BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

THIẾT KẾ MÁY NGHIỀN ĐĨA
SỬ DỤNG ĐỘNG CƠ 1 kW

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

Trương Văn Thảo

SINH VIÊN THỰC HIỆN

Ngô Minh Mãi (MSSV: 1087138)
Ngành: Cơ khí chế biến – Khóa: 34

Tháng 05/2012


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
-----------------------------------Cần Thơ, ngày 03 tháng 01 năm 2012

PHIẾU ĐỀ NGHỊ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP CỦA SINH VIÊN
NĂM HỌC 2011 – 2012


 Phân tích và lựa chọn phương án chế tạo.
 Thử nghiệm độ cứng của gạo, bắp, đậu.
 Bản vẽ lắp và bản vẽ chi tiết.

7.

Các yêu cầu cho việc thực hiện đề tài:
Phòng thí nghiệm Cơ lý tính Nông sản Thực phẩm
Sự hỗ trợ thiết bị, dụng cụ thí nghiệm ở xưởng cơ khí.

8.

Kinh phí dự trù cho việc thực hiện đề tài: ………………………………...

Ý KIẾN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

SINH VIÊN ĐỀ NGHỊ
Ngô Minh Mãi

Ý KIẾN BỘ MÔN

PHÊ DUYỆT CỦA KHOA

i


NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................

......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................

iii




NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG BẢO VỆ
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................

v

xiv

Phần B: phần thuyết minh

Trang

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG ............................................................1
1.1. Đặt vấn đề .............................................................................................................1
1.2. Thực trạng của đề tài........................................................................................ 2
1.3. Tính cấp thiết của đề tài ................................................................................... 2
CHƯƠNG II: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU: CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY ....... 4
2.1. Giới t hiệu chung ............................................................................................... 4
2.1.1. Tổng quan về ngành chế biến thức ăn chăn nuôi ...................................... 4
2.1.2. Tầm quan trọng của máy nghiền trong sản xuất thức ăn chăn nuôi .......... 9
2.2. Cơ sở lý thuyết củ a quá trình nghiền ............................................................. 12
2.2.1. Cơ sở vật lý của quá trình nghiền vật thể rắn .......................................... 14
2.2.2. Mức độ nghiền.......................................................................................... 15
2.2.3. Các thuyết nghiền ................................................................................. 17
2.2.4. Các chu trình nghiền ................................................................................ 21
2.2.5. Nguyên tắc làm việc của các máy nghiền................................................ 24
2.2.5.1. Nguyên tắc va đập vỡ tự do ............................................................... 24
2.2.5.2. Nguyên tắc cắt nghiền vỡ................................................................... 25
2.2.5.3. Nguyên tắc chà xát vỡ........................................................................ 25

vi


2.2.5.4. Nguyên tắc ép dập vỡ......................................................................... 26
2.3. Các loại máy nghiền....................................................................................... 26


5.3.1. Chọn vật liệu ........................................................................................... 63
vii


5.3.2. Tính toán sơ bộ đường kính trục ............................................................. 63
5.3.3. Tính gần đúng trục ................................................................................. 64
5.3.4. Thiết kế gối đỡ trục ................................................................................ 69
5.3.5. Tính mối ghép then ................................................................................ 70
5.4. Thiết kế các chi tiết khác ................................................................................ 71
5.4.1. Đĩa di động ............................................................................................. 71
5.4.2. Đĩa cố định ............................................................................................. 72
5.4.3. Máng cấp liệu ......................................................................................... 73
5.4.4. Nắp trên và nắp dưới .............................................................................. 74
5.4.5. Tay điều chỉnh khe hở của đĩa nghiền ................................................... 76
5.4.6. Ống trụ có ren và đai thép ...................................................................... 77
5.4.7. Bộ phận cố định đĩa di động ...................................................................... 78
5.4.8. Khung máy ............................................................................................... 79

CHƯƠNG VI: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................... 80
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................. 81
PHỤ LỤC ............................................................................................................... 82
ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ............................................................ 83

viii


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1 Phân loại các nhà máy sản xuất TACN của Việt Nam theo công suất 5
Bảng 2.2 Diện tích và sản lượng nguyên liệu thức ăn chăn nuôi sản xuất trong
nước ...................................................................................................................6

Hình 3.4: Máy nghiền một đĩa loại 4 ..............................................................40
Hình 3.5: Các loại máy nghiền loại 4 và 5 dùng cho các dây chuyền sản suất
hỗn hợp gỗ từ các vỏ bào. ...............................................................................41
Hình 3.6: Máy nghiền hai đĩa loại 1 ................................................................43
Hình 3.7: Sơ đồ truyền vật liệu nghiền trong máy nghiền hai đĩa ..................44
Hình 3.8: Máy nghiền đĩa kép kiểu kích thước 3 có đĩa đặt ở giữa. ...............45
Hình 3.9: Máy nghiền kép loại 3 và 4 có đĩa kiểu thanh đỡ ...........................47
Hình 3.10: Máy nghiền kép loại 5 có đĩa kiểu thanh đỡ .................................48
Hình 4.1: Sơ đồ cấu tạo máy nghiền đĩa kiểu trục đứng loại 1 đĩa cố định 1
đĩa di động .......................................................................................................56
Hình 5.1: Biểu đồ phân bố nội lực trên trục. ...................................................65
Hình 5.2: Trục máy .........................................................................................67
Hình 5.3: Phân tích lực ở ổ đỡ. .......................................................................69
Hình 5.4: Đĩa đi động ......................................................................................71
Hình 5.5: Đĩa cố định ......................................................................................72
Hình 5.6: Bề mặt đĩa cố định và di động ................................................................. 72

Hình 5.7: Máng cấp liệu..................................................................................73
x


Hình 5.8: Nắp trên. ..........................................................................................74
Hình 5.9: Thùng dưới ......................................................................................75
Hình 5.10: Tay điều chỉnh khe hở của đĩa nghiền ..........................................76
Hình 5.11: Ống trụ và đai thép. .......................................................................77
Hình 5.12: Bộ phận cố định đĩa di động (kê đá) .............................................78
Hình 5.13: Khung máy............................................................................................. 79

xi



Nhật khẩu

5

QĐ

Quyết định

6

NN&PTNT

Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn

7

BNN

Bộ Nông nghiệp

8

ASEAN

Association of Southeast Asian Nations

9

EU


Good Manufacturing Pratice

xii


LỜI CẢM ƠN
Qua quá trình học tập nghiên cứu trong suốt khóa học 2008 – 2012 , cùng
với sự cố gắng của bản thân, đồng thời được sự quan tâm của Ban Giám Hiệu nhà
trường, Ban Chủ Nhiệm Khoa Công Nghệ, đặc biệt được sự hướng dẫn, giúp đỡ tận
tình của quý thầy cô, cán bộ khoa có liên quan, gần gũi và sâu sắc nhất là quý thầy
cô, tập thể cán bộ công nhân viên trong bộ môn Cơ khí và các bạn sinh viên. Nay
tôi chính thức được báo cáo luận văn tốt nghiệp, nhân đay tôi xin chân thành cảm
ơn:
 Cảm ơn Ban Giám Hiệu nhà trường, Ban Chủ Nhiệm khoa Công Nghệ luôn
quan tâm giúp đỡ và chỉ đạo tôi trong s uốt khóa học.
 Cảm ơn thầy Trương Văn Thảo và thầy Phạm Phi Long đã tận tình theo dõi
và hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn.
 Cảm ơn quý thầy cô trong khoa Công Nghệ, các cán bộ công nhân viên đang
làm việc tại xưởng đã hết lòng giúp đỡ và góp ý cho luận văn tốt nghiệp của
tôi.
 Cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình của các anh chị và bạn sinh viên trong suốt quá
trình thực hiện luận văn.
Sinh viên thực hiện
Ngô Minh Mãi

xiii


LỜI NÓI ĐẦU

Việt Nam có thế mạnh về trồng trọt, là một trong những quốc gia hàng đầu
xuất khẩu gạo, cà phê, hồ tiêu, hạt điều… nhưng cây trồng làm nguyên liệu chế biến
thức ăn chăn nuôi như bắp, đậu nành… lại rất thiếu, phải nhập khẩu. Hầu hết giá
những nguyên liệu này đều cao, giá bắp trồng trong nước lên đến 160 USD/tấn, nếu
nhập khẩu bắp từ Mỹ chỉ 135-145 USD/tấn, nên chi phí đầu vào của chăn nuôi cao
hơn so với khu vực từ 10%-20%, nếu so với thế giới con số này lên đ ến 20%-25%.
Đất nước chúng ta hiện nay có nền nông nghiệp đang phát triển theo hướng hiện
đại hóa nhằm đẩy mạnh phát triển kinh tế nông thôn.
Nghành chăn nuôi ở nước ta ngày càng phát triển lớn mạnh do đó kéo theo
nhu cầu thức ăn chăn nuôi dành cho vật nuôi ngày càng tăng. Tuy nhiên nền công
nghiệp sản xuất thức ăn chăn nuôi không đáp ứng được yêu cầu. Dẫn đến một thực
trạng giá thức ăn cho vật nuôi ngày càng tăng, làm tăng thêm gánh nặng chi phí
cho các nhà chăn nuôi.
Để góp phần làm giảm gánh nặng cho nhà chăn nuôi thì họ phả i chủ
động trong việc tìm kiếm thức ăn cho vật nuôi. Chẳng hạn có thể tự chế biến các
loại thức ăn hỗn hợp đơn giản từ nguồn nguyên liệu sẵn có tại địa phương như
các loại hạt: tấm, cám, ngô….
Để làm được việc đó người chăn nuôi cần các thiết bị phục vụ chế biến thức
ăn chăn nuôi. Trong đó các thiết bị nghiền là rất quan trọng.
1.2. Thực trạng của đề tài
1


Hiện nay tại Việt Nam máy nghiền dạng đĩa có ít trên thị trường và phải
nhập khẩu từ các nước khác như Trung Quốc, Đài Loan… Các máy này có mẫu
mã tương đối đẹp và hạn chế được tiếng ồn cũng như việc phát sinh ra bụi trong
lúc vận hành, nhưng giá thành hơi cao.
Máy nghiền đĩa thường được sử dụng trong ngành sản xuất lương thực để
nghiền bột vừa và bột mịn. Do máy nghiền đĩa có năng suất thấp hơn một vài loại
máy nghiền bột khác, tuy nhiên chúng có thể nghiền vật liệu ở dạng dẻo quánh, ướt

nguyên liệu sẵn có tại đị a phương: Tấm, ngô, khoai mì… Qua đó làm giảm chi
phí đầu tư nhằm mang lại lợi nhuận cao hơn cho nhà chăn nuôi hướng đến một
nền sản xuất nông nghiệp tiên tiến.
Vì vậy việc “Thiết kế máy nghiền đĩa, động cơ 1 kW” để nghiền thức ăn
chăn nuôi là vô cùng cần thiết và cần sớm hoàn thiện để đưa vào sản xuất đại trà để
phục vụ người chăn nuôi.

3


CHƯƠNG II

LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU: CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY

2.1. Giới thiệu chung
2.1.1. Tổng quan về ngành chế biến thức ăn chăn nuôi
Trong điều kiện ngành chăn nuôi đang phải đối mặt với dịch bệnh, đầu ra, thì
ngành sản xuất, chế biến thức ăn chăn nuôi cũng đang mắc phải nhiều khó khăn,
thách thức. Ngành sản xuất thức ăn chăn nuôi (TACN) của nước ta có tốc độ phát
triển khá nhanh nhưng giá luôn cao hơn 10 -15% so với các nước trong khu vực nên
tính cạnh tranh không cao. Bên cạnh đó, sản xuất không đáp ứng nổi nhu cầu tiêu
dùng trong nước, hàng năm phải nhập khẩu khoảng 20 -30% về khối lượng, chiếm
tới 45% tổng giá trị nguyên liệu sản xuất TACN. Tăng cường năng lực c ho ngành
sản xuất TACN sẽ làm tăng khả năng sản xuất trong nước đáp ứng tốt nhu cầu tiêu
thụ của thị trường và ổn định giá cả góp phần phát triển nhanh chóng ngành chăn
nuôi ở Việt nam.
Theo số liệu thống kê, hiện cả nước có 241 nhà máy chế biến TACN (13, 7%
của nước ngoài, 4,1% liên doanh và 82,2% trong nước). Chính phủ Việt Nam đang
khuyến khích các công ty đầu tư vào ngành thức ăn chăn nuôi trong nước. Số lượng
các công ty tham gia vào ngày ngày càng nhiều trong đó khoảng 20 -25 nhà máy đã


100

≤ 5 tấn/h

145

58,2

115

49,1

≥ 10 tấn/h

57

22,9

62

26,4

≥ 20 tấn/h

28

11,2

32


2004

2005

2006

Sản

Sản

Sản

lượng

lượng

lượng

Diện tích

(1000

Diện tích

(1000

Diện tích

(1000


6646

474,8

7714

201,8

1512,3

188,4

1460,5

181,7

1454

tương

183,8

245,9

203,6

291,5

185,8

nguyên liệu sản xuất thức ăn chăn nuôi công nghiệp. Lượng thức ăn chăn nuôi ở
Việt Nam được nhập khẩu k há lớn do nhu cầu trong nước đáp ứng không đủ. Tính
riêng 7 tháng đầu năm 2007, kim ngạch nhập khẩu TACN và nguyên liệu sản xuất
TACN của Việt Nam lên tới 662 triệu USD, tăng 76% so với cùng kỳ năm 2006.
ASEAN là thị trường cung cấp thức ăn gia súc và nguyên liệu chế biến
TACN lớn nhất cho Việt Nam (thường chiếm khoảng 47% lượng nhập khẩu), tiếp
theo đó là thị trường Trung Quốc (19%), thị trường EU (14%) và thị trường Hoa Kỳ
(13%). Kim ngạch nhập khẩu TACN và nguyên liệu sản xuất TACN đáp ứng cho
nhu cầu t rong nước 6 tháng đầu năm 2007 lên tới 547 triệu USD.

6


Bảng 2.3 Sản lượng thức ăn chế biến công nghiệp của Việt Nam.
Đơn vị tính (nghìn tấn)
Thức ăn chế biến Công nghiệp

% Thức ăn
chế biến so

Năm

Thức ăn hỗn

Thức ăn đậm

hợp

đặ c


747

5.118

44,8

Nguồn: BC Tổng quan SX TACN Việt Nam
Giá thức ăn chăn nuôi trong nước khá cao (chiếm tới 75% chi phí sản xuất),
nguyên nhân tình trạng này là do thiếu khả năng th ực hiện quy hoạch phát triển toàn
diện các nguồn nguyên liệu thô cũng như công nghiệp phụ trợ cho ngành thức ăn
chăn nuôi. Nước ta có trên 1 triệu ha trồng ngô nhưng năng suất chỉ đạt 3,6 tấn/ha
(trong khi các nước phát triển đạt mức 5 - 6 tấn/ha) nên dù c ó sản lượng trên 3,6
triệu tấn ngô nhưng ngành thức ăn chăn nuôi vẫn phải nhập khẩu hàng trăm ngàn
tấn/năm (riêng năm 2006 là khoảng 500.000 tấn). Các nguyên liệu bột cá 60% đạm,
vi khoáng, amino acid... các nhà sản xuất cũng phải nhập khẩu toàn bộ vì tron g
nước chưa sản xuất được. Vì vậy, giá thức ăn chăn nuôi của Việt Nam luôn cao hơn
so với các nước trong khu vực từ 10 - 20%. Bên cạnh đó, tốc độ tăng trưởng nhanh
của ngành sản xuất thức ăn chăn nuôi thời gian qua cũng đi kèm với tồn tại trong
công tác giám sát, kiểm định chất lượng. Chất lượng thức ăn không đạt yêu cầu nêu
trên đã gây thiệt hại cho người chăn nuôi. Giá cả không thể cạnh tranh mà chất
lượng cũng chưa chắc bảo đảm tốt hơn sản phẩm của nước ngoài, bởi vậy hiện hay,
hơn 50% lượng thức ăn chăn nuôi đáp ứng cho nhu cầu tiêu thụ trong nước vẫn phải
nhập từ các nước khác về.

7


Nhìn tổng thể về chăn nuôi, dù gia súc hay gia cầm thì đặc điểm chung cả
nước vẫn là nuôi phân tán, chủ yếu lấy công làm lời, chưa phải là một nền chăn nuôi
chuyên nghiệp, qu y mô lớn để giảm giá thành, tăng mức cạnh tranh trên thị trường.

ăn chăn nuôi là một thực đã xảy ra. Ta sẽ nhận xét bảng sau:
Bảng 2.4 Thống kê tình sản lượng sản xuất thức ăn chăn nuôi các tỉnh (đơn vị: tấn/năm).
2006

2007

2008

2009

2010

2011

An Giang

71.247

66.178

69.025

55.176

55.506

Vĩnh Long

8.021


vực TACN và chăn nuôi lại phải đối đầu với giá nguyên liệu và giá thức ăn tăng
cao, khiến cho doanh nghiệp và người chăn nuôi gặp khó khăn, nhất là kiểu chăn
nuôi hộ gia đình, nuôi ít nhưng lại đầu tư nhiều do giá thức ăn tăng.
Để có nguyên liệu sản xuất nên các doanh nghiệp phải nhập nguyên liệu từ
nước ngoài vì nguyên liệu trong nước không đủ cung để sản xuất. Ta nhận xét bảng
sau:
Bảng 2.5 Một số chủng loại TAGS và nguyên liệu nhập khẩu từ Ấn Độ trong tháng

8/2011.
Chủng loại

ĐVT

Đơn
giá

Cảng, cửa khẩu

Cám gạo trích ly, nguyên liệu
sản xuất thức ăn gia súc, hàng

tấn

179

Cảng Hải Phòng

CFR

NK phù hợp QĐ 90/2006 Bộ


0.22

Cản g Hải Phòng

CFR

Kg

0.43

Cảng Hải Phòng

CFR

tấn

171

tấn

247

tấn

395

chế biến thức ăn chăn nuôi, hàng
bao đóng trong Cont, 50k/bao
Cám gạo trích ly, nguyên liệu

QĐ số 90 Bộ No&PTNT: Profat:
38.04%;

Fibre:

10.18%;

Cảng Hải Phòng

CNF

Moisture: 9.87%; Sand / Silica:
2.39%
Khô

dầu

lạc

(Hàm

lượng

Aflatoxin: 50ppbmax, độ ẩm:
10% max, dùng làm nguyên liệu

Cảng Cát Lái (Hồ Chí
Minh)

CF