3.1. Đối tƣợng
Đối tƣợng nghiên cứu là máy ép phân viên nén. Nguyên liệu đƣợc chia làm 3 nhóm ứng với viên đạm nén (N), viên NK nén và viên NPK. Qua khảo nghiệm việc nén viên phân đạm (N) là nén dễ nhất viên NPK là nén khó nhất, sai khác số liệu đo với các thành phần khác nhau trong cùng một nhóm là khơng đáng kể vì vậy ta chỉ khảo sát với đại diện nhóm là viên đạm(N) nén và viên NPK nén.
3.2. Nội dung
- Thu thập số liệu về nhu cầu bón phân viên nén cho một số cây trồng nơng nghiệp (lúa, ngơ, cói).
- Xác định hình dạng hợp lý của viên phân sao cho vừa dễ sản xuất vừa tạo điều kiện tốt cho sự làm việc của máy bón phân viên nén dúi sâu.
- Thu thập số liệu về thành phần, kích thƣớc,… của viên phân thơng dụng cho một số cây trồng nơng nghiệp: lúa, ngơ, cói.
- Xác định các thông số cần thiết của quá trình ép tạo viên phân. - Lựa chọn nguyên lý làm việc và kết cấu máy ép viên phân.
- Xác định một số thông số cơ bản của máy và của các bộ phận làm việc chính. - Xây dựng mơ hình máy với các thơng số đã xác định.
3.3. Phƣơng pháp nghiên cứu
Sử dụng phối hợp nghiên cứu lý thuyết và nghiên cứu thực nghiệm.
Sử dụng nghiên cứu thực nghiệm để xác định các thông số cần thiết của đối tƣợng làm việc của máy, phục vụ cho việc tính tốn lý thuyết. Nghiên cứu thực nghiệm cũng đƣợc sử dụng để đánh giá sơ bộ một số nội dung đƣợc định
hƣớng bằng phƣơng pháp tính tốn lý thuyết.
Sử dụng các nguyên lý cơ học, phƣơng pháp tính tốn thiết kế máy nơng nghiệp để định hƣớng cho các nội dung nghiên cứu.
Trong nghiên cứu đã sử dụng một số phần mềm tin học (AutoCAD, Inventor,…) để phục vụ cho việc tính tốn thiết kế.
Hình 3.1. Dụng cụ đo ma sát nguyên liệu trên nhựa và trên thép
Cách đo Hình 3.1 Cho nguyên liệu hoặc viên phân lên tấm 2 ban đầu góc giữa tấm 2 và tấm 1 là 00
, nâng tấm 2 dần lên cho đến khi nguyên liệu hoặc viên phân bắt đầu chuyển dộng đi xuống thì dừng lại.
Đo góc nghiêng giữa tấm ngang và tấm nghiêng hoặc đo khoảng cách từ đầu tấm 2 dến hình chiếu vng góc của nó trên tấm 1 đƣợc giá trị h, khoảng cách từ hình chiếu vng góc của đầu tấm 2 trên tấm 1 đến đầu còn lại của tấm 1 đƣợc giá trị l.
Hệ số ma sát đƣợc xác định theo công thức:
2
1 h
* Xác định thời gian nạp liệu
Thời gian nạp liệu đƣợc xác định nhờ dụng cụ có cấu tạo chỉ ra trên hình 3.2.
Dụng cụ gồm có một đĩa quay 2 trên đó có khoan các lỗ đong lƣợng nguyên liệu 3 phân bố trên các vòng tròn đồng tâm. Đĩa quay 2 đƣợc lắp chặt dƣới ống nạp liệu 1, phía dƣới đĩa quay có tấm chắn không cho nguyên liệu ra khỏi lỗ định lƣợng. Bề dầy đĩa quay chọn đƣợc xác định theo chiều cao khối nguyên liệu cần đong.
Khi cho đĩa quay quay với vận tốc góc khơng đổi (trong thí nghiệm ta chọn n=10v/phút) quan sát sự nạp đầy nguyên liệu vào các lỗ. Ta nhận thấy các lỗ càng xa tâm thì lƣợng ngun liệu đƣợc nạp vào càng ít. Tại một bán kính R < hơn một giá trị Rg h nào đó, ngun liệu ln đƣợc nạp đầy.
Hình 3.2. Xác định thời gian nạp liệu
Coi gần đúng cung di chuyển của tấm lỗ là đoạn thẳng, vận tốc chuyển động của lỗ dƣới khối nguyên liệu đƣợc xác định theo công thức:
V=R. ; 30 n b R
Thời gian cần thiết để nạp đầy nguyên liệu vào lỗ định lƣợng đƣợc xác định theo công thức: t= n R b R b gh gh . . 30 . Trong đó: b – bề rộng ống nạp liệu
- vận tốc góc của trống qua ; Rgh – bán kính ứng với bán kính lỗ đƣợc nạp đầy nguyên liệu
Chon trƣớc vận tốc góc bằng số vòng quay n trong 1 vòng phút của đĩa cối, chọn trƣớc bề rộng b của ống nạp liệu; quan sát để xác định bán kính giới hạn Rgh thay vào biểu thức trên ta xác định đƣợc thời gian cần thiết để nạp đầy nguyên liệu vào lỗ cối.
Hình 3.3. Dụng cụ xác định thời gian nạp liệu
1- Ống nạp liệu, 2- đĩa quay, 3-lỗ định lƣợng, 4- tấm chắn * Xác định khối lƣợng thể tích của nguyên liệu.
Xác định khối lƣợng thể tích của nguyên liệu. (N,NK,NPK). Khối lƣợng thể tích nguyên liệu dùng để ép viên phân (N,NK,NPK) đƣợc xác định nhƣ sau.
Gọi thể tích của xơ đong là V(m3 )
Gọi khối lƣợng nguyên liệu đong là M(kg)
Khối lƣợng thể tích ống ngun liệu đƣợc xác định theo cơng thức:
mk =
VG G
; (kg/m3)
Làm lần lƣợt với hỗn hợp N,NK,NPK, ta đƣợc khối lƣợng thể tích của mỗi loại.
* Xác định góc tự chảy(góc đổ tự nhiên của nguyên liệu hoặc của viên phân)
Đổ nguyên liệu hoặc viên phân lên một tấm phẳng, đổ từ từ cho đến khi nó tạo thành hình nón đo chiều cao từ tấm phẳng đến đỉnh nón và đo đƣờng kính chân nón.Ta xác định đƣợc góc . góc đó là góc đổ tự nhiên của nguyên liệu hoặc viên phân.
Hình 3.4. Góc tự chảy của nguyên liệu
35
h
d