Luận văn điều khiển cấp liệu tối ưu máy nghiền búa trục ngang

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu điều khiển tự động chế độ cấp liệu tối ưu cho máy nghiền hạt búa trục ngang, tối ưu hóa tiêu thụ điện năng riêng.

• Tác giả: Nguyen Van Duong
• Người hướng dẫn: PGS. Trần Thị Thanh
• Trường học: Trường Đại học Nông Lâm TP.Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Cơ khí Công nghệ
• Đề tài: Điều khiển cấp liệu tối ưu máy nghiền búa trục ngang
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật
• Năm xuất bản: 2006
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Cách điều khiển cấp liệu tối ưu máy nghiền búa ngang hiệu quả

Việc điều khiển cấp liệu tối ưu máy nghiền búa ngang đóng vai trò then chốt trong việc nâng cao hiệu suất và giảm tiêu hao năng lượng. Trong công nghiệp chế biến thức ăn chăn nuôi, máy nghiền búa trục ngang là thiết bị phổ biến nhờ cấu tạo đơn giản và khả năng xử lý đa dạng nguyên liệu. Tuy nhiên, hiệu quả nghiền phụ thuộc lớn vào chế độ cấp liệu – yếu tố quyết định sự ổn định của tải động cơ và mức tiêu thụ điện năng. Nghiên cứu của Nguyễn Văn Dương (2006) tại Trường Đại học Nông Lâm TP.HCM đã chỉ ra rằng, khi cấp liệu không đồng đều, máy dễ rơi vào trạng thái quá tải hoặc non tải, làm tăng mức tiêu thụ điện năng riêng và giảm tuổi thọ thiết bị. Giải pháp hệ thống cấp liệu tự động tích hợp cảm biến và điều khiển phản hồi vòng kín giúp duy trì lưu lượng vật liệu phù hợp với năng lực nghiền thực tế của rôto-búa. Điều này không chỉ tối ưu hóa năng suất nghiền mà còn giảm hao mòn búa nghiền và đảm bảo ổn định tải động cơ nghiền. Việc áp dụng điều khiển PLC cho máy nghiền búa kết hợp với bộ điều khiển biến tần VFD cho phép điều chỉnh linh hoạt tốc độ cấp liệu theo tín hiệu phản hồi từ tốc độ quay rôto, từ đó đạt được hiệu quả năng lượng tối ưu.

1.1. Vai trò then chốt của hệ thống cấp liệu tự động

Hệ thống cấp liệu tự động giúp duy trì lưu lượng nguyên liệu ổn định vào buồng nghiền, tránh tình trạng quá tải hoặc non tải. Nhờ đó, ổn định tải động cơ nghiền và kéo dài tuổi thọ thiết bị. Hệ thống này thường tích hợp cảm biến lưu lượng vật liệu và cơ cấu vít tải điều khiển bằng động cơ điện 3 pha.

1.2. Tác động của cấp liệu không tối ưu đến hiệu suất máy

Khi lượng cấp liệu vượt quá khả năng nghiền, máy rơi vào trạng thái quá tải, làm giảm tốc độ rôto và tăng mức tiêu thụ điện năng riêng. Ngược lại, cấp liệu quá ít khiến máy làm việc non tải, năng lượng tiêu hao chủ yếu cho ma sát nội bộ mà không sinh công hữu ích. Điều này làm giảm hiệu quả tổng thể và tăng chi phí vận hành.

II. Thách thức trong điều khiển cấp liệu máy nghiền búa ngang

Máy nghiền búa ngang hoạt động trong môi trường có tính ngẫu nhiên cao do sự biến động về kích thước, độ ẩm và tính chất cơ lý của nguyên liệu. Điều này gây khó khăn trong việc thiết lập chế độ cấp liệu ổn định. Một trong những thách thức lớn nhất là cân bằng tải máy nghiền búa ngang – tức duy trì công suất tiêu thụ gần mức định mức mà không dao động mạnh. Khi không có cơ chế phản hồi, người vận hành thường phải điều chỉnh thủ công cửa cấp liệu, dẫn đến sai số lớn và hiệu suất không ổn định. Ngoài ra, giảm hao mòn búa nghiền cũng là vấn đề nan giải, vì cấp liệu quá mức làm tăng tần suất va đập không cần thiết, trong khi cấp liệu thiếu lại khiến búa va chạm trực tiếp với thành buồng. Hệ thống điều khiển truyền thống thiếu khả năng giám sát thời gian thực quá trình nghiền, khiến việc can thiệp kịp thời gần như không khả thi. Các nghiên cứu trước đây cho thấy, nếu không tích hợp phản hồi vòng kín cấp liệu, máy nghiền khó đạt được mức tiêu hao điện năng dưới 18 kWh/t, trong khi tiềm năng tối ưu có thể xuống tới 15,7 kWh/t như kết quả thực nghiệm của Nguyễn Văn Dương (2006).

2.1. Khó khăn do tính ngẫu nhiên của nguyên liệu đầu vào

Nguyên liệu như hạt bắp có độ ẩm, kích thước và khối lượng riêng thay đổi theo mùa vụ. Điều này ảnh hưởng trực tiếp đến lực cản trong buồng nghiền, gây dao động công suất và làm lệch chế độ làm việc tối ưu nếu hệ thống không có khả năng tự điều chỉnh.

2.2. Hạn chế của hệ thống điều khiển thủ công

Cấp liệu thủ công không đảm bảo độ chính xác và phản ứng chậm trước biến động tải. Điều này dẫn đến tình trạng mức tiêu thụ điện năng riêng cao và giảm hao mòn búa nghiền không được kiểm soát, ảnh hưởng tiêu cực đến chi phí vận hành và bảo trì.

III. Phương pháp điều khiển cấp liệu thông minh bằng PLC và VFD

Giải pháp hiện đại để điều khiển cấp liệu tối ưu máy nghiền búa ngang là tích hợp hệ thống điều khiển thông minh dựa trên PLC và biến tần (VFD). Trong mô hình đề xuất, cảm biến lưu lượng vật liệu và cảm biến tốc độ rôto cung cấp dữ liệu thời gian thực cho bộ điều khiển trung tâm. PLC xử lý tín hiệu và điều chỉnh tốc độ động cơ cấp liệu thông qua bộ điều khiển biến tần VFD, tạo thành phản hồi vòng kín cấp liệu. Khi tốc độ rôto giảm (do quá tải), PLC tự động giảm tốc độ vít tải; ngược lại, khi rôto quay nhanh (trạng thái non tải), hệ thống tăng lưu lượng cấp liệu. Cơ chế này đảm bảo cân bằng tải máy nghiền búa ngang liên tục. Ngoài ra, việc tích hợp HMI điều khiển cấp liệu cho phép người vận hành giám sát và can thiệp dễ dàng qua giao diện trực quan. Nghiên cứu thực nghiệm cho thấy, khi áp dụng hệ thống này, mức tiêu thụ điện năng riêng giảm từ 17–18 kWh/t xuống còn 15,7 kWh/t – mức tối ưu theo mô hình thống kê bậc hai. Đồng thời, tự động hóa dây chuyền nghiền giúp giảm phụ thuộc vào kỹ năng vận hành và nâng cao độ an toàn lao động.

3.1. Vai trò của bộ điều khiển biến tần VFD trong điều chỉnh tốc độ cấp liệu

Bộ điều khiển biến tần VFD cho phép điều chỉnh tốc độ động cơ vít tải một cách mượt mà và chính xác theo tín hiệu từ PLC. Điều này giúp điều chỉnh tốc độ cấp liệu phù hợp với tải thực tế của máy nghiền, tránh sốc cơ học và tiết kiệm điện năng.

3.2. Tích hợp HMI điều khiển cấp liệu để giám sát trực quan

Giao diện HMI cung cấp thông tin thời gian thực về tốc độ rôto, lưu lượng cấp liệu, công suất tiêu thụ và trạng thái hoạt động. Nhờ đó, người vận hành có thể giám sát thời gian thực quá trình nghiền và đưa ra quyết định can thiệp nhanh chóng.

IV. Tối ưu hóa năng suất nghiền qua mô hình thống kê thực nghiệm

Để xác định các thông số vận hành tối ưu, nghiên cứu của Nguyễn Văn Dương (2006) đã áp dụng phương pháp quy hoạch thực nghiệm theo mô hình Boks-Hunter bậc hai. Ba yếu tố đầu vào được khảo sát gồm: vận tốc búa nghiền, lượng cấp liệu và khe hở đầu búa–sàng. Kết quả cho thấy mô hình bậc nhất không phù hợp, trong khi mô hình bậc hai có độ tương quan chặt chẽ và phù hợp với thực tế. Hàm mục tiêu là mức tiêu thụ điện năng riêng (kWh/t) cần được tối thiểu hóa. Qua giải bài toán tối ưu trên phần mềm chuyên dụng, các giá trị tối ưu được xác định: vận tốc búa 43,18 m/s, lượng cấp liệu 438 kg/h và khe hở 6 mm, đạt mức tiêu hao điện năng riêng tối thiểu 15,70 kWh/t. Mô hình này không chỉ giúp tối ưu hóa tiêu thụ điện năng mà còn đảm bảo chất lượng bột nghiền đồng đều. Việc áp dụng mô hình thống kê cho phép dự báo hiệu suất nghiền trong các điều kiện vận hành khác nhau, từ đó hỗ trợ ra quyết định kỹ thuật chính xác hơn.

4.1. Xây dựng mô hình thống kê bậc hai theo phương pháp Boks Hunter

Mô hình bậc hai mở rộng vùng thí nghiệm ra các điểm sao (±α), cho phép mô tả chính xác mối quan hệ phi tuyến giữa các yếu tố đầu vào và mức tiêu thụ điện năng riêng. Kết quả phân tích phương sai (ANOVA) cho thấy mô hình có độ tin cậy cao (p < 0,05).

4.2. Xác định thông số vận hành tối ưu qua giải bài toán tối ưu hóa

Bài toán tối ưu hóa được giải bằng phần mềm của TS. Nguyễn Như Nam, cho kết quả cụ thể về vận tốc, lưu lượng và khe hở tối ưu. Các giá trị này giúp tối ưu hóa năng suất nghiền đồng thời giảm hao mòn búa nghiền nhờ tránh va đập quá mức.

V. Ứng dụng thực tiễn và hiệu quả kinh tế kỹ thuật

Nghiên cứu đã tiến hành so sánh ba chế độ vận hành: (A) cấp liệu thủ công, (B) cấp liệu tự động không điều khiển động học rôto-búa, và (C) cấp liệu tự động có điều khiển động học cụm rôto–búa nghiền. Kết quả thực nghiệm cho thấy, chế độ C đạt mức tiêu thụ điện năng riêng thấp nhất (15,7 kWh/t), ổn định hơn đáng kể so với hai chế độ còn lại. Phân tích phương sai khẳng định sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p < 0,05). Về mặt kinh tế, chi phí đầu tư cho hệ thống điều khiển tự động khoảng 7 triệu đồng/máy (năng suất 500 kg/h), thời gian hoàn vốn khoảng 1 năm nhờ tiết kiệm điện và giảm chi phí bảo trì. Ngoài ra, tự động hóa dây chuyền nghiền còn giúp giảm tiếp xúc trực tiếp của công nhân với bụi và tiếng ồn – hai yếu tố gây ô nhiễm môi trường lao động nghiêm trọng. Hiệu quả này mở ra khả năng nhân rộng cho các cơ sở sản xuất thức ăn chăn nuôi quy mô vừa và lớn.

5.1. So sánh hiệu suất giữa các chế độ vận hành thực nghiệm

Chế độ C (tự động + điều khiển động học) cho mức tiêu hao điện năng thấp nhất và biến động nhỏ nhất. Trong khi đó, chế độ A (thủ công) có mức tiêu hao cao (trung bình ~17,5 kWh/t) và dao động mạnh do phụ thuộc vào thao tác người vận hành.

5.2. Đánh giá hiệu quả kinh tế và môi trường của hệ thống điều khiển tự động

Hệ thống không chỉ tiết kiệm điện mà còn giảm hao mòn búa nghiền, kéo dài chu kỳ bảo trì. Đồng thời, giảm phát sinh bụi và tiếng ồn nhờ vận hành ổn định, góp phần cải thiện điều kiện làm việc và tuân thủ quy định về môi trường.

VI. Tương lai của điều khiển cấp liệu tối ưu máy nghiền búa ngang

Xu hướng phát triển trong tương lai là mở rộng hệ thống điều khiển thông minh sang toàn bộ dây chuyền sản xuất thức ăn chăn nuôi. Điều này bao gồm tích hợp cân điện tử (load cell) ở đầu ra, thiết bị may bao tự động và băng chuyền đồng bộ, nhằm đạt mức tự động hóa dây chuyền nghiền hoàn chỉnh. Ngoài ra, việc ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) và học máy (machine learning) có thể giúp hệ thống tự học và điều chỉnh chế độ vận hành theo đặc tính nguyên liệu theo thời gian thực. Nghiên cứu tiếp theo nên tập trung vào các máy nghiền công suất lớn (>1 tấn/giờ) để đánh giá khả năng mở rộng và hiệu quả kinh tế ở quy mô công nghiệp. Đồng thời, cần phát triển giao thức kết nối IoT để giám sát thời gian thực quá trình nghiền từ xa, hỗ trợ bảo trì dự báo và quản lý năng lượng thông minh. Với những tiến bộ này, điều khiển cấp liệu tối ưu máy nghiền búa ngang sẽ không chỉ là giải pháp kỹ thuật mà còn là nền tảng cho nhà máy thông minh trong ngành chế biến nông sản.

6.1. Hướng phát triển hệ thống tự động hóa toàn dây chuyền

Tích hợp thêm cân điện tử, thiết bị may bao tự động và hệ thống băng chuyền sẽ giúp hoàn thiện tự động hóa dây chuyền nghiền, giảm tối đa can thiệp thủ công và nâng cao hiệu quả tổng thể.

6.2. Tiềm năng ứng dụng AI và IoT trong giám sát thông minh

Công nghệ AI có thể phân tích dữ liệu vận hành để dự báo hao mòn và đề xuất bảo trì. IoT cho phép giám sát thời gian thực quá trình nghiền từ xa, hỗ trợ ra quyết định nhanh và chính xác hơn trong quản lý sản xuất.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn để Nghién là một công đoạn quan trọng trong quá trình gia công cơ học nguyên liệu trong công nghệ chế biến thực phẩm cho người và gia súc, công nghệ khai khoáng, công nghệ hoá chất, công nghệ luyện kim, công nghệ xây dựng. Đây cũng là một trong những công đoạn tiêu tốn nhiều năng lượng và gây ô nhiễm môi trường nhất. Hàng năm nước ta sản xuất khoảng 4 đến 6 triệu tấn thức ăn hỗn hợp cho lợn và gia cầm. Với mức chi phí điện năng riêng dé nghiền nhất là nghiền siêu mịn thì chi phí điện năng từ 45 — 60 kWh/tấn.

Để nghiền nhỏ nguyên liệu, thiết bị chủ yếu được dùng trong công nghệ sản xuất thức ăn gia súc là máy nghién kiểu búa trục ngang. Đây là máy nghién vạn năng, có kết cấu đơn giản, phù hợp với các qui mô và loại hình sản xuất. Quá trình nghién trong các máy nghiền búa đã được các nhà khoa hoc trong và ngoài nước mô tả ở mô hình vật lý 3 khâu: - Khâu nạp liệu. - Khâu gia công nguyên liệu trong buông nghiền, khâu nhận được các phần tử có kích thước theo yêu cầu.

- Khâu phân ly và thu hồi sản phẩm. Như vậy khâu cấp liệu là một trong 3 khâu rất quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng và sự ổn định làm việc của máy như năng suất, chi phí năng lượng riêng. Giải quyết tốt bài toán cấp liệu, để đảm bảo cho máy có năng suất nghiền cao nhất, là cơ sở hạn chế cho máy làm việc quá tải cũng như non tải. Hay nói một cách khác, chế độ cấp liệu có mối quan hệ toán học và điều khiển quá trình nghiền ở máy nghiền búa.

Giải quyết tốt bài toán cấp liệu này là nhu cầu cấp thiết và mang tính thời sự tại các cơ sở có sử dụng máy nghién búa. Máy nghiền búa làm việc ở chế độ cấp liệu tối ưu góp phần khai thác máy nghiền có năng suất đạt mức cao nhất, có chi phí gia công nghiền thấp nhất. Được sự chấp thuận của khoa Cơ khí - Công nghệ, dưới sự hướng dẫn của PGS.Trần Thị Thanh chúng tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu điều khiển chế độ cấp liệu tối ưu cho máy nghiền hạt kiểu búa trục ngang ”.2 Mục đích nghiên cứu Giảm chi phí năng lượng riêng để nghiền một đơn vị khối lượng hạt lương thực làm thức ăn chăn nuôi bằng máy nghiên kiểu búa trục ngang. Cụ thể: - Xây dựng mô hình điều khiển công suất đặt trên trục rô to — búa nghién bằng phương pháp hàm truyền để điều khiển tự động quá trình cấp liệu ở máy nghiền hạt kiểu búa trục ngang.

- Xây dựng mô hình thống kê thực nghiệm mô tả quá trình nghiền ở máy nghién nghiên cứu bằng phương pháp qui hoạch thực nghiệm. - Ap dụng phương pháp tối ưu hoá để xác định các thông số tối ưu cho máy nghiền nghiên cứu. - So sánh đánh giá hiệu quả của việc đưa điều khiển tự động vào quá trình nạp liệu của máy nghién bằng phương pháp thực nghiệm và phân tích phương sal.3 Đối tượng khảo sát - Máy nghiền hạt kiểu búa trục ngang cụ thé là may nghiền siêu mịn tại Khoa Cơ khí Trường đại học Nông Lâm TPHCM. - Đối tượng gia công là các hạt lương thực dùng trong chế biến thức ăn gia súc, cụ thé là hạt bắp.

Đề tài được tiến hành và thực hiện tại khoa Cơ khí — Công nghệ trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh. Chúng tôi xin chân thành cám ơn sự giúp đỡ quí báu của Qui Thay — Cô trong và ngoài trường, các bạn đồng nghiệp va các don vị san xuất ứng dụng triển khai. Chương 2 TỔNG QUAN 2.1 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy nghiền búa Quá trình nghién hat trong máy nghiền búa là do sự va đập của búa vào hạt, va đập của các hạt vào vỏ máy và sự chà xát của hạt với búa hoặc với thành trong của vỏ máy.1 giới thiệu sơ đồ cấu tạo máy nghiền hạt kiểu búa trục ngang Hình 2.1 : Sơ đồ cấu tạo máy nghiền búa trục ngang 1. Bộ phận gây ra sự va đập vào hạt trong máy là các búa nghién 5 được treo trên các chốt 3 của rôto 2 đặt nằm ngang.

Khi rô to 2 quay thì lực li tâm làm các búa nằmở vị trí hướng tâm và dự trữ một động năng lớn. Hạt qua bộ phận cung cấp phía trên vào máy liền bị các búa nghiền quay đập vào và va chạm với các chi tiết nằm trong buồng nghiền. Trong quá trình va đập, búa sẽ truyền cho hạt phần động năng tạo thành công phá vỡ hạt. Các phần tử tách ra từ hạt có kích thước bé hơn lỗ lưới sàng phân ly thì lọt ra ngoài buồng nghiền tạo thành sản phẩm.

Những phần tử chưa được phân ly tiếp tục bị va đập, phá vỡ. Sản phẩm nghiền được đưa ra ngoài bằng phương pháp vận chuyển khí động hoặc cơ học. Như vậy quá trình làm việc của máy nghién búa trục ngang tổn tại 3 giai đoạn liên tục diễn ra, mà các giai đoạn này đặc trưng bởi sự biến đổi của hạt trong buông nghiền như sau (Nguyễn Như Nam và Tran Thi Thanh, 2000): - Giai đoạn l : cung cấp nguyên liệu. - Giai đoạn 2 : gia công nguyên liệu trong buéng nghiền.

= Giai đoạn 3 : vận chuyển san phẩm ra khỏi buồng nghiền. Dựa vào 3 giai đoạn trên nếu như giai đoạn 2 (gia công nguyên liệu trong buồng nghiền) là tối ưu thì năng suất và chất lượng của sản phẩm cũng như chi phí năng lượng của máy phụ thuộc rất nhiều vào quan hệ của ba giai đoạn. Nếu nguyên liệu cung cấp không day đủ thi năng lượng làm quay rô to — búa nghiền sẽ không có hiệu quả. Phan năng lượng chi phí cho việc tạo ra các phan tử mới (sản phẩm nghiền) ít trong khi năng lượng khắc phục các lực cẩn ma sát kể cả một phần lực can của môi trường là không đổi.

Ngược lại, việc cung cấp nguyên liệu vượt khỏi khả năng nghién vỡ của rô to búa nghiền làm cho máy nghién quá tải. Các hiện tượng đi kèm theo trong trường hợp này là lực cản môi trường tăng nhanh, gây quá tải nguồn động lực, số vòng quay của rô to — búa nghiền giảm làm hiệu quả nghiền kém. Trường hợp này không những làm giảm năng suất chung của máy mà mức tiêu thụ điện năng riêng để nghiền cũng tăng cao, có nguy cơ làm hư hỏng bộ phận truyền động lẫn nguồn động lực. Vì vậy vấn dé đặt ra ở đây là cải tiến hệ thống điều khiển cấp liệu bằng tự động hoá.2 Các yếu tố cơ học của quá trình làm việc ở máy nghiên kiểu búa Theo Nguyễn Như Nam và Trần Thị Thanh (2000), công biến dạng 44, do búa tác động vào khối lượng nguyên liệu M, tuần hoàn sau thời gian t là yếu tố cơ học đánh giá quá trình nghiền: _ zm M,vụ (2.1) 7 60 2 Trong đó: + z - số búa lắp trên rôto, cái + z - thời gian hạt tổn tại trong buồng nghiền, (s) + ø - số vòng quay của trống, vg/ph + v,, - vận tốc của búa đối với nguyên liệu, m/s Công biến dạng A,, được viết theo cách khác như sau : _ zntaDBhy ppv, A te) aan 120 Trong đó: + D,B - đường kính và chiều dai trống , m + 77,- chiều dày lớp nguyên liệu, m + ø - khối lượng riêng của hat, kg/m? + u - nỗng độ vật liệu trong lớp, kg/kg Để đơn giản hơn, ta đưa vào công thức 2.3) Như vậy công biến dạng theo lớp có dạng : Ay, =¢-D.4) Ta thay A,, tỉ lệ thuận với diện tích hướng kính quy ước của trống D,B.

Ngoài tác động va chạm, các cánh búa còn phá huỷ các phan tử nguyên liệu bằng sự mài mòn. Năng lượng cung cấp cho sự mài mòn được tính gần đúng qua hệ số can lớp nguyên liệu chuyển động trong khe hở giữa các đầu búa và sàng /,,. Năng lượng chi phí cho va đập và làm mòn lớp nguyên liệu được tính theo công thức : A’ =ø.5) Trong đó: ý và f,, là các hệ số được xác định qua thực nghiệm.3 Động lực học máy nghiền búa Phương trình cơ bản có dạng +N, (2.6) Trong đó: N, - công suất tiêu thụ, W I. - Mômen quán tính của trống, kg.m? 4 - lượng cấp liệu trong một giây, kg/s v, - vận tốc búa, m/s do ht — # - 8 gia tốc 8 góc, rad/s” 7, - hệ số nghién nhỏ N, - công suất chạy không, W Giá trị N, được tính theo biểu thức : N, = Aø+ Ba` (2.7) Trong đó: Aq - chi phí năng lượng hao phí cho ma sát gối đỡ Bø` - các chi phí cho lực can không khí Đối với rôto búa nghién thức ăn, gia tốc góc _ do € =— =10#17rad/s’ dt Từ phương trình 2.7 ta thấy rằng năng lượng cung cấp cho quá trình nghién là : N, = 1.8) Trong đó: P - lực vòng, (N) v, : vận tốc búa, (m/s) Nếu lưu ý rằng N, =q.A,, Trong đó q (kg/s) là lượng cấp liệu, còn A, là công nghiền thì mômen quán tính được tính: _* 4A là th (2.

- là hệ số tỷ lệ, với gia tốc góc ¢ =10 +17 (rad/s” ) thì k, =6+10 Nếu lực can mặt sàng được tính theo công thức F = f,.P q+, Thì tổng lực vòng P= , giá trị của hệ số can /, được tính theo biểu n thức : foi-(2)] (2.10) th Theo các số liệu đã cho, đối với máy nghiền búa f, =0.9 khi vận tốc búa v =80+100 (m/s).4 Các chỉ tiêu năng lượng Chi phí năng lượng của máy nghién búa được đặc trưng bằng phương trình cân bằng công suất: NEN,+N,+N, (W) (2.11) Trong đó: N, - công suất chi phí cho quá trình nghién vỡ, (W) Ấ„ - công suất chi phí cho sự tuần hoàn của nguyên liệu, (W) N„ - công suất chi phí cho máy nghién chạy không, (W) Chi phí công suất cho quá trình nghiền vỡ bằng: N,=q.12) Trong đó: 4 - lượng cung cấp riêng, ( kg/s) A, - công chi phí riêng để nghién vật liệu, (J/kg). Công suất cho quá trình nghiền vỡ N, có thể được tính theo công thức : N,, = q-GDL(1+ fay Wz; (2.13) Công suất chi phi cho sự tuần hoàn của nguyên liệu được tính theo công thức: Nyy =k,(I+k„u„); (2.14) Trong đó: k, - hệ số thực nghiệm, &, =0.05 k„- số vòng tuần hoàn của vật liệu trong buồng nghiền H,, - nông độ vật liệu của lớp vật liệu tuần hoàn, (kg/kg) v,- vận tốc tiếp tuyến của búa nghiền, (m/s) Tuy nhiên công suất chi phí chạy không xác định khó khăn.