CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1. Tính cấp thiết của đề tài Ngày nay, dân số thế giới tăng nhanh nên nhu cầu lượng thức ăn từ động vật của con người cũng tăng theo. Vì vậy nhu cầu sử dụng cỏ voi làm thức ăn cho gia súc cũng tăng cao. Chăn nuôi gia súc đang là phương thức chăn nuôi để xoá đói giảm nghèo của các hộ gia đình ở nông thôn.
Nhưng có một số vấn đề lớn trong việc chăn nuôi gia súc là đảm bảo lượng thức ăn, nguồn dinh dưỡng cho đàn gia súc với chi phí thấp để người nông dân được lại suất cao nhất. Vì vậy, việc tận dụng các loại cây như cỏ voi, cây ngô, cây mía, lạc…làm thức ăn cho gia súc là một việc tối ưu. Nhưng để tận dụng một cách tối đa mà các cây đó mang lại thì một chiếc máy băm thức ăn là cần thiết, giúp tiết kiệm được nguồn thức ăn và thời gian. Cỏ voi là nguồn thức ăn chủ yếu cho gia súc.
Tuy nhiên đối với những hộ gia đình vừa và nhỏ, lượng cỏ voi không được dồi dào, nhất là vào những mua có thời tiết khắc nghiệt, nguồn thức ăn cho gia súc sẽ khan hiếm. Bên cạnh đó thân cỏ voi rất cứng, do đó trâu bò chỉ ăn được phần ngọn và những phần mềm của cây. Như vậy, với một chiếc băm cỏ voi là một giải pháp tối ưu đối với người nhà nông. Nếu để nguyên cây cho trâu bò ăn thì sẽ rất hoang phí vì trâu bò sẽ không ăn được những thân cây.
Nhưng khi dùng máy nghiền, phần thân cây cỏ voi hay thân ngô được máy băm nghiền nát nên trâu bò có thể dễ dàng ăn hết nguyên cây mà không bỏ hoang phí. Chiếc máy băm nghiền cỏ ngoài việc giúp tiết kiệm thức ăn, năng cao chất lượng thức ăn khi cho gia súc ăn, còn làm giảm công sức, tiết kiệm thời gian cho nhà nông. Đối với những hộ gia đình chăn nuôi muốn tiết kiệm cỏ, họ thường ngồi băm nhỏ thân cây cỏ thành những khúc ngắn, mất rất nhiều thời gian và công sức nhưng trâu bò cũng không thể ăn hết những khúc ngắn được băm đó. Với máy băm cỏ có thể giải quyết được vấn đề đó vì nó có thể băm được toàn bộ phần thân cỏ, thân ngô.
Trâu bò có thể ăn hết toàn bộ thân cỏ và cũng có thể tiêu hoá dễ dàng hơn 1. các loại máy băm cỏ voi 1. các nghiên cứu máy băm cỏ trong nước ❖ máy băm cỏ của anh Nguyễn Văn Xưởng- “Hai lúa”: Nghiên cứu, tính toán, thiết kế và chế tạo máy băm cỏ voi Mô tả máy: Máy nặng gần 90 kg, cao gần khoản 1m. Có chỗ đưa cỏ vào và chỗ bun cỏ ra khi đã băm.
Mya đực gắn bởi mô tơ 2.5KW với công suất cần thiết băm nát từ 1,6- 1,8 tấn/ giờ. Cải tiến thay lưỡi dao thẳng và vát một bên; một trục quay đồng thời gắn thêm 3 chân vịt song song với 3 lưỡi dao để tăng gia tốc quay, toạ lực quây li tâm đẩy cỏ ra ngoài. Với tốc độ 1400 vòng/phút theo nguyên lý chuyển năng lượng điện thành năng lượng cơ. Phía dưới có gắn bánh xe để tiện di chuyển.
Máy sử dụng dòng điện 220V Xuất xứ: Việt Nam Hình 1. 1 Máy băm của anh Hai lúa 1. Các nghiên cứu máy băm cỏ ngoài nước ❖ Máy cắt, băm cỏ voi KURIHARA MC1200 Mô tả máy: Kurihara mc1200 là dong máy thu hoạch các loại cỏ voi, thân cay ngô… làm thức ăn cho bò; máy cắt và thái đa năng cỏ voi tự hành,… Đặc điểm: linh hoạt lắp vào các máy công nghiệp. Có thể phối hợp với một máy đóng kiện, bọc kín plastic kéo theo sau máy kéo hoặc chỉ đưa sản phẩm cắt băm qua một romooc chở về kho đóng kiện dữ liệu.
Hàng cắt: một hoặc hai. Trọng lượng kiện tròn: khoảng từ 400kg đến 500kg. Công suất động cơ máy kéo: từ 30Hp đến 100Hp Trọng lượng tĩnh: 500kg đến 1000kg. Ứng dụng: Thu hoạch cỏ voi, bắp ngô (nguyên cây) bằng cách cắt và thái ( băm xoay) vụn thành thức ăn cho bò.
Sau đó cho sản phẩm đã thái vụn qua máy đóng kiện, đóng thành kiện ủ dự trữ làm thức ăn chăn nuôi bò… Đây là một khâu trong công nghệ nuôi bò theo phương thức “cung cấp thức ăn hoàn chỉnh – TMC- Total Mixed Ration”. Xuất xứ: Nhật. Nghiên cứu, tính toán, thiết kế và chế tạo máy băm cỏ voi Hàng sản xuất: KURIHARA. 2 Máy cắt, băm cỏ voi Kurihara MC1200 ❖ Máy băm cỏ voi cỡ lớn TQ9Z-30 Mô tả máy: TQ9Z-30 có thể băm tươi hoặc khô các loại rơm rạ, cỏ, thân cây ngô, mía và các loại cây trồng khác nhằm làm nhiên liệu chế biến nguyên liệu thức ăn cho gia súc, trâu bò, hươu nai… Máy băm cỡ lớn TQ9Z-30 còn có thể băm cả cành cây tươi hoặc khô như thân cây bông, cành cây, vỏ cây…Các sản phẩm loại này sẽ là nguyên liệu tuyệt vời cho ngành công nghiệp giấy, sản xuất Ethanol, ván ép , lọc dầu và các ngành công nghiệp khác.
Xuất xứ: Trung Quốc. Thông số Động cơ Động cơ phần băm (Kw) 30 Tốc độ(r/min) 1470 Động cơ phần cấp vật liệu 4 (Kw) Kích thước đóng gói: (dài 3630x2070x2810 x rộng x cao) Trọng lượng máy không tính động cơ (kg) 2300 Nghiên cứu, tính toán, thiết kế và chế tạo máy băm cỏ voi Tốc độ băm (r/min) 450 Số lượng lưỡi băm (cái) 3 Băng tải: Động cơ 3Kw, dài 4,5 m (cái) 1 Thân lá cây ngô tươi (độ 30t/h Năng lượng sản xuất (độ ẩm78%) dài sản phẩm 41mm) Thân lá cây ngô khô 12t/h (17%độ ẩm) Rơm khô (độ ẩm 17%) 10t/h Cỏ khô (độ ẩm 17%) 12t/h Cỏ voi khô (độ ẩm 20%) 12t/h Vỏ cây, bã mía (độ ảm 10t/h 17%) Độ dài sản phẩm Loại lắp 3 dao 18, 27, 41, 64 (mm) Sản phẩm dược máy phun ra trong bán kính 10-15 (m) Bảng 1. 1 Thông số kỹ thuật máy băm cỡ lớn TQ9Z-30 Hình 1. 3 Máy băm cỡ lớn TQ9Z-30 ❖ Máy băm cỏ 9Z-2,5 Nghiên cứu, tính toán, thiết kế và chế tạo máy băm cỏ voi Mô tả máy: Máy băm cỏ 9Z-2,5 dùng để băm cây ngô, rơm rạ, cỏ tươi hoặc khô.
Để ủ chua chế biến thức ăn cho chăn nuôi gia súc, trâu, bò, cừu, hươu, nai…Máy băm cỏ 9Z-2,5 còn có thể băm phụ phẩm nông, lâm nghiệp. So với các loại máy băm thái cỏ khác, máy băm 9Z -2,5 rất gọn nhẹ nhưng năng suất rất cao. Dễ sử dụng và bảo dưỡng cũng như sửa chữa. Khi sử dụng máy băm cỏ 9Z-2,5 các hộ chăn nuôi sẽ giảm nhân lực tăng năng suất lao động.
Giảm chi phí nhân công. Các nguyên lý cắt trong máy băm cỏ ▪ Dạng trống ▪ Dạng đĩa ▪ Dạng lô ▪ Dạng thùng quay kết hợp đãi cắt lắp lệch ❖ Máy băm dạng ống (hình 1.5): những máy băm dạng này thì trống băm được lắp các dao cong, dao thẳng, bộ phận làm việc chính trống băm có tốc độ từ 350- 800 vòng/phút. Với những máy băm lắp dao thẳng gia công chế tạo đơn giản, chi phí thấp, chi phí năng lượng cao, gây rung động lớn, để khắc phục người ta thiết kế các tấm bắt dao nghiêng. Với dao cong chế tạo phức tạp, chi phí cao nhưng giảm chi phí năng lượng do đảm bảo góc cắt trượt trên toàn bộ bề mặt lưỡi dao với lớp vật liệu.
Nhược điểm là việc băm theo phương pháp này thì cỏ băm không đều. Nghiên cứu, tính toán, thiết kế và chế tạo máy băm cỏ voi Hình 1. 5 Nguyên lí máy băm dạng ống 1,2) cặp lô cuốn; 3) dao bay (dao cong hoặc dao thẳng) 4) dao kê ❖ Máy băm dạng đĩa (hình1.6): sử dụng đĩa dao băm trên đó bố trí 2 đến 4 dao dạng cong hình lưỡi liềm hoặc dao thẳng được lắp đối xứng nhau hay dao cách dao một góc đều nhau thuận lợi cho khả năng thay đổi số dao làm việc (cách lắp đối xứng). Với các máy băm dạng đĩa thì đĩa dao vừa có tác dụng liên kết bắt dao vừa làm bánh đà (máy năng suất nhỏ) Hình 1.
6 Nguyên lý cấu tạo máy băm dao dạng đĩa 1) Băng tải cấp liệu; 2) Trục cuốn; 3) Tấm kê cắt; 4) Động cơ; 5,6) Bộ phận cắt thải; 7) Bộ phận truyền động ❖ Máy băm dạng lô (hình 1.7): Máy sử dụng bộ phận làm việc chính là lô trụ trên đó được lắp nhiều đĩa dao (trên đĩa lắp 4-8 dao), nguyên liệu dạng cuốn tròn, Nghiên cứu, tính toán, thiết kế và chế tạo máy băm cỏ voi đóng bánh được nạp vào thùng chứa được quay tròn nhờ cơ cấu bánh răng. Khi thùng chứa quay làm khối nguyên liệu quay theo nhờ trọng lượng khối nguyên liệu đè lên lô dao lắp phía dưới nguồn động lực (động cơ) với máy năng suất nhỏ hoặc máy kéo (máy năng suất lớn) làm lô gắn các dao quay với tốc độ 540-700 vòng/phút nguyên liệu được cắt nhỏ. Nguyên liệu sau khi băm được đưa ra ngoài nhờ quạt thổi và ống thoát sản phẩm. Máy chế tạo phức tạp, công nghệ cao, không phù hợp khi băm nguyên liệu chưa ép.
7 Máy băm dạng lô ❖ Kiểu máy băm thùng quay kết hợp với đĩa cắt lệch tâm (hình 1.8): bộ phận làm việc chính cảu máy là thùng chuyển động quay nhờ chuyển động bánh răng trên thân thùng hàn các thanh hình răng cưa có tác dụng giữ nguyên liệu quay cùng thùng. Đĩa lắp dao được đặt lệch tâm thùng trên đĩa đỡ nguyên liệu, trên đĩa các dao nghiêng so với mặt đĩa một góc, có xu hướng vừa cắt nhỏ lớp nguyên liệu và hướng sản phẩm băm ra phía quạt hút. Khi máy làm việc thùng quay với tốc độ 50-100 vòng/phút nguyên liệu được cắt nhỏ theo quạt hút đưa sản phẩm ra ngoài. Máy kết cấu phức tạp, phù hợp với việc cắt nguyên liệu đã được cuốn ép có độ chặt cao Nghiên cứu, tính toán, thiết kế và chế tạo máy băm cỏ voi Hình 1.
Các thành phần ảnh hưởng trong máy băm ❖ Nguyên lý cắt gọt-phay ▪ Phay là phương pháp gia công được dùng rộng rãi hiện nay. Phay có độ chính xác và độ bóng không cao lắm nhưng là một trong những phương pháp gia công đạt năng suất cao nhất. Bằng phương pháp phay người ta có thể gia công nhiều bề mặt như mặt phẳng, mặt định hình phức tạp, rãnh then, cắt đứt… ▪ Các phương pháp phay- lực sinh ra trong quá trình phay Hình 1. 10 - Phay thuận (hình 1.