BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

CAO ANH PHƯƠNG

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH MỘT SỐ THÔNG SỐ TỐI ƯU CHO
MÁY LÀM SẠCH SƠ BỘ NILON TỪ NGUỒN RÁC THẢI
MLSNLK – 100 NĂNG SUẤT 100 kg/h

CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ
MÃ SỐ: 60 5 2 01 03

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS. TS. TRẦN THỊ THANH

ĐỒNG NAI, NĂM 2014


1

MỞ ĐẦU

Túi nilon xuất hiện cách đây khoảng 150 năm do nhà hóa học Anh
Alexander Parkes phát minh. Túi nilon được sản xuất từ nhựa polyethylene có
nguồn gốc từ dầu mỏ và quá trình tự phân hủy của nó diễn ra rất chậm. Rác thải
nilon chủ yếu ở dạng túi là phế thải được thải ra từ: sinh hoạt hằng ngày của con
người (đi chơ ̣, siêu thi,̣ mua quầ n áo, dày dép, các vâ ̣t du ̣ng…), rác thải y tế , trong

làm sạch nilon phế thải đều làm sạch bằng thủ công rửa bằng tay, chỉ một số khâu
như băm nhỏ và đùn ép là làm bằng cơ giới. Việc làm sạch nilon phế thải bằng thủ
công như vậy vừa cho năng suất thấp, ảnh hưởng lớn đến sức khỏe người lao động,
mà còn làm ảnh hưởng đến môi trường vì nước sau khi rửa là nguồn chất thải có
nồng độ ô nhiễm rất cao. Báo chí trong nước đã có nhiều bài viết tố cáo tình trạng
này. Với công nghệ tái chế lạc hậu như vậy đã làm ảnh hưởng không nhỏ đến việc
giải quyết tốt tình trạng “ô nhiễm trắng”.
Vào cuối năm 2008, công ty Cổ phần VIETSTAR (Thành phố Hồ Chí Minh)
đã đầu tư một nhà máy xử lý rác thải kết hợp chôn lấp hiện đại theo công nghệ của
Châu Âu. Trong nhà máy này có dây chuyền công nghệ hiện đại tái chế nilon từ
nguồn rác thải làm nguyên liệu chất lượng cao cho ngành công nghiệp chất dẻo.
Công đoạn làm sạch rác thải nilon được tiến hành bằng cách rửa có sử dụng hóa
chất tẩy rửa. Như đã phân tích ở trên, việc sử dụng quá nhiều nước để làm sạch kéo
theo hệ lụy là phát sinh thêm nguồn nước thải không nhỏ, có mức độ ô nhiễm cao.
Như vậy, biện pháp quan trọng trong việc ngăn chặn “ô nhiễm trắng” là tái
chế loại rác thải này trở thành nguyên liệu sản xuất. Trong công nghệ tái chế thì
khâu làm sạch có vai trò hết sức quan trọng. Bởi vì đây là khâu công việc đảm bảo
chất lượng sản phẩm nguyên liệu tái chế, vừa là nguồn tạo ra chất ô nhiễm mới, vừa
là thành phần quyết định giá thành sản xuất. Để khác phục các tồn tại khâu làm sạch
nilon, năm 2012 ThS. Nguyễn Thị Kiều Hạnh (trường đại học Nông Lâm Thành
phố Hồ Chí Minh) đã đề xuất mẫu máy làm sạch nilon hoạt động theo nguyên lý
đập dọc trục để làm sạch sơ bộ nilon bằng phương pháp khô. Kết quả nghiên cứu
được tiến hành thông qua đề tài nghiên cứu khoa học cấp cơ sở mã số CS – CB12 –
CK – 01 do tác giả làm chủ nhiệm đạ được nghiệm thu tháng 4 năm 2013. Do là
nguyên lý làm sạch mới, nên lý thuyết tính toán, kết cấu và công nghệ máy làm sạch


3

nilon có nguồn gốc từ rác thải theo nguyên lý đập rũ chưa được hoàn chỉnh, nên

4

Tính khoa học của đề tài:
Nguyên lý đập rũ là nguyên lý làm việc dùng để phân ly – tách hạt trong thu
hoạch cây có hạt, chưa được dùng để phân ly – làm sạch. Nên nguyên lý làm việc
của máy MLSNLK – 100 vừa mới về nguyên lý lẫn thiết bị. Các thông tin về máy
MLSNLK – 100 cả về kết cấu lẫn quá trình làm việc mang tính chất “Hộp đen”. Vì
vậy, phương pháp quy hoạch thực nghiệm để xây dựng mô hình toán học là phương
pháp nghiên cứu khoa học phù hợp, cho phép xác định các quy luật khoa học của
máy.
Ý nghĩa thực tiễn của đề tài:
Đề tài góp phần vào công tác xử lý chất thải, phát triển cơ khí phục vụ sản sản xuất
và đời sống.


5

Chương 1

.1.
.1.1.

TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Tổng luận các công trình đã công bố về vấn đề nghiên cứu
Tổng luận về công nghệ tái chế nilon thành nguyên liệu sản xuất từ rác

thải
Công nghệ tái chế nilon từ nguồn rác thải nilon (hình 1.1) ( [3], [4], [9], [10])
đã được các nước nghiên cứu hoàn thiện và phổ biến rộng rãi trên toàn thế giới để
hạn chế tiêu cực nạn “ô nhiễm trắng”. Công nghệ tái chế này đã được một công ty


Dựa theo công nghệ này, hầu hết các đơn vị tái chế nilon từ nguồn rác thải
trong nước rút gọn bỏ đi một số công đoạn nhằm hạ giá thành sản phẩm và chi phí
sản xuất như chỉ rửa 1 – 2 lần bằng nước, bỏ qua công đoạn băm nhỏ hay rửa bằng
hóa chất. Việc rút gọn công nghệ tái chế nilon (hình 1.1) đã làm cho chất lượng sản
phẩm kém chỉ dùng làm nguyên liệu sản xuất các mặt hàng nhựa kém chất lượng. Ở
nhiều đơn vị sản xuất trong nước, hầu hết các công đoạn xử lý đều thực hiện bằng
thủ công, gây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng đến sức khỏe của người lao động và
cộng đồng dân cư khu vực gần nơi xử lý.
Trong công nghệ tái chế thì làm sạch là công đoạn quan trọng nhất, ảnh
hưởng quyết định đến chất lượng sản phẩm và giá thành sản xuất. Vì rác thải nilon
có lẫn nhiều chất bẩn (các chất khác), nên làm sạch là công đoạn không thể thiếu
trong quy trình công nghệ tái chế nilon từ rác thải. Thực chất của quá trình làm sạch
là loại bỏ các thành phần khác thành phần được “làm sạch” ra khỏi hỗn hợp. Như
vậy, quá trình làm sạch bao giờ cũng gắn với quá trình phân loại. Để làm sạch các
cấu tử bám vào nilon hay có lẫn ở dạng hỗn hợp rời có thể dùng các phương pháp
làm sạch – phân loại đơn giản như sàng hay khí động,… để phân tách. Để tách các
cấu tử là các thành phần hóa học dạng dầu, mỡ, hay dung dịch hóa học phải dùng
phương pháp hóa học, kết hợp với nước để tẩy rửa. Vì vậy trong công nghệ làm
sạch nilon từ nguồn rác thải bao giờ cũng phải tiến hành công đoạn rửa. Để tăng khả
năng rửa sạch, người ta tiến hành băm nhỏ thành các mảnh nilon. Như vậy, chi phí
nước rửa cũng như các hóa chất cần thiết làm sạch tỷ lệ với lượng chất bẩn có trong
nguồn rác thải nilon cần làm sạch. Mặc dù trong công nghệ làm sạch nilon từ nguồn
rác thải đều tiến hành phân tách các chất bẩn bằng sàng hay kết hợp cả khí động,
nhưng tác động cơ học của các phương pháp này cho hiệu quả làm sạch sơ bộ kém.
Việc chi phí nước và hóa chất làm sạch tăng sẽ kéo theo tăng chi phí tái chế và tăng
nguồn ô nhiễm là nước thải.
Thiết bị sàng tiến hành phân loại, làm sạch sơ bộ được dùng trong xử lý rác
thải nói chung và rác thải nilon nói riêng là sàng thùng quay dạng lục lăng. Cấu tạo
của sàng gồm một thùng có tiết diện ngang hình lăng trụ đặt nghiêng với mặt phẳng

phân loại là nguyên lý đập rũ ( đập dọc trục) sử dụng trong các máy thu hoạch cây
có hạt. Nguyên liệu đưa vào máy đập là khối lúa gồm rơm là các thân cây (như các
thân cây họ đậu), rơm (lúa), cùi ngô,… và các hạt bám vào các rơm. Có thấy hình


8

ảnh tương đồng rơm là nilon còn hạt là các thành phần “bẩn” bám theo rơm. Dưới
tác động của trống vào khối lúa mà hạt được bứt ra khỏi rơm. Lưới sàng nằm dưới
trống làm nhiệm vụ sàng phân ly. Theo E.C. Босoй (1978) [29], các lớp của khối
lúa theo phương bán kính có chuyển động góc khác nhau, cùng với tác động của các
cánh đập (tương tự như cánh gạt ở máy rửa kiểu tay gạt, nhưng với vận tốc lớn hơn
nhiều lần ), sự chà xát với bề mặt lưới sàng mà các hạt (tương tự như các cấu tử
bám vào nilon) bứt ra khỏi khối lúa. Quá trình đập này còn kéo theo quá trình rũ
tách các tạp chất cơ học khác ra khỏi khối lúa. Tuy nhiên cho tới thời điểm hiện tyại
thì nguyên lý đập rũ hiện chưa được đưa vào khâu làm sạch rác thải nilon.
.1.2.

Tổng luận về máy đập rũ

.1.2.1.

Các kết quả nghiên cứu ngoài nước về máy đập rũ
Về lý thuyết máy đập đã được nhiều nhà khoa học trên thế giới nghiên cứu,

xây dựng và biên soạn, trong đó tiêu biểu là B. П. Горячкпн (1935) [31], E.C.
Босoй (1978) [29], J.M. Gregory (1988) [17], Xu Lizhang và Li Yaoming (2011)
[18], Petre I. Miu, Heinz – Dieter Kutzbach (2007 và 2008) [19 và 20], Christian
Okechukwu Osueke (2011) [21], Sigitas Petkevicius (2007) [22], A.C. Ukatu
(2006) [23], …

gặt đập liên hợp có kết cấu gọn nhẹ hơn. Chính vì vậy mà máy đập dọc trục răng
bản hiện đã ứng dụng rộng rãi trong thu hoạch lúa ở cả nước, và đã có nhiều máy
xuất khẩu sang các nước. Với máy đập dọc trục răng trụ được ứng dụng tốt trong
máy đập bắp. Cho đến nay, các nghiên cứu hướng tới cải tiến về mặt kết cấu và ứng
dụng của máy đập dọc trục chủ yếu diễn ra trong sản xuất. Các nhà sản xuất tự mày
mò, rút kinh nghiệm, học hỏi lần nhau, sao chép lại và để hoàn thiện máy. Chính vì
vậy mà hầu hết các địa phương Phía Nam đều tự thiết kế, sản xuất và ứng dụng máy
đập dọc trục mà không cần có một sự hỗ trợ nào về kỹ thuật của các nhà khoa học.
Với các mẫu máy đập dọc trục chuyển từ Phía Nam ra, hiện một số địa phương Phía
Bắc cũng đã tự chế tạo được theo kiểu chép mẫu. Về mặt lịch sử kỹ thuật ở Việt
Nam thật khó tìm ra ai là tác giả của máy đập dọc trục.
Trước năm 1975, các công bố khoa học về loại máy đập dọc trục nói chung
và máy đập dọc trục răng bản nói riêng rất ít. Ngoại trừ luận văn thạc sĩ, công bố
năm 1973 của tác giả Phan Hiếu Hiền (lúc đó là học viên cao học tại Viện nghiên
cứu lúa quốc tế IRI, Philipin) về xây dựng phương trình phân ly của hạt trong máy
đập, thì hầu như không có một công bố nào của tác giả trong nước về loại máy đập
này.


10

Năm 1994, tác giả Phan Hòa ( nghiên cứu sinh tiến sĩ tại Viện Công cụ và
Cơ giới hóa Nông nghiệp) [6] đã bảo vệ thành công luận án phó tiến sĩ khoa học kỹ
thuật “ Nghiên cứu một số thông số tối ưu bộ phận đập dọc trục răng bản của máy
đập lúa (Đường kính trống 500 mm, sử dụng trong thu hoạch lúa tại các tỉnh miền
Trung)”. Các công bố đã được đăng tải trên một số bài báo chuyên ngành và luận
án. Về kết quả nghiên cứu lý thuyết, tác giả đã xác định khả năng thông qua bộ
phận đập, quy luật phân ly hạt trong bộ phận đập dọc trục, thông số động học của
trống đập với tải trọng ngẫu nhiên và mô men quán tính của trống đập bằng phương
pháp không tải. Theo Phan Hòa (1994), khả năng thông qua bộ phận đập dọc trục


Theo Phan Hòa (1994) [6], hệ số phân ly  của bộ phận đập dọc trục biểu
diễn theo công thức:
 = (1/L).ln(Q1/YT)
Trong đó:

(1.2)

L – chiều dài trống đập;
Q1 – lượng hạt phân ly tại phần chiều dài trống đập ở cửa cung
cấp;
YT – lượng thóc (hạt) theo rơm.

Phương trình (1.2) khá giống với phương trình phân ly hạt của máy đập dọc
trục mà tác giả Phan Hiếu Hiền công bố năm 1973, và của các nhà khoa học Liên
Xô (cũ) khác là N. P. Krutrikov, Y. Y. Smyrnov, K. Ph. Txerbakov và Y. Ph. Popov
(1951), V. P. Gơriatskin (1965) [29], Ie. S. Basoi (1967, 1978) [29],...
Cũng theo Phan Hòa (1994), phương sai vận tốc góc trống đập D là:
k 2 .Dq .1 .v.[m. 1 .v 2  (m  v. 2.( 2   1 ). 1 .v 2 ]
n 2

D =
2m m. 1 .v 2  [m  v. 2.( 2   1 ) ].[(m.v. 2.( 2   1 )   1 .v]

(1.3)

Công thức 1.3 được phát triển từ công thức xác định vận tốc góc trống đập
của Ie. S. Basoi (1978)[29].
Cũng theo Phan Hòa (1994), mô men quán tính của trống đập xác định theo
công thức:

tốc góc của trống đập phải đảm bảo điều kiện:   .
Về thực nghiệm, Phan Hòa (1994) đã xây dựng mô hình thống kê thực
nghiệm mô tả sự ảnh hưởng của 4 thông số là 3 góc không gian của răng bản , , 
và bề rộng răng bản b đến chi phí năng lượng riêng và tổng hao hụt hạt do độ đập
sót và độ thóc bị thổi theo rơm dưới dạng hàm đa thức bậc II.
Cũng dựa trên công trình biên soạn của Ie. S. Basoi (1978) [29], nghiên cứu
sinh Hoàng Bắc Quốc (1999) [15] đã phát triển thành luận án tiến sĩ kỹ thuật của
mình là “Nghiên cứu các thông số chính của bộ phận đập dọc trục trống răng bản
làm cơ sở thiết kế máy thu hoạch lúa cho vùng Đồng bằng Sông Cửu Long”. Các
kết quả nghiên cứu về mặt lý thuyết của Hoàng Bắc Quốc là nghiên cứu chuyển
động của khối lúa trong buồng đập theo phương tiếp tuyến với quỹ đạo đỉnh răng và
lý thuyết tính toán động lực học máy đập dọc trục tĩnh tại đường kính 600 mm.
Cũng nghiên cứu về máy đập dọc trục răng bản, nghiên cứu sinh Nguyễn
Văn Hựu (2000) [8] đã bảo vệ thành công luận án tiến sĩ kỹ thuật về đề tài “Nghiên
cứu một số thông số cơ bản của bộ phận đập lúa dọc trục cỡ nhỏ loại răng bản”.
Các công bố của các tác giả Hoàng Bắc Quốc (1999), Nguyễn Văn Hựu
(2000) đều tương tự như các công bố của Phan Hòa (1994) đều phát triển từ công
trình biên soạn của Ie. S. Basoi (1978)[29] nhưng bằng cách tiếp cận và dạng biểu
diễn khác.
Trong tất cả các đề tài luận án tiến sĩ kỹ thuật (phó tiến sĩ khoa học kỹ thuật
trước đây) về máy đập dọc trục răng bản các tác giả đều áp dụng phương pháp động
lực học máy để nghiên cứu lý thuyết thông qua khảo sát động lực học máy đập và
các quá trình động lực xẩy ra trong buồng đập. Về nghiên cứu thực nghiệm, các
nghiên cứu sinh đều sử dụng phương pháp Quy hoạch thực nghiệm để xây dựng các
mô hình thống kê thực nghiệm.


13

Dựa theo các tài liệu của nước ngoài mà chủ yếu là của Liên Xô (cũ) và các

quay của trống tuốt nhỏ, nên ở các máy tuốt lúa kết hợp thủ công như máy tuốt lúa
đạp chân hay máy tuốt đậu phộng đạp chân, có thể dùng nguồn động lực là sức đạp


14

của của con người. Còn ở máy đập, tốc độ quay của trống đập khá lớn nên truyền
động cho trống quay phải bằng động cơ. Trống thực hiện việc tách hạt ra khỏi bông
nhờ tác động đập vào trong khối lúa ở trong buồng đập và sự trượt của khối lúa lên
nhau hoặc lên các bề mặt cơ khí. Tác động trượt này lớn hơn rất nhiều so với máy
tuốt. Vì vậy máy cần động năng, và tốc độ quay lớn hơn, cho năng suất cao hơn rất
nhiều so với máy tuốt. Ngày nay, trong sản xuất chủ yếu là dùng máy đập và ít dùng
máy tuốt.
.2.1.2.

Phân loại máy đập
Hiện nay việc phân loại máy đập theo nhiều cách khác nhau [4, 6, 8, 12, 15].

Căn cứ vào mức độ phức tạp của máy đập chia ra:
-

Máy đập loại đơn giản.

-

Máy đập loại nửa phức tạp.

-

Máy đập loại phức tạp.

Máy đập kiểu một trống (hay đập một pha).

-

Máy đập kiểu hai trống (hay đập hai pha).

-

Máy đập kiểu nhiều trống.

.2.1.3.

Cấu tạo, nguyên tắc làm việc của bộ phận đập
Bộ phận đập là bộ phận làm việc chính của máy đập.

a) Bộ phận đập loại răng
Bộ phận đập loại răng đước áp dụng khá phổ biến trong sản xuất. Nó có ưu
nhiều điểm như: khả năng cung cấp khá lớn, nên trong loại bộ phận đập này thường
phía trước không cần bố trí thêm trục cung cấp lúa (nguyên liệu đập). Đối với giống
lúa thân dài, độ ẩm cao thì khả năng thoát tải tốt. Tốc độ trống ổn định so với bộ
phận đập loại thanh khía. Tuy nhiên nó cũng có một số nhược điểm như: quá trình
đập làm nát rơm, chất lượng đập không tốt bằng bộ phận đập loại trống thanh. Tuy
nhiên tồn tại này có thể khác phục theo nguyên lý đập hướng trục (đập rũ). Bộ phận
đập gồm trống đập và máng trống. Bộ phận đập trống răng có cấu như hình 1.4.
 Trống đập:

Hình 1.4: Bộ phận đập loại trống răng.


16


Độ nát rơm ít nhất;

-

Năng suất tính trên một đơn vị tiêu thụ năng lượng cao (hay chi phí năng
lượng riêng thấp).


17

Ngoại trừ răng đập lôgarit, các răng đập còn lại kể trên đều xảy ra hiện tượng
nilon bị giắt vào răng trống nên máy làm sạch nilon không làm việc được. Với răng
đập có biên dạng góc ở đỉnh có dạng cong tròn khá phù hợp với biên dạng răng
lôgarit, quá trình đập – rũ nilon hoàn toàn giống như các ý kiến của Gieligovski.
 Máng trống:
Ở cấu trúc máy cũ, thường máng trống răng là loại máng liền, không cho hạt
chui qua đó. Trên máng trống lắp tới hai hoặc ba hàng răng xen kẽ với răng trống.
Góc bao của máng thường từ 700  800. Trên cấu trúc bộ phận đập loại răng gần
đây, máng trống thường là tấm tôn đục lỗ dài. Răng máng lắp trên một mảng riêng,
có thể dễ dàng chui qua khi điều chỉnh bằng cách nâng hạ máng răng. Hoặc ở máy
đập dọc trục với loại trống răng, máng trống được chế tạo từ các thanh thép tròn hàn
vuông góc với nhau thành lưới sàng (dạng thanh ghi).
b) Bộ phận đập loại thanh khía
Trên các máy đập lúa và các máy gặt đập liên hợp của các nước (Châu Âu và
Bắc Mỹ) thường bố trí bộ phận đập loại thanh khía. Ưu điểm của bộ phận đập này
là ở chỗ chất lượng làm việc tốt trong điều kiện làm việc bình thường. Cấu tạo đơn
giản, dễ sử dụng. Bộ phận đập gồm trống đập và máng trống.
 Trống đập:
Trống đập (hình 1.5) là một khối hình trụ lắp trên trục trống là các đĩa trống



19

thanh khía, hoặc tăng chiều cao của thanh khía bằng cách thay tahnh lót bằng thanh
thép U lồi. Cấu tạo như vậy ngoài tác dụng tăng lượng cung cấp của trống đập còn
làm tăng độ cứng vững của trống đập lên rất nhiều.
 Máng trống:
Đối với bợ phận đập loại thanh khía, máng trống có cấu tạo máng sàng.
Máng trồng gồm hai má hai bên và một số má đỡ ở giữa. Các thanh ngang (thanh
ghi) hàn vào các má, song song với nhau. Trên các thanh ngang có các lỗ cách đều
nhau cho dây thép luồn qua. Cấu tạo như thế, máng trống tương tự như một cái
sàng, vì vậy còn gọi là máng sàng (hình 1.6). Toàn bộ máng trống đỡ bằng hai trục
lồng qua các lỗ trên má, liên kết với khung máy thông qua cơ cấu điều chỉnh khe hở
giữa trống và máng.

Hình 1.6: Máng sàng.
1.Tấm nối; 2.thang ngang chính; 3.Má sàng; 4. Thanh ngang;
5.Dây thép; 6. Má giữa; 7.Tấm chuyển tiếp.
Khối nguyên liệu đập di chuyển qua khe hở giữa trống và máng (giảm dần từ
khi vào tới khi ra). Ngoài tác dụng va đập của thanh khía lên khối nguyên liệu, khối
nguyên liệu còn chịu sự tác dụng chà xát với trồng và máng trống, đồng thời chà xát
giữa khối nguyên liệu với nhau gây ra rụng và phân ly hạt qua lỗ máng sàng. Mức
độ phân ly khi đập lúa qua máng trống từ 75  80 % tùy theo cấu trúc máng. Số hạt
còn lại lẫn trong rơm sẽ được tiếp tục phân ly nhời bộ phận rũ rơm. Độ phân ly hạt
qua máng phụ thuộc vào hệ số diện tích của máng sàng (tỷ số giữa diện tích các lỗ


20


Hầu hết hạt được phân ly qua máng trống để đi tới bộ phận làm sạch. Rom sạch
(như nilon) được trống tung ra ngoài.
Mặc dù có nhiều kiểu máy đập đang được sử dụng trong sản xuất, nhưng
thực tế cho thấy rằng, để đập lúa mì thường dùng máy đập một trống, đập lúa nước
thường dùng máy đập hai trống hoặc máy đập hướng trục.
.2.2.

Lý thuyết tính toán bộ phận đập (theo [2], [12], [17], [18], [20], [21],
[29])

.2.2.1.

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình làm việc của bộ phận đập
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình đập gồm:

+ Các yếu tố thuộc về cấu tạo bộ phận đập như: số cái đập (thanh hoặc răng đập);
góc bao máng đập; chiều dài, đường kính và vận tốc trống đập; khe hở giữa trống và
máng trống. Các yếu tố này ảnh hưởng đến độ sót, độ nát và chi phí năng lượng
riêng để đập. Độ sót và độ nát có giá trị ngược nhau. Bộ phận đập càng nhiều cái
đập, góc bao máng đập càng lớn, khe hở giữa trống và máng trống càng hẹp thì
càng ít sót nhưng sẽ nát nhiều và ngược lại. Mặt khác góc bao máng trống còn ảnh
hưởng đến mức độ phân ly hạt khỏi khối nguyên liệu đập.
+ Việc cung cấp và khối lượng nguyên liệu đập được cung cấp cũng ảnh hưởng đến
quá trình đập. Việc cung cấp khối nguyên liệu đập có thể thực hiện theo một trong 3
sơ đố là: cung cấp dọc, chiều dài cây lúa hướng theo chiều dài cung cấp; cung cấp
ngang với chiều dài cây nằm vuông góc với hướng cung cấp; cung cấp kiểu hỗn hợp
doc và ngang. Cung cấp dọc cây lúa đi vào trống theo hướng xuyên tâm hoặc dưới
một góc  nào đó so với bán kính. Nếu cây lúa xuyên tâm thì sẽ nhận được va chạm
mạnh làm bứt gié. Nếu cây lúa cung cấp tạo thành với bán kính một góc , thì va
chạm sẽ có trượt, nó sẽ đập gié lúa nhưng đồng thời kéo gié lúa vào trong khe hở

phận đập. Ngoài ra tăng vận tốc quay của trống đập sẽ làm tăng chi phí công suất,
giảm độ sót và tăng độ vỡ hạt. Vận tốc làm việc của trống tính theo công thức:
vtr =
Trong đó:

2L max
1
2L
1
.

.
vtb
(1  ε).cosαtb m 0,64.(1  ε)
m

(1.6)

 – hệ số hoàn nguyên, với hạt ẩm  = 0,1, hạt khô  = 0,2;
tb – góc hợp bởi hướng vận tốc trống và trục của hạt, tb thay đổi
trong khoảng từ 0 /2, lấy tb = 0,64;


23

L – công làm rụng một hạt có khối lượng m (kg), L = mv2/2 (J), với
v(m/s) là vận tốc của hạt. Với cây hạt khô L = 0,049J, cây hạt rụng
trung bình L = 0,034 J, cây hạt dễ rụng L = 0,025 J.
Bảng 1.1, trình bày vận tốc đập đối với từng loại cây và tùy theo bộ phận
đập.

12 – 15

10,6 – 15,2

Lúa khô

19 – 23

24 – 26

20,3 – 25,4

Lúa ẩm

27

–

–

Đậu

(*)

Máy Mỹ

Theo Phạm Xuân Vượng [12].
Để giảm hao phí hạt, cần thiết giảm tốc độ quay của trống và tăng góc bao

của máng trống. Máy đập hướng trục đáp ứng được yêu cầu này với tốc độ quay

700
800
900

Loại răng
tròn
2,0
2,5
3,0
4,0
4,5
1,3
1,5
1,7
1,8
1,9

Loại bản
rộng
3,5
4,0
4,5
5,0
6,0
1,6
1,7
1,8
1,9
2,0


(1.8)

v – vận tốc đập, m/s;
dm – vi phân khối lưiợng cung cấp, kg;
dt – vi phân thời gian, s;
m’ – lượng cung cấp riêng, kg/s.

Lực ma sát tính theo công thức:
F = f.P
Trong đó:

(1.9)

f – hệ số ma sát. Theo V.P. Gơriatskin f = 0,20  0,85. Theo
Kamarốv và Puxtưghin thì với trống răng f = 0,7  0,8, còn
trống thanh thì f = 0,65  0,75.

Lực đập cần thiết:
P = m’.v + f.P hay P = m’.v/ (1 – f)

(1.10)