.2050 N
Cong suat can thiet cua dong co de xe chuyen dong N = 0.6798 kW Tu cong suat tinh tra theo tieu chuan chon cong suat dong co
Nhap cong suat theo tieu chuan Ndc = 0.8 kW KIEM TRA
Luc can chuyen dong lon nhat khi mo may Pcm = 509.8717 N He so ban Muy = 0.3589
Luc bam Pb = 2.2850e+003 N Luc tiep tuyen Ptt = 749,6N
Dong co phu hop de xe co the chuyen dong voi tai trong hoan toan
Với chuồng nuôi 6000 con
Nhap cac thong so ban dau
Nhap trong luong xe Gx = 6285 N Nhap trong luong thuc an Gvl = 9675 N
================= BEGIN ==================
Trong luong tac dong len cac banh xe chu dong la Gb = 7980 N He so can chuyen dong o banh xe la k = 0.0370
Luc can ma sat cua xe la Pms = 591.1111 N Luc quan tinh Pqt = 47.8800 N
Cong suat can thiet cua dong co de xe chuyen dong N = 0.8520 kW Tu cong suat tinh tra theo tieu chuan chon cong suat dong co
Nhap cong suat theo tieu chuan Ndc = 1.1 kW KIEM TRA
He so ban Muy = 0.3589 Luc bam Pb = 2.8637e+003 N Luc tiep tuyen Ptt = 1124,5 N