MỤC LỤC
MỤC LỤC .......................................................................................................................1
DANH MỤC BẢNG BIỂU ............................................................................................. 3
DANH MỤC CÁC HÌNH ............................................................................................... 4
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ..............................................................................6
THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .......................................................................7
Chương I: MỞ ĐẦU ......................................................................................................11
1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực của đề tài ở trong và ngoài nước
....................................................................................................................................11
1.1.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước .................................................................11
1.1.2. Tình hình nghiên cứu ở trong nước.............................................................. 14
1.2 Đánh giá chung về máy băm thái hiện có tại thị trường Việt Nam .....................15
1.3 Phân tích lựa chọn mô hình nghiên cứu .............................................................. 18
1.4 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu .......................................................................19
1.4.1 Đối tượng nghiên cứu ...................................................................................19
1.4.2 Phạm vi nghiên cứu ...................................................................................19
1.4. Cách tiếp cận, phương pháp nghiên cứu ............................................................. 19
1.4.1 Cách tiếp cận .................................................................................................19
1.4.2 Phương pháp nghiên cứu...............................................................................20
1.5 Nội dung nghiên cứu ............................................................................................... 20
Chương II: THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC MÁY BTV .........................................................21
2.1 Lựa chọn sơ đồ băm thái (Sơ đồ động học cắt) ...................................................21
2.2 Xác định kiểu dẫn động chính .............................................................................21
2.2.1 Xác định kiểu dẫn động cho trục chính.........................................................21
2.2.2 Lựa chọn kiểu cấp nguyên liệu để đưa vào vùng cắt ....................................23
2.3 Xác định sơ đồ cấu trúc động học ........................................................................25
2.4 Điều chỉnh động học máy ....................................................................................26
2.5 Tính toán thiết kế động học của máy ...................................................................28
2.5.1 Chọn sơ bộ một số thông số .........................................................................28
2.5.2 Đặc trưng động học .......................................................................................28
Chương III: THIẾT KẾ ĐỘNG LỰC HỌC MÁY BTV ..............................................34



DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 4.1: Tiến trình gia công trục chính ......................................................................69
Bảng 4.2: Tiến trình gia công mâm gá dao ...................................................................70
Bảng 4.3: Tiến trình gia công dao bay ..........................................................................71
Bảng 4.4: Tiến trình gia công Dao đế ...........................................................................72
Bảng 4.5: Tiến trình gia công lô cuốn liệu ....................................................................73
Hình 4.7: Cụm hộp tốc độ - Động cơ liền giảm tốc ......................................................74
Bảng 4.6: Tiến trình gia công trục HTĐ .......................................................................75
Bảng 4.7: Tiến trình gia công bánh răng HTĐ ............................................................. 76

3


DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1: Máy băm thái thức ăn gia súc theo kiểu lô trụ răng thẳng ........................... 15
Hình 1.2: Máy băm thái thức ăn gia súc lô dao trụ, dao gá nghiêng kiểu Yash H2 .....15
Hình 1.3: Máy băm thái thức ăn gia súc trên mặt đầu theo kiểu Yash-T-75 dao gá mặt
đầu mâm quay ................................................................................................................17
Hình 1.4: Máy băm thái thức ăn gia súc trên mặt đầu theo kiểu EC 4000 dao gá mặt
đầu mâm quay ................................................................................................................17
Hình 1.5: Máy băm thức ăn gia súc trên mặt đầu theo kiểu TQ9 dao gá mặt đầu mâm
quay .............................................................................................................................. 18
Hình 1.6: Máy băm thái kiểu KOHINOOR dao gá mặt đầu mâm quay .......................18
Hình 2.1: Kiểu dẫn động sử dụng sức của chân người ................................................21
Hình 2.2: Kiểu dẫn động trực tiếp từ động cơ đến dao băm thái .................................22
Hình 2.3: Kiểu dẫn động bằng động cơ qua bộ truyền đai ...........................................22
Hình 2.4: Cấp liệu trực tiếp bằng tay............................................................................23

Hình 3.18: Lô trụ không có răng ...................................................................................52
Hình 3.19: Lô trụ không, răng thẳng, không có khía ....................................................53
Hình 3.20: Lô trụ răng nghiêng, không có khía ............................................................ 53
Hình 3.21: Lô trụ răng thẳng và có khía .......................................................................53
Hình 3.22: Kiểu lô cuốn răng thẳng, chế tạo liền khối .................................................54
Hình 3.23: Trục lô cố định ............................................................................................ 54
Hình 3.24: Cụm lô kéo cố định ......................................................................................55
Hình 3.25: Cụm lô cuốn di động ...................................................................................55
Hình 3.26: Ổ lăn cho trục lô cố định.............................................................................56
Hình 3.27: Ổ lăn cho trục lô di động ............................................................................56
Hình 3.28: Sơ đồ cắt phần đuôi của nguyên liệu ..........................................................57
Hình 3.29: Sơ đồ cơ cấu kẹp đuôi của nguyên liệu .......................................................57
Hình 3.30: Trục thẳng nối lô cuốn-hộp tốc độ .............................................................. 58
Hình 3.31: Làm đồng tốc với khớp Các đăng khác tốc kép ..........................................58
Hình 3.32: Khớp Các đăng khác tốc kép-đồng tốc .......................................................59
Hình 3.33: Sơ đồ bố trí hộp tốc độ ................................................................................60
Hình 3.34: Các thông số của 2 bánh răng trong hộp tốc độ .........................................61
Hình 3.35: Trục chủ động ............................................................................................. 62
Hình 3.36: Trục bị động ................................................................................................ 62
Hình 3.37: Thông số ổ lăn liền gối UCFL 205 ............................................................. 63
Hình 3.38: Bánh răng Z1 ............................................................................................... 64
Hình 3.39: Bánh răng Z2 ............................................................................................... 64
Hình 3.40: Truyền động đai thang ................................................................................64
Hình 4.1: Sơ đồ gá dao máy BTV ..................................................................................68
Hình 4.2: Bản vẽ chế tạo trục chính ..............................................................................69
Hình 4.3: Bản vẽ chế tạo mâm gá dao ..........................................................................70
Hình 4.4: Bản vẽ Dao bay ............................................................................................. 71
Hình 4.5: Bản vẽ chế tạo Dao đế ..................................................................................72
Hình 4.6: Bản vẽ chế tạo lô cuốn liệu ...........................................................................73
Hình 4.7: Cụm hộp tốc độ - Động cơ liền giảm tốc ......................................................74

CN

Công nghiệp

CNH – HĐH

Công nghiệp hóa – Hiện đại hóa

DNTN

Doanh nghiệp tư nhân

ĐKH

Điện khí hóa

ĐHTN

Đại học Thái Nguyên

KT-XH

Kinh tế - Xã hội

LĐ

Lao động

LN


- Thiết kế hoàn chỉnh 01 máy băm thái vạn năng có công suất 1,5 tấn/h.
- Chế tạo thử nghiệm 01 máy băm thái vạn năng và chuyển giao cho người dân sử
dụng, đánh giá chất lượng.
3. Kết quả thực hiện:
Hoàn thành mục tiêu đề ra, cụ thể:
- Đã thiết kế được 01 mẫu máy băm thái vạn năng có công suất 1,5 tấn/h. Máy có
thể cắt nhiều loại nguyên liệu: Thân cây ngô, cỏ voi ...dùng làm thức ăn cho đại gia
súc; nứa, vầu và ván C (dư lượng sau quá trình sản xuất ván bóc) ... dùng cho quá
trình sản xuất giấy và nguyên liệu đốt lò hơi.
- Đã chế tạo thử nghiệm 01 máy băm thái vạn năng có công suất nêu trên. Thực hiện
chuyển giao sản phẩm cho Công ty TNHH Thương mại và Sản xuất Định Hóa tại
thị trấn Chợ Chu, huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên sử dụng từ tháng 8/2015.
- Đã đăng được 01 bài báo trên tạp chí KHCN, Đại học Thái Nguyên.
4. Sản phẩm của đề tài:
01 bài báo đăng trên tạp chí KHCN, Đại học Thái Nguyên
01 bộ bản vẽ thiết kế máy cắt thái có công suất 1,5 tấn/h.
01 máy băm thái có công suất cắt 1,5 tấn/h (đã chuyển giao cho Công ty
TNHH Thương mại và Sản xuất Định Hóa sử dụng trực tiếp trong sản xuất
từ 8/2015).
- 01 chương trình phóng sự truyền hình đã được phát sóng trên Đài Phát thanh
và Truyền hình Thái Nguyên.
- 01 Báo cáo tổng kết đề tài.
5. Hiệu quả đề tài:
-

- Trong lĩnh vực giáo dục và đào tạo: Đề tài đã góp phần nâng cao trình độ về thiết
kế lý thuyết và kĩ năng thực hành cho các giảng viên trẻ tại khoa Cơ khí, Trường
Đại học Kỹ thuật Công nghiệp, Đại học Thái Nguyên.

7

Implementing institution: Thai Nguyen University
Duration: from Jan 2015

to June 2016

2. Objective(s):
- Designing a multifunction chop machine with a capacity of 1.5 tons/hr.
- Manufacturing 01 sample of the chopper designed, and then transferred to users.
3. Research results:
The project has successfully achieved its objectives as belows:
- Designed 01 multifunction chop machine with a capacity of 1.5 tons /hr. It can cut
many kinds of materials: Body corn, napier... used as feed for cattle; bamboos, canes
and residues after stripping board production process (boarding peeled of level C)
... used for paper production process and raw materials burning boilers.
- Manufactured a prototype chopper that is a result of the project. Have been
transferring the machine for the Dinh Hoa Trading and Manufacturing Co. Ltd.
located in the Cho Chu town, Dinh Hoa district, Thai Nguyen province from August
2015.
- 01 article published in Journal of Science and Technology, Thai Nguyen
University
4. Products of the project:
- 01 sets of blue printed for a desired chop machine with a capacity of 1.5 tons / hr.
- 01 choping cutter machine made and transferred to the Dinh Hoa Trading and
Manufacturing Co. Ltd. used directly in practice from 8/2015.
- 01 reportage program were shown on The Radio and Television Broadcast of Thai
Nguyen.
- 01 article published in Journal of Science and Technology, Thai Nguyen
University
- 01 final report for the project.
5. Effects:

- Các nội dung cần nghiên cứu.
1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực của đề tài ở trong và ngoài
nước
1.1.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước
Việc nghiên cứu chế biến và bảo quản thức ăn chăn nuôi cho trâu bò vào mùa
rét đã và đang thu hút sự quan tâm của nhiều nhà khoa học trên thế giới.
Thức ăn cho đại gia súc chiếm tới 60% chi phí chăm sóc (Nicolas DiLorenzo,
2012). Việc đảm bảo cung cấp đủ thức ăn trong thời kỳ khan hiếm là một vấn đề rất
được quan tâm trong lĩnh vực chăn nuôi ở các nước có mùa đông. Bình quân mỗi
ngày, một con trâu/ bò cần khoảng 2- 4 kg thức ăn dạng cỏ ứng với khối lượng
100kg (N. DiLorenzo, 2012). Chẳng hạn, một con bò khối lượng 700 kg sẽ cần 1428 kg cỏ mỗi ngày. Một cách tính đơn giản khác: Lượng thức ăn cần thiết cho trâu
bò được ước tính khoảng 2,5% khối lượng bản thân gia súc (M.Poore, 2010). Trong
mùa đông, lượng thức ăn này cần được cung cấp nhiều hơn để trâu bò có thể chống
lại được giá rét.
Cho đến nay, ở các nước phát triển, những phương pháp chủ yếu được sử dụng
để dự trữ và cung cấp thức ăn cho đại gia súc trong mùa đông là (W.Travis, 2012):
(1) Chăn thả trực tiếp trâu bò trên khu vực đã thu hoạch, để lại rơm/rạ hoặc thân cây
ngô (grazing); (2) Trồng các loại cây phát triển trước mùa đông và sống được đầu
đông (Stockpilling, 2010) và (3) chế biến và bảo quản thức ăn khô (Braungardt et
al., 2005). Hai phương pháp đầu chỉ phù hợp khi đàn gia súc được chăn nuôi với
quy mô công nghiệp, có diện tích trang trại rất lớn. Các nghiên cứu cho thấy, dự trữ
cỏ/rơm khô ngoài trời có thể làm thất thoát 25% khối lượng, còn bảo quản trong túi
đóng kín chỉ thất thoát khoảng 10% (Travis Meteer, 2012).
Bên cạnh nguồn nguyên liệu rơm, cỏ, thân và lá ngô sau khi thu hoạch cũng là
một nguồn nguyên liệu được khai thác phổ biến. Các phế thải từ thu hoạch ngô, chủ
yếu là thân và phần cuống bắp thường được sử dụng làm thức ăn dự trữ cho trâu bò
vào mùa đông. Điểm đặc biệt là thân cây ngô còn chứa khá nhiều nước sau khi thu
hoạch. Các nghiên cứu cho thấy, độ ẩm phù hợp cho việc bảo quản dài ngày cần ở

11

nghiệp, việc phát triển máy cắt thức ăn gia súc sử dụng sức người được một số nhà
khoa học Ấn Độ quan tâm. Tuy nhiên, để vận hành chiếc máy như vậy, đòi hỏi
người lao động phải có thể chất tốt và chấp nhận việc làm vất vả. Một trong những
mô hình máy dùng sức người thành công bao gồm một cơ cấu bánh đà thông qua
sức người sử dụng cơ chế xe đạp để chạy máy cắt thái. Loại máy này có ưu điểm
không sử dụng điện và các nguồn năng lượng khác, giá thành rẻ, dễ chế tạo và
chuyển giao; không ô nhiễm môi trường.
Các nhà khoa học ở nhiều nước đã chứng minh: Thu hoạch là một trong những
hoạt động nông nghiệp tiêu thụ năng lượng cao nhất, đặc biệt là cắt thái, trộn thân
cây sau cắt với các chất khoáng và dinh dưỡng khác làm thức ăn cho gia súc. Có rất
12


nhiều nghiên cứu tập trung theo hướng phát triển các máy cắt thái, máy trộn thức
ăn gia súc tiêu tốn ít nhiên liệu diesel hoặc tiết kiệm điện năng. Với mức giá hiện
tại cho nhiên liệu Diesel, việc tiết kiệm 10% lượng tiêu thụ trên một đơn vị cắt thái
trộn sẽ tạo ra một sự giảm đáng kể chi phí nhiên liệu. Có nhiều yếu tố ảnh hưởng
đến mức tiêu thụ nhiên liệu của máy cắt và máy trộn. Trong thực tế, năng lượng cần
thiết cho đầu cắt, đầu trộn có thể chiếm đến 75% tổng năng lượng tiêu hao khi làm
việc, tùy thuộc vào điều kiện cụ thể. Nhiều nhà khoa học đã và đang tập trung nghiên
cứu giảm mức tiêu thụ nhiên liệu vào khu vực này. Công suất tiêu thụ của đầu cắt,
trộn chịu ảnh hưởng bởi một số thông số khác nhau, đặc biệt là loại cây dùng để
làm thức ăn gia súc và thuộc tính của nó. Dễ thấy, các yếu tố này, không có khả
năng điều khiển để giảm mức tiêu hao năng lượng. Tuy nhiên, có thể giảm tiêu hao
năng lượng bằng cách giảm mức tiêu thụ năng lượng riêng (là năng lượng tiêu
hao cho mỗi đơn vị khối lượng sản phẩm). Nghiên cứu này được tiến hành bởi các
tác giả tại Đại học Khoa học ứng dụng Dresden, CHLB Đức, phối hợp với nhà sản
xuất dao cắt Busatis, Áo. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng: Độ sắc của dao và sự dễ/khó
thoát các mảnh thức ăn sau khi cắt, có ảnh hưởng nhiều đến mức năng lượng cần
thiết để cắt và giúp đảm bảo chất lượng cho nguyên liệu được băm nhỏ. Kết quả

yêu cầu sau:
1. Cơ cấu khung thép vững chắc, nhỏ, nhẹ và dễ di chuyển.
2. Có thiết bị an toàn để tránh tai nạn lao động; toàn bộ máy phải đảm bảo an toàn
cơ khí, điện và đáng tin cậy để hoạt động.
3. Có cơ cấu cấp nguyên liệu tự động và bán tự động; không phá vỡ cấu trúc cơ
bản của nguyên liệu, đảm bảo sản xuất có hiệu quả cao.
4. Có thiết kế phù hợp với nhu cầu người sử dụng.
5. Có lựa chọn đa dạng về nguồn cung cấp năng lượng chạy máy. Có khả năng tích
hợp với các máy công tác khác như máy kéo và máy gặt.
6. Lưỡi dao cắt hoặc dao trộn có tính năng siêu chịu mài mòn và độ dẻo dai cao để
an toàn khi vận hành.
7. Vỏ của máy cần đủ độ bền để bảo vệ người vận hành nếu dao gặp sự cố khi làm
việc.
8. Máy cắt thái, máy trộn, máy đóng gói thức ăn gia súc được cung cấp cho nông
dân theo sự lựa chọn tốt nhất trong tỷ lệ giá bán /hiệu suất cắt thái, trộn và đóng
gói.
1.1.2. Tình hình nghiên cứu ở trong nước
Để góp phần xây dựng nông thôn mới, việc phát triển chăn nuôi đại gia súc
là một yêu cầu không thể bỏ qua tại Việt Nam. Vấn đề thiếu thức ăn cho chăn nuôi
đại gia súc về mùa Đông ở miền Bắc, về mùa khô ở miền Trung và Tây Nguyên,
ngày càng trở lên đặc biệt nghiêm trọng trong thời gian gần đây do sự biến đổi khí
hậu toàn cầu. Điều này, một lần nữa, cho thấy tính cấp thiết của việc nghiên cứu
thiết kế và chế tạo hệ thống chế biến thức ăn dự trữ cho đại gia súc. Trong hệ thống
đó, máy cắt thái đa cây nguyên liệu là một yếu tố đóng vai trò quan trọng nhất như
đã nêu ở trên. Máy cắt này ngoài việc phải đáp ứng được những yêu cầu như đã nêu
ở phần trên, còn phải có khả năng cắt được nhiều loại nguyên liệu: Cỏ, thân cây
ngô sau khi thu hoạch bắp, thân và củ sắn v.v...Ngoài ra, máy cắt thái đa năng này
còn có thể cắt dư lượng thừa sau quá trình chế biến lâm sản như ván bóc, cành và
ngọn cây rừng trồng thành sản phẩm hàng hóa dùng trong chế biến giấy, nhiên liệu
14

- Phạm vi sử dụng: Máy cắt công suất nhỏ (Dưới 500 kg/h).

15


+ Máy cắt kiểu B: Dao băm được bố trí nghiêng với đường tâm trục chính và trên
mặt trụ (Hình 1.2).
- Ưu điểm: Lực cắt và công suất cắt nhỏ; vận tốc cắt gần bằng nhau trên toàn
chiều dài lưỡi cắt; quá trình cắt êm, lực cắt ít thay đổi nên giảm rung động khi
cắt.
- Nhược điểm: Chiều dài nguyên liệu thay đổi khi tăng chiều dài dao; khó chế
tạo và tháo lắp dao. Giá thành chế tạo máy cao hơn kiểu A.
* Đánh giá máy Yash H2:
- Máy có kết cấu nhỏ gọn và di chuyển được;
- Kích thước nguyên liệu cắt không điều chỉnh được, không phù hợp với công nghệ
chế biến thức ăn từ thân cây ngô khô ủ urea.
- Mức tiêu hao năng lượng riêng quá lớn (hơn 20 kW/tấn cỏ khô).
+ Máy cắt kiểu C: Dao băm được bố trí trên mặt đầu mâm quay trục chính (Hình
1.3).
- Ưu điểm: Dễ chế tạo, vận hành, bảo dưỡng; quá trình cắt ổn định do sự tiếp
xúc giữa dao và nguyên liệu xảy ra từ từ (kiểu cắt kéo) và do có sự ổn định máy
bởi mô men quán tính mâm dao (có vai trò như bánh đà).
- Nhược điểm: Vận tốc cắt thay đổi theo chiều dài lưỡi cắt của dao; vết cắt không
gọn; dễ phát sinh các đoạn nguyên liệu có chiều dài lớn ở cuối bó nguyên liệu
do thiếu cơ cấu kẹp chặt; giá thành chế tạo cao hơn kiểu A và B.
- Phạm vi sử dụng: Máy cắt công suất trung bình và lớn (từ 1.000 kg/h trở lên).
Dưới đây trình bày hình ảnh và thông số kĩ thuật của một số máy được thiết kế
theo sơ đồ cắt kiểu C và được đề tài sử dụng làm tham chiếu khi thiết kế và nghiệm
thu máy băm của đề tài.
*Đánh giá máy Yash-T-75 (xem Hình 1.3):

* Đánh giá máy kiểu KOHINOOR
Máy băm thái nguyên liệu kiểu KOHINOOR do Hãng Kohinoor Engineering
& Iron Works, India (xem Hình 1.6) có những ưu điểm như sau:

17


Hình 1.5: Máy băm thức ăn gia súc
trên mặt đầu theo kiểu TQ9 dao gá
Hình 1.6: Máy băm thái kiểu
mặt đầu mâm quay (Nguồn: Nhập
KOHINOOR dao gá mặt đầu mâm quay
khẩu từ Trung Quốc – Nhà phân
(Nguồn: Kohinoor Engineering & Iron
phối Công ty CP Đầu Tư Tuấn Tú,
Works)
Hà Nội)
- Cơ cấu kéo nguyên liệu đầu vào bằng truyền động Các đăng nên vừa đảm bảo tính
lực ép ổn định khi kéo, vừa cho phép thay đổi chiều dày lớp nguyên liệu đầu vào
một cách mềm dẻo;
- Có thể điều chỉnh chiều dài nguyên liệu cắt ra khi thay đổi lượng di động tính toán
giữa số vòng quay của mâm gá dao và vận tốc dài của hai lô kéo liệu;
- Cho phép chỉ dùng 01 động cơ để vừa quay dao băm, vừa dẫn động hộp số quay
cơ cấu Các đăng.
- Dễ dàng thiết kế máy đảm bảo năng suất phù hợp với qui mô chăn nuôi hộ (từ 500
kg/h đến 5000 kg/h).
- Máy đảm bảo các yếu tố về an toàn cho người sử dụng nếu được huấn luyện.
1.3 Phân tích lựa chọn mô hình nghiên cứu
Từ những phân tích ở mục 1.2, có thể rút ra những nhận xét sau:
- Nguồn cung cấp máy đa dạng (chế tạo trong nước và từ nước ngoài, đặc biệt là từ

cây khoai lang.v.v... Ngoài ra, máy này còn có khả năng cắt dư lượng chế biến gỗ
làm dăm, nguyên liệu cho các lò đốt sinh hơi và nguyên liệu chế biến viên nén mùn
cưa và các dư lượng nông nghiệp khác.
1.4. Cách tiếp cận, phương pháp nghiên cứu
1.4.1 Cách tiếp cận
+ Khảo sát các mô hình, máy thực hiện có tại Việt Nam và tham khảo các lý thuyết
thiết kế đã có, phân tích ưu nhược điểm để đề xuất cách thiết kế cải tiến máy băm
thái đa năng.
+ Ứng dụng các kiến thức chuyên ngành chế tạo máy để lựa chọn quy trình công
nghệ gia công chi tiết phù hợp.
+ Chế tạo tạo, chạy khảo nghiệm 01 máy để hoàn chỉnh thiết kế máy và qui trình
công nghệ chế tạo máy.
+ Hoàn thiện thiết kế và chế tạo máy tiếp theo đáp ứng nhu cầu của NSD.

19


1.4.2 Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu lý thuyết: Sử dụng các mô hình toán học và kỹ thuật để xây dựng bài
toán thiết kế căn cứ kết quả đầu ra dựa trên các thông số đầu vào đa dạng.
- Nghiên cứu thực nghiệm: Chế tạo mô hình thực (Máy thực), làm việc trong điều
kiện thực tế sau đó đo lường các thông số đầu ra: Chiều dài cắt, năng xuất cắt, chất
lượng nguyên liệu sau cắt; cường độ dòng điện tối đa; mức độ an toàn cơ khí và
điện; sự làm việc ổn định của máy.
Xuất phát từ những lý do trên, đề tài NCKH cấp Đại học: “Nghiên cứu Thiết
kế - Chế tạo máy băm thái đa năng công suất 1,5 tấn/h” được tiến hành để đạt hai
mục tiêu cơ bản sau:
- Thiết kế hoàn chỉnh 01 máy băm thái vạn năng có công suất 1,5 tấn/h.
- Chế tạo thử nghiệm 01 máy băm thái vạn năng và chuyển giao cho người dân sử
dụng, đánh giá chất lượng.

Kiểu dẫn động sử dụng sức người: Kiểu vận hành bằng chân được cho là
phù hợp với những khu vực thiếu điện, thừa LĐ nông nhàn, đặc biệt là phụ nữ.

Hình 2.1: Kiểu dẫn động sử dụng sức của chân người
1. Trụ đứng 2. Xích 3. Giá đỡ 4. Cặp bánh răng tăng tốc 5. Bánh đà
6. Ổ bi 7. Ly hợp 8. Cặp bánh răng khuếch đại mô men 9. Khớp nối
10. Lưỡi máy cắt 11. Cánh máy cắt 12. Khung máy cắt.
- Ưu điểm: Chế tạo và vận hành tương đối đơn giản.
- Nhược điểm: Cần 2 người vận hành; năng suất thấp nhưng vẫn cao hơn kiểu
sử dụng sức tay người và phụ thuộc vào sức của chân người.
21


- Phạm vi sử dụng: Thường sử dụng để cắt các loại thân mềm phù hợp với sức
của chân người; năng suất nhỏ hơn 150 kg/giờ.
b. Kiểu dẫn động sử dụng động cơ: Động cơ dẫn động có thể sử dụng là động
cơ điện hoặc động cơ nổ (chạy bằng xăng hoặc dầu diezen). Việc sử dụng dẫn động
bằng động cơ nổ tuy có tính cơ động cao nhưng do hiệu suất thấp, chi phí vận hành
cao và năng suất thấp nên ít sử dụng trong thực tế. Do đó, trong các phân tích sau
đây sử dụng động cơ điện.
* Dẫn động trực tiếp từ động cơ đến dao băm thái.

Hình 2.2: Kiểu dẫn động trực tiếp từ động cơ đến dao băm thái
- Ưu điểm: Chế tạo và vận hành tương đối đơn giản; giá thành thấp.
- Nhược điểm: Không phòng được quá tải; tốc độ cắt cao làm dập nát phôi liệu.
- Phạm vi sử dụng: Sử dụng cho các máy có năng suất thấp, thường băm thái các
loại cây thân mềm và phù hợp với kiểu sản xuất hộ gia đình.
* Dẫn động bằng động cơ qua bộ truyền đai đến trục chính:

Hình 2.3: Kiểu dẫn động bằng động cơ qua bộ truyền đai


Hình 2.4: Cấp liệu trực tiếp bằng tay
b. Cấp liệu bằng máng nghiêng (hình 2.5): Liệu được đưa vào vùng cắt do
việc tận dụng trọng lượng của chúng và được đặt trên mặt phẳng nghiêng. Với
phương pháp này, nguyên liệu được cấp vào một miệng đặt nghiêng và chúng tự
trôi vào vùng cắt. Phương pháp này yêu cầu bộ phận cấp liệu rất đơn giản, cấp liệu
tương đối dễ dàng và an toàn cho người vận hành. Tuy nhiên, không có bộ phận giữ
23


liệu nên không khống chế được chiều dài liệu cần cắt. Do vậy, phương pháp này chỉ
phù hợp với liệu dạng thân cây, cành lớn; không phù hợp với liệu tấm mỏng, thân
cây mềm.

Hình 2.5: Cấp liệu bằng máng nghiêng
c.
Cấp liệu cơ cấu cấp liệu chủ động: Để khắc phục các nhược điểm
của hai kiểu cấp liệu trên, với dạng liệu đưa vào là dạng tấm mỏng, thân cây mềm
và năng suất 1,5 tấn/giờ theo yêu cầu thì cần thiết kế cơ cấu cấp liệu chủ động kẹp,
di chuyển và giữ chặt liệu để dao bay tác động cắt. Cơ cấu này được thể hiện trên
hình 2.6, gồm 2 quả lô cuốn quay ngược chiều nhau, luôn có áp lực lên nhau để kéo
và giữ liệu cho quá trình cắt. Kiểu cấp liệu này có thể thiết kế 2 quả lô cố định hoặc
một quả lô trên di chuyển lên xuống tạo lực nén lên liệu.

2

5

1


Hình 2.7: Sơ đồ nguyên lý dẫn động cho máy băm thái đa năng
1.Động cơ chính 2. Bộ truyền đai 3. Mâm gá dao 4. Động cơ cấp liệu
5. Hộp tốc độ
6. Liệu vào
2.3 Xác định sơ đồ cấu trúc động học
Trên máy băm thái đa năng, chuyển động cắt chính là chuyển động quay tròn
của dao và chuyển động chạy dao là chuyển động tịnh tiến của phôi liệu. Hai chuyển
động này độc lập nhau về nguồn dẫn động nhưng quan hệ với nhau về thời gian để
tạo ra chiều dài liệu theo yêu cầu. Vì vậy, cần thiết kế xích tốc độ và xích chạy dao
riêng biệt.
+ Xích tốc độ tạo ra chuyển động quay của dao.
+ Xích chạy dao tạo ra chuyển động tịnh tiến của phôi liệu.
Các nhóm động học: Có hai nhóm tạo hình là tạo hình đường sinh (s) và
tạo hình đường chuẩn (c). Đường sinh được tạo ra từ chuyển động quay tròn của
dao. Đường chuẩn được tạo ra từ chuyển động tịnh tiến của phôi. Theo yêu cầu thì
có chuyển động tạo hình đường chuẩn c(s), đường sinh s(n), đảm bảo dao quay
1/z vòng thì phôi tịnh tiến được một lượng a [mm]. Trong đó, z là số dao bay băm
được lắp trên đài dao.
a) Xích tốc độ: Nối từ động cơ M1 tới trục chính mang dao.
nđc1.i1-2.iv.i3-4 = nd
Công thức điều chỉnh iv=Cv.nd
b) Xích chạy dao: Để thực hiện duy trì quá trình băm thái, phôi liệu thực hiện
chuyển động tịnh tiến vào để cắt nhờ hai quả lô ép và kéo phôi liệu vào vùng cắt.
Chuyển động này được truyền từ động cơ chạy dao đến hai quả lô kéo liệu.

25