LỜI CẢM ƠN

Với sự tận tình cố vấn giúp đỡ, Tôi xin chân thành cảm ơn thầy Th.s Trần ngọc
Nhuần, người đã trực tiếp hướng dẫn tôi hoàn thành đề tài này. Các thầy đã truyền
đạt cho tôi những kiến thức từ lý thuyết cũng như thực tế, những kinh nghiệm từ
những người đi trước. Giúp tôi những kiến thức để giải quyết khó khăn trong quá
trình thực hiện đề tài.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các thầy, cô trong nhà trường và đặc biệt là các
thầy cô trong khoa cơ khí đã giúp đỡ cho tôi trong suốt thời gian học tập và trong
quá trình thực hiện đề tài này.
Tôi cũng cảm ơn các anh chị cô chú thủ thư thư viện trường và tại thư viên tỉnh
Khánh Hòa đã tận tình giũp đỡ tôi tìm kiếm tài liệu để có thể hoàn thành đồ án này.
Con xin chân thành cảm ơn Bố, mẹ, anh chị em và những người thân trong gia
đình đã nuôi dạy, tạo mọi điều kiện tốt cho con học tập và động viên con trong suốt
thời gian học tập.
Và cuối cùng, Tôi xin gởi lời cảm ơn đến tất cả các bạn bè, những người đã hỗ
trợ tôi trong quá trình học và thực hiện đề tài này.

Nha trang, ngày 20 tháng 11 năm 2006
Phạm Văn biên

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

Trang

1


Họ, tên SV

: Phạm Văn Biên

Lớp

: 45CT

Ngành

: Chế tạo máy

Mã ngành

:

Tên đề tài

: Thiết kế kỹ thuật máy tạo thức ăn viên bằng phương pháp lăn

ép phục vụ chăn nuôi lợn năng suất 200kg/giờ
Số trang

:

Số chương: 7

Hiện vật

: không

Số tài liệu tham khảo:


16

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
Kết luận:.................................................................................................................

Nha trang, ngày….., tháng …., năm 2006.
Cán bộ hướng dẫn:

Th.s Trần Ngọc Nhuần

PHIẾU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG LVTN

Họ, tên SV

: Phạm Văn Biên

Lớp

: 45CT


Ngành

: Chế tạo máy

Mã ngành

:

Trang

2


Tên đề tài

: Thiết kế kỹ thuật máy tạo thức ăn viên bằng phương pháp lăn

ép phục vụ chăn nuôi lợn năng suất 200kg/giờ
Số trang

:

Số chương: 7

Hiện vật

: không

Số tài liệu tham khảo:


16

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
Điểm phản biện ......................................................................................................
Nha trang, ngày….., tháng …., năm 2006.
Cán bộ phản biện:

ĐIỂM CHUNG
Bằng số
Bằng chữ

Nha trang, ngày….., tháng …., năm 2006.
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

Trang

3


MỤC LỤC
Trang


LỜI NÓI ĐẦU

1

Chương 1 : TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH CHĂN NUÔI CỦA
NƯỚC TA HIỆN NAY...............................................................................3
1.1 Đặt vấn đề...........................................................................................3
1.2 Sơ lược về tình hình chăn nuôi lợn ở nước ta. .................................. 4
1.2.1 Lợn – một tiềm năng lớn. ........................................................4
1.2.2 Nhu cầu về thức ăn cho lợn..................................................... 4
1.3 Giải pháp mới cho ngành nuôi lợn và triển vọng của ngành
chăn nuôi .................................................................................................. 4
1.4 Ý nghĩa của thức ăn trong chăn nuôi.......................................... 5
1.5

Yêu cầu của thức ăn cho Lợn ...................................................5

1.5.1. Các thành phần có trong thức ăn cho Lợn .............................5
1.5.2. Kích thước, hình dạng viên thức ăn……………………………... 9
1.5.3 Ưu, nhược điểm của thức ăn ép viên......................................... 10
Chương 2. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ. ............................... 11
2.1Cơ sở lý thuyết của quá trình nén ép...............................................11
2.1.1 Khái niệm..................................................................................11
2.1.2

Các phương pháp nén – ép ......................................................11

2.1.3Cơ sở hóa – lý của quá trình ép vật liệu hạt và xơ. ...................... 12
2.1.4Quá trình hình thành khối sản phẩm trong
rãnh hở của cối vòng hoặc cối phẳng. .................................................14

2.1.5 Mục đích và phạm vi ứng dụng. .................................................16
2.2

Yêu cầu đối với máy. …………………………………………..17

2.3 .Sơ đồ nguyên lý, ưu nhược điểm và phạm vi ứng
dụng của các máy ép. ............................................................................ 18
2.3.1Phương án 1: ..............................................................................18

Trang

4


2.3.2 Phương án 2: Máy ép viên sử dụng mâm tạo hạt và nhông ép (hay kiểu
trục cán – cối vòng)......................................................................................21
2.3.3 Phương án 3: Máy ép bằng phương pháp lăn ép ........................23
2.4. lựa chọn máy ...................................................................................25
Chương 3. TÍNH TOÁN THẾT KẾ MÁY ÉP VIÊN CHO LỢN ............ 26
3.1 Tính chọn các thông số máy ép. ...................................................27
3.2 Tính toán các thông số ép của cối ép .............................................27
3.3 Tính toán số vòng quay .................................................................. 29
3.4 Tính khoảng cách của dao cắt so với con lăn ................................ 30
3.5 Tính công suất chi phí cho quá trình ép. ........................................ 31
3.5.1 Công suất chi phí cho ma sát giữa vật liệu và cối ép. ................31
3.5.2 Công suất chi phí để thắng ma sát giữa ổ lăn và con lăn……. 32
3.5.3 Công suất tiêu hao để khác phục ma sát của
vật liệu và con lăn. .......................................................................................33
3.6 Công suất động cơ dẫn động. ..........................................................36
3.7Tính toán cơ cấu truyền động. .........................................................36

3.7.1. Chọn phương án truyền động cho trục vít. ............................... 36
3.7.2. Thiết kế bộ truyền trục vít bánh vít. ....................................... 41
3.8 Thiết kế trục và tính then................................................................ 47
3.8.1 Thiết kế trục ........................................................................ 47
3.8.2 Tình Then..............................................................................54
3.9. Thiết kế gối đỡ trục: ...................................................................... 54
CHƯƠNG 4 : TÍNH BỀN CHO CÁC CHI TIÉT..................................... 58
4.1.

Tính toán bền khuôn cối.........................................................58

4.2 Kiểm nghiệm sức bền của trục chính .............................................60
CHƯƠNG 5 :LẬP QUY TRÌNH CHẾ TẠO GIA CÔNG
TRỤC CHÍNH ............................................................................................66

5.1 XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT, PHÂN TÍCH CHI TIẾT,
PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI. ...................................................66
5.1.1. Định dạng sản xuất:............................................................... 66

Trang

5


5 .1.2. Phân tích chi tiết gia công .....................................................71
5.1.3. Chọn dạng phôi và phương pháp chế tạo phôi:.......................71
5.1.4. Các phương gia công các bề mặt của phôi: .............................71
5.1.5. Trình tự gia công chi tiết trục ..................................................75
5.2: XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ TRUNG GIAN VÀ KÍCH THƯỚC
TRUNG GIAN. ...........................................................................................91

5.2.1. Xác định lượng dư trung gian bằng phương pháp phân tích đối với
nguyên công 4: ............................................................................................91
5.2.2. Tra lượng dư trung gian bé nhất cho các bước công nghệ: ........... 93
5.2.3> Kích thước trung gian tính toán:...................................................93
5.2.4> Dung sai kích thước trung gian: ...................................................94
5.2.5>Kích thước giới hạn lớn nhất: ........................................................94
5.2.6>Tính lượng dư trung gian bé nhất và lớn nhất của các bước: ....... 94
5.2.7>Lượng dư tổng cộng bé nhất và lớn nhất: ...................................... 95
5.2.8>Thử lại kết quả: ..............................................................................95
5.2.9> Kích thước danh nghĩa của phôi:................................................95
5.2.10 Xác định lượng dư và kích thước trung gian 100f7: .................97
5.2.11Xác định lượng dư và kích thước trung gian  80f6: ....................98
5.2.12 Xác định lượng dư và kích thước trung gian  70 h8: ................99
6.2.13Xác định lượng dư và kích thước trung gian 60 h8: ....................100
5.3 TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT. ......................................................................... 101
5.3.1. Tính chế độ cắt cho nguyên công 3 : .............................................101
5.3.2 Xác định chế độ cắt bằng cách tra bảng cho
các nguyên công còn lại .............................................................................105
Chương 6 : QUY TRÌNH LẮP RÁP VÀ SỬ DỤNG MÁY…………….112
6.1 Quy trình lắp ráp...............................................................................112
6.1.1 chọn phương pháp lắp. ............................................................... 112
6.1.2 Hình thức tổ chức lắp ráp..........................................................112
6.1.3 Phân chia máy thành các thành phần cấu thành. .....................112
6.1.4 Nội dung của nguyên công lắp ráp và trình tự
lắp hợp lý nhất............................................................................................112
Trang

6



6.2 Sử dụng máy. .....................................................................................114
6.2.1 Vận hành máy ............................................................................ 114
6.2.2 . Bảo dưỡng máy.......................................................................... 115
CHƯƠNG 7 : KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN................................. 116
7.1 NHẬN ĐỊNH CHUNG VỀ MÁY LĂN ÉP TẠO THỨC ĂN
VIÊN CHO LỢN ........................................................................................116
7.2 ĐỀ SUẤT Ý KIẾN

...................................................................... 117

7.3 KẾT LUẬN .....................................................................................117
TÀI LIỆU THAM KHẢO

Trang

7


LỜI NÓI ĐẦU
rong xu thế hội nhập với nền kinh tế toàn cầu, cùng với việc công nghiệp

T

hóa, hiện đại hóa đất nước. Kinh tế Việt Nam đã và đang từng bước thay
đổi để hợp với sự phát triển của kinh tế thế giới. Đi lên từ nền nông

nghiệp lúa nước, hơn bao giờ hết Việt Nam đã giữ gìn các giá trị chăn nuôi cho
riêng mình theo thời gian các phương thức chăn nuôi cũ đã dần được cải thiện và
sáng tạo hơn. Các trại gia súc, gia cầm truyền thống cũng được thay đổi, bên cạnh
đó ngành chăn nuôi cũng được phát triển thêm một số gia súc, gia cầm mới.

Chăn nuôi Lợn là một ngành chăn nuôi truyền thống của nước ta cũng như các
nước trong khu vực. Với Việt Nam đó là một ngành chăn nuôi đầy tiềm năng và có
cơ hội phát triển trong thời thời gian gần đây..
Trong những năm gần đây, để đáp ứng nhu cầu về tiêu thụ thức ăn có sản phẩm
tư thịt lợn nên ở nước ta đang có su thế phát triển ngành chăn nuôi lợn công nghiệp
theo hình thức trang trại. Do vậy, nhu cầu về thức ăn viên công nghiệp để chăn nuôi
lợn là rất lớn và có tiềm năng lớn về kinh tế.
Từ những nhu cầu trên thì việc cung cấp thức ăn cho Lợn cũng chiếm một phần
rất quan trọng. Ngày nay trên thị trường có rất nhiều loại thức ăn cho lợn, trong đó
có thức ăn dạng viên. Sau khi tìm hiểu kỹ về loại thức ăn này, Tôi đã được Khoa Cơ
Khí – Trường Đại Học Nha Trang giao cho đề tài với nội dung:
“Thiết kế kỹ thuật máy tạo thức ăn viên bằng phương pháp lăn ép phục vụ
chăn nuôi lợn năng suất 200kg/giờ.”
Với nội dung thực hiện:
1. Toång quan veà tình hình chăn nuôi của nước ta hiện nay.
2. Lựa chọn phương án thiết kế.
3. Tính toán thiết kế máy ép viên thức ăn cho lợn.
4. Tính sức bền của các chi tiết.
5. Lập quy trình chế tạo một chi tiết điển hình.
6. Quy trình lắp ráp và bảo dưỡng
7. Kết luận và đề xuất ý kiến.

Trang

8


Trong khi tiến hành đề tài này Tôi đã vận dụng kiến thức đã học ở Trường với
quá trình tìm hiểu các máy móc, thiết bị trong thực tế. Vì Tài liệu tham khảo còn
hạn chế, thời gian có hạn nên không thể tránh khỏi những sai sót. Kính mong Thầy,

Cô trong bộ môn và Các đơn vị có liên quan nhận xét, đánh giá, bổ sung để luận
văn được tốt hơn.
Nhân dịp này Tôi xin chân thành cảm ơn Thầy hướng dẫn Th.s Trần Ngọc
Nhuần, Các Thầy, Cô giáo giảng dạy trong suốt quá trình học tập, cùng các bạn
đồng nghiệp đã tận tình chỉ bảo và giúp đỡ.

Nha trang, ngày 20 tháng 11năm 2006.
Sinh viên thực hiện:
Phạm Văn Biên

Trang

9


Chương 1 : TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH CHĂN NUÔI CỦA NƯỚC TA
HIỆN NAY.
1.1 Đặt vấn đề.
Tỷ trọng chăn nuôi gia súc và thủy sản trong tổng sản lượng nông nghiệp
tăng dần theo mỗi năm từ 25,65%năm 1990 đến 28,5% năm 1995 và 31,6% năm
1998, cho đến nay đã lên tới hơn 40% trong tổng sản lượng nông nghiệp. Để duy trì
và phát triển tốt hơn nhằm đáp ứng nhu cầu thịt ,trứng, sữa cá tiếp tục tăng nhanh
trong những năm tới ngành chăn nuôi đã làm tốt công tác khuyến nông, thường
xuyên phổ biến hướng dẫn ứng dụng các tiến bộ kỹ thuật mới về con giống ,
phương pháp chăn nuôi đồng thời khuyến cáo nông dân sử dụng thức ăn công
nghiệp nhằm tăng nhanh năng suất và chất lượng sản phẩm. Để đủ thức ăn cung cấp
cho chăn nuôi nhiều nhà máy chế biến thức ăn gia súc quy mô lớn 2-5 t/ng đã được
xây dựng bên cạnh đó mở rộng mạng lưới chế biến thức ăn gia súc ở tại các địa
phương tạo nguồn thức ăn tại chỗ. Phong trào chăn nuôi gà ngan, vịt, chim, lợn, bò
sữa, ba ba công nghiệp và cá, tôm, cua lồng… đang phát triển trên diện rộng, nhờ

vậy tình hình cung cấp thực phẩm ổn định và có phầ dư trội đẻ xuất sang các tỉnh
biên giới Trung quốc, lào, campuchia. Xuất khẩu thực phẩm là một hướng quan
trọng, đem lại giá trị lợi nhuận cao, thúc đẩy sản xuất, phát triển kĩ thuật, thúc đảy
sự điều chỉnh về cơ cấu ngành nghề nông thôn, nâng cao thu nhập cho nông dân,
tạo công ăn việc làm cho người lao động.đẻ nâng cao hiệu quả chăn nuôi , yếu tố
quyết định là chất lượng thức ăn.thức ăn càng để lâu thì tốc đọ sâm nhập và phát
triển của nấm mốc, vi khẩn và sâu mọt càng nhanh, làm hỏng thức ăn và sản sinh ra
mầm mống gây bệnh cho vật nuôi. Nên việc cho gia súc ăn thức ăn mới chế biến
cũng là một biện pháp đảm bảo cho nâng cao hiệu quả chăn nuôi,và chất lượng thức
ăn. ở các cơ sở chăn nuôi quy mô 400-500 lợn, hay 5000-8000 con gà, vịt hay cá …
cần thức ăn cho vật nuôi 1-3 tấn/ ngày có điều kiện để chế biến tại chỗ nhằm phục
vụ cho chính mình đồng thời chế biến thức ăn làm dịch vụ. với các trang thiết bị
quy mô sản suất thức ăn 3-5 tấn/ngày ngoài việc sản suất thức ăn dạng bột, có thể
trang bị thêm thiết bị chế biến thức ăn viên, loại thức ăn có giá trị sử dụng cao, bảo
quản lâu dài hơn thức ăn bột.

Trang

10


1.2 Sơ lược về tình hình chăn nuôi lợn ở nước ta.
1.2.1 Lợn – một tiềm năng lớn.
Lợn là một trong những loại gia súc có tiềm năng kinh tế cao. Đây là
loại vật nuôi dễ nuôi nhanh đem lại được lợi nhuận kinh tế. Lợn có thể nuôi tập
trung thành đàn, thành nhưng trang trại nên việc nuôi cung dễ dàng hơn nhưng loại
vật nuôi khác. Hơn nưa, nước ta còn đang phát triển, thịt lợn vẫn là nguôn thức ăn
chính của nhân dân ta, nên việc tiêu thu thịt lợn rất dễ dàng. Nước ta là nước nông
nghiệp nên thức ăn cho lợn rất dễ có thể chế biến được thức ăn cho lợn. Như vậy,
nhờ điều kiên kinh tế của nước ta lợn là một tiềm năng lớn có giá trị kinh tế cao.

1.2.2 Nhu cầu về thức ăn cho lợn.
Để đạt được mục đích chăn nuôi lợn phù hợp với thị hiếu của người tiêu dùng
hiện nay thì việc tạo ra nhiều giống mới, giống cải tiến… cho năng suất cao, tỷ lệ
nạc nhiều đồng thời phải tạo nguồn thức ăn giàu dinh dưỡng, rẻ tiền và được cân
bằng đầy đủ các thành phần dinh dưỡng phù hợp với mục đích sản xuất của từng
loại lợn, các giai đoạn chăn nuôi lợn khác nhau, cũng như các hướng chăn nuôi
khác nhau… là vấn đề cần quan tâm giải quyết.
Những năm gần đây sản xuất thức ăn chăn nuôi công nghiệp đã và đang phát
triển mạnh. Trong đó, nhiều cơ sở sản xuất thức ăn cho lợn như: Cargill, CP, Con
cò, đã khẳng định được chất lượng sản phẩm với người chăn nuôi, nhưng giá thành
còn cao.
Trong chăn nuôi, yếu tố dinh dưỡng có vai trò quyết định đến việc thành bại của
nghề chăn nuôi vì thức ăn chiếm tới 75 – 80% tổng chi phí để sản xuất ra sản phẩm
thịt. Cho nên muốn tăng hiệu quả kinh tế thì phải làm như thế nào để chi phí đầu tư
vào thức ăn thấp nhất mà vẫn đảm bảo chất lượng. Muốn vậy, người chăn nuôi phải
có hiểu biết và vận dụng được kiến thức về dinh dưỡng cho lợn để từ đó có các biện
pháp đầu tư vào thức ăn hữu hiệu nhất, đem lại lợi ích kinh tế nhất.
1.3 Giải pháp mới cho ngành nuôi lợn và triển vọng của ngành chăn nuôi
Việc xác định vật nuôi mang tính ổn định, lâu dài và hiệu quả đang là vấn đề
cấp bách được đặt ra nhằm tìm giải pháp cho ngành chăn nuôi nói chung và giải
quyết tình trạng vật nuôi hiện nay cho nông dân nói riêng.

Trang

11


Mặc dù nghành chăn nuôi lợn của nước ta có từ lâu đời, với điều kiện thiên
nhiên thuận lợi, nhưng không được phát triển từ sớm nó chỉ được quan tâm và phát
triển trong vài năm trở lại đây.

Với nhiều ưu điểm: đây là loại gia súc dễ nuôi, có thể nuôi theo mô hình trang
trại lớn,có điều kiện để phát triển kinh tế nông nghiệp ở nước ta.
Về thị trường tiêu thụ, thịt lợn là nguồn thức ăn chính của nhân dân ta. Hơn nữa
thịt lợn cuãng có gía trị kinh tế cao trong việc phát triển xuất khẩu sang các nước
châu Âu và các nước phát triển.
Từ thực tế về việc chăn nuôi, phát triển lợn nhu cầu tiêu thụ về các sản phẩm từ
chúng. Có thể nói phát triển chăn nuôi lợn với mô hình trang trại là triển vọng lớn
của ngành chăn nuôi.
1.4

Ý nghĩa của thức ăn trong chăn nuôi

Do đời sống nhân dân ngày được nâng cao, nhu cầu về đạm động vật trong cơ
cấu bữa ăn thay đổi lớn nên đã kích thích ngành chăn nuôi phát triển.
Trong những năm tới, nền nông nghiệp chuyển dần sang sản xuất hàng hóa, hình
thức kinh doanh trang trại, thâm canh, công nghiệp và bán công nghiệp sẽ phát triển
mạnh. Nhu cầu về thức ăn chế biến ngày càng lớn nên việc thực hiện cơ giới hóa là
cần thiết.
Trong chăn nuôi gia súc, gia cầm, có 3 yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến
hiệu quả sản xuất là giống, thức ăn và thú y. Ba yếu tố này tác động và hỗ trợ lẫn
nhau. Dù có giống tốt, chăm sóc phòng và chữa bệnh tốt đến mấy cũng không mang
lại hiệu quả nếu thức ăn không tốt. Thức ăn đảm bảo cho sự duy trì và phát triển cơ
thể sống. Như vậy, với lượng thức ăn nhât định bổ sung thêm một số chất, thông
qua chế biến có thể tạo ra sản phẩm chăn nuôi lớn hơn nhiều.

1.5

Yêu cầu của thức ăn cho Lợn
5.1.1. Các thành phần có trong thức ăn cho Lợn


Trên cơ sở tiêu chuẩn ăn cho từng loại lợn đã được Viện chăn nuôi quốc gia công
bố; đề tài đã đi sâu nghiên cứu và so sánh đối chứng thực tế trong chăn nuôi lợn
giữa việc sử dụng cám công nghiệp với cám tự phối trộn tại ba hộ gia đình ở Mê

Trang

12


Linh, Vĩnh Yên, Bình Xuyên. So sánh tốc độ tăng trọng của lợn, khả năng chống
chịu bệnh tật, mức độ tiêu tốn thức ăn, hiệu quả kinh tế. Kết quả nghiên cứu cho
thấy, trong chăn nuôi lợn nếu sử dụng thức ăn tận dụng không bảo đảm dinh dưỡng
cho lợn tăng trưởng và phát triển; nếu sử dụng thức ăn công nghiệp giá thành rất
cao, hiệu quả kinh tế thấp; sử dụng thức ăn tự chế biến vừa bảo đảm đủ dinh dưỡng
cho lợn phát triển, vừa hạ giá thành sản phẩm; tỷ lệ nạc cao và tận dụng được các
nguồn nguyên liệu sẵn có của các nông hộ. Từ đó nhóm nghiên cứu đề xuất đưa ra
quy trình sản xuất và phối trộn thức ăn dùng trong chăn nuôi lợn như sau:
- Chuẩn bị các loại nguyên liệu để trộn thức ăn
+ Nhóm thức ăn giàu năng lượng gồm: những thức ăn nhiều tinh bột, đường như
ngô, thóc, gạo, cám gạo, bột sắn, bột khoai,... khối lượng nhóm thức ăn này chiếm
từ 70 – 80% khối lượng thức ăn hỗn hợp, yêu cầu đảm bảo không ẩm, mốc, thối (độ
ẩm dưới 13%), thức ăn được sàng sạch không bụi bẩn, không lẫn tạp chất.
+ Nhóm thức ăn giàu protein: Thức ăn giàu protein rất quan trọng trong việc
chăn nuôi lợn thịt, tỷ lệ nạc cao không thể thiếu được trong thức ăn hỗn hợp hoàn
chỉnh. Nguyên liệu gồm đỗ tương, khô đỗ, khô lạc, cá, bột cá, bột xương. Khối
lượng nhóm thức ăn này chiếm 20 – 30 % khối lượng thức ăn hỗn hợp. Yêu cầu
chất lượng các loại thức ăn này là đỗ tương phải được xử lý nhiệt trước khi cho ăn,
các loại khô đỗ, khô lạc còn thơm không mốc, không đổi màu, không đổi mùi. Các
loại cá như bột cá đảm bảo còn thơm không lẫn tạp chất, không thối mốc, đóng hòn,
tỷ lệ muối không quá 10%.

+ Nhóm thức ăn bổ sung: Tỷ lệ nhóm thức ăn này chiếm rất ít trong thức ăn hỗn
hợp từ 1- 3%, song vô cùng quan trọng không thể thiếu được trong việc chế biến
hỗn hợp thức ăn hoàn chỉnh. Những thức ăn bổ sung này cung cấp khoáng, vitamin
và axit amin không thay thế thường thiếu trong thức ăn (ligin). Yêu cầu chất lượng
của các thức ăn này đảm bảo không ẩm mốc, đóng vón, chuyển màu, chuyển mùi,
nên chọn mua của các hãng sản xuất có uy tín, còn hạn sử dụng không bục rách bao
vỏ.
- Kỹ thuật chế biến pha trộn:

Trang

13


+ Nghiền nhỏ các loại nguyên liệu thức ăn: Để đảm bảo hỗn hợp được trộn đều
các loại thức ăn nguyên liệu phải được nghiền nhỏ. Tuỳ từng qui mô chăn nuôi lớn
hay nhỏ, các hộ đầu tư máy nghiền có công suất thích hợp, yêu cầu khi nghiền máy
phải được vệ sinh sạch sẽ không lẫn các loại thức ăn khác. Sử dụng sàng có mắt
sàng nhỏ 2 mm.
+ Cân khối lượng từng loại thức ăn nguyên liệu đã nghiền nhỏ: Căn cứ vào nhu
cầu tiêu chuẩn từng loại lợn, từng giai đoạn sinh trưởng phát triển để phối trộn khẩu
phần thức ăn phù hợp nhất và căn cứ vào giá thành, giá trị dinh dưỡng từng loại
thức ăn nguyên liệu để lựa chọn các nguyên liệu thức ăn hỗn hợp có giá thành rẻ
nhất, tốt nhất. Nguyên tắc là thức ăn hỗn hợp càng nhiều loại thức ăn nguyên liệu
càng tốt. Các công thức phối trộn khẩu phần thức ăn cho lợn theo từng loại, từng
giai đoạn sinh trưởng và phát triển của lợn thịt như sau:
Bảng 1.1 : Công thức phối hợp khẩu phần cho lợn lai (ngoại x nội): Nuôi thịt
theo 3 giai đoạn

STT


Loại thức ăn nguyên
liệu (%)

Lợn từ

Lợn từ

10 – 30 kg

31 – 60 kg

Lợn từ
61 – 100
kg

1

Bỗng rượu

18

40

46

2

Cám gạo


42

42

40

3

Tấm

20

-

-

4

Bột cá

8

6

6

5

Khô đỗ tương


10

10

6

6

Bột xương

1

1

1

7

Premix – VTM

1

1

1

8

Tổng số


100

100

100

3.104

3.010

2.918

9

Năng

lượng

trao

đổi

(kcal/kg)

Trang

14


STT


10

Loại thức ăn nguyên
liệu (%)
Protein thô (%)

Lợn từ

Lợn từ

10 – 30 kg

31 – 60 kg

14,50

15,28

Lợn từ
61 – 100
kg
13.50

Bảng 1.2 : Công thức phối trộn khẩu phần ăn cho lợn lai (ngoại x ngoại) và
lợn ngoại nuôi thịt theo 3 giai đoạn
Lợn từ

Loại thức ăn


Lợn từ 61 – 100

Lợn từ
kg

ST
T
10 – 30

nguyên liệu (%)

kg

31 – 60
kg

Công thức
1

Công
thức
2

1

Tấm hoặc bột ngô

30

25


27

30

2

Cám gạo

50

60

60

60

3

Bột cá

10

6

7

5

4


Khô lạc

9

8

5

4

5

Vỏ sò nghiền

0,5

0,5

0,5

1

6

Muối

0,5

0,5


0,5

-

7

Tổng số

100

100

100

2.864

2.813

2.897

18,5

17,2

15,2

8

9


Năng lượng trao đổi
(kcal/kg)
Protein thô (%)
* Cách trộn thức ăn hỗn hợp

Trang

15

10
0
2.8
46
15,
1


- Thức ăn hỗn hợp gồm nhiều loại thức ăn nguyên liệu với khối lượng từng loại
rất khác nhau, có loại chiếm tỷ lệ lớn 70 – 80% (thức ăn tinh bột); có loại chiếm tỷ
lệ rất nhỏ 1% (premix, khoáng).
- Yêu cầu phải trộn thật đều các loại thức ăn với nhau do đó với các hộ chăn nuôi
qui mô lớn, phải đầu tư máy trộn thức ăn còn với các hộ chăn nuôi vừa và nhỏ trộn
bằng phương pháp thủ công cần chú ý:
+ Chọn nơi trộn thức ăn rộng rãi sạch sẽ, tốt nhất là có tấm lót nền.
+ Trộn đều từng nhóm thức ăn với nhau (nhóm thức ăn năng lượng, nhóm thức
ăn bổ sung).
+ Trộn thức ăn tinh bột với thức ăn đạm: Lấy một phần thức ăn tinh bột trộn với
thức ăn đạm thật đều sau đó lấy phần thức ăn tinh bột còn lại trộn đều với hỗn hợp
trên.

+ Trộn thức ăn bổ sung: Lấy một phần thức ăn hỗn hợp trên trộn đều với nhóm
thức ăn bổ sung sau đó lại lấy một phần thức ăn hỗn hợp trên trộn đều với thức ăn
vừa trộn. Cứ làm như vậy cho đến khi hết.
- Bảo quản
Sau khi chế biến có thể sử dụng ngay cho lợn là tốt nhất nếu trộn một mẻ cho
nhiều ngày cần bảo quản thức ăn trong bao bì để trong kho cao ráo, chống ẩm mốc,
chuột. Cũng chỉ nên bảo quản trong thời gian ngắn (dưới 1 tuần là tốt nhất).
1.5.2. Kích thước, hình dạng viên thức ăn
Với các máy tạo viên khác nhau và các đầu tạo viên khác nhau sẽ cho ta các
hình dạng và kích thước viên khác nhau như: hình trụ, hình tròn, hình elíp, hình tam
giác, hình thang,…

Hình 1.1 Các loại hình dạng viên thức ăn.

Trang

16


Đối với lợn thì thức ăn viên của chúng có dạng hình trụ. Hạt có thể được tạo
dạng hình trụ có kích thước, thành phần phụ thuộc vào loại gia cầm (gà, vịt, ngan,
ngỗng, đà điểu, cá, tôm,…) và lứa tuổi.
Với gia cầm mới nở đường kính hạt nhỏ hơn 3mm.
Với gia cầm trưởng thành và cá thì đường kính 5mm.
Với lợn trưởng thành thì đường kính 5 mm.
Tỷ lệ chiều cao hạt ép với đường kính để cho gia cầm không quá 1,5 và để cho
gia súc không quá 2.
1.5.3 Ưu, nhược điểm của thức ăn ép viên
Ưu điểm:
Sau khi phối trộn thức ăn hỗn hợp, để bảo quản và sử dụng thức ăn hỗn hợp đó

được đóng bao, đóng bánh hoặc ép viên, tạo hạt.


Ép viên làm chặt các cấu tử.



Làm tăng khối lượng riêng.



Không tự bị phân loại.



Giảm tính hút ẩm và khả năng oxy hóa không khí. Nếu đóng bao,

phương pháp này đơn giản, dễ vận chuyển nhưng trong quá trình vận chuyển do
rung động hoặc xóc hỗn hợp thức ăn bị phân lớp. Muốn đồng đều lại phải trộn lại;
không để được lâu vì độ hút ẩm cao, vi khuẩn dễ hoạt động vì tính hút ẩm cao dẫn
đến mốc và thối rữa sản phẩm, đặc biệt nếu trong hỗn hợp có các thành phần bột
xương, bột cá.).
 Giá trị dinh dưỡng cao với độ đồng đều lớn, thuận lợi trong việc cho ăn và
tạo điều kiện cơ giới hóa chuồng trại chăn nuôi với năng suất cao.
 Thể tích chiếm chỗ của thức ăn định hình giảm 2 – 4 lần so với dạng bột do
đó bảo quản và vận chuyển dễ dàng.
Trong quá trình ép viên, hỗn thức ăn có thể được trộn thêm các chết kết dính:
nước, mật rỉ, hồ bột, keo,…nhằm tăng cường liên kết giữa các cấu tử và giảm áp lực
khi ép. Nếu lượng nước lớn thì sau khi ép viên có thể đem sấy khô.
Kích thước các cấu tử phối trộn được ép viên cũng phải hợp lý, nếu quá lớn phải

ngiền, quá nhỏ phải tạo hạt sơ bộ.
Trang

17


Nhược điểm:
 Quá trình tạo viên phức tạp phải qua các khâu trộn sau đó ép tạo viên và
cuối cùng là sấy hoặc làm lạnh để đảm bảo yêu cầu.
 Giá thành mua thức ăn viên cao.

Trang

18


Chương 2. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ.
2.1

Cơ sở lý thuyết của quá trình nén ép

2.1.3 Khái niệm
Nén ép là quá trình xích lại gần của các phần tử nguyên liệu dưới tác dụng của
ngoại lực, kết quả là khối lượng riêng được tăng lên.
Nhìn từ góc độ sản phẩm thì quá trình nén – ép là qúa trình tạo ra khối sản phẩm
phụ thuộc vào khối lượng riêng và độ sệt của nó. Khối lượng sản phẩm tạo ra có thể
giữ được hình dạng dưới ảnh hưởng của nội lực liên kết hay phản lực ngoài từ các
vật giới hạn ( bởi các bộ phận làm việc của máy như thanh viền, thành bình, thành
máng, …).


2.1.4

Các phương pháp nén – ép

Quá trình nén – ép tạo hình thực phẩm có các phương pháp sau: nén, xoắn, rung,
ép trào, cán lăn.
Nếu quá trình nén – ép trong thể tích kín gọi là ép. Tùy theo khối lượng riêng
yêu cầu, khi ép nguyên liệu có dạng thân lá ta có các bó thức ăn chăn nuôi có khối
lượng riêng 120 – 160 kg/m3, hoặc các bánh thức ăn có khối lượng riêng từ 600 –
900 kg/m3. Khi ép thức ăn dạng hỗn hợp hay bột cỏ, nhận được những viên thức ăn
có khối lượng riêng 1200 – 1300 kg/m3.
Quá trình tạo hạt có thể bằng phương pháp ẩm hoặc khô. Với phướng pháp ẩm
thức ăn chăn nuôi trước khi tạo hạt được làm ẩm bằng nước nóng có nhiệt độ 70 –
80, tiếp theo là ép viên và sấy. Để giảm chi phí năng lượng cho quá trình ép và sấy
cần phải nghiên cứu cụ thể đối với từng loại hỗn hợp lượng ẩm phun vào ban đầu
cho thích hợp. Hiện nay người ta thay thế chất kết dính ẩm bằng mật rỉ, hồ bột, hồ
bột mặn. Các chất này vừa là chất kết dính vừa tăng dinh dưỡng.

Trang

19


Hình 2.1 Nguyên lý làm việc của các loại máy tạo hạt.
Phương pháp tạo thành viên nhỏ cho phép thu được sản phẩm có chỉ số ép cao
nhất.
Bộ phận làm việc của máy ép được chia thành bảy nhóm cơ bản: nhóm pittông
(1 – 2); nhóm rulô (5 – 7); nhóm băng tải (8); nhóm vít ép (9); nhóm nghiền cán (11
– 12); nhóm con lăn (13 – 18). Để đóng bánh thường sử dụng nhóm dập 3, 4. Để
sản xuất chất phụ gia amít đặc biệt, sử dụng nhóm ép 10.

2.1.5 Cơ sở hóa – lý của quá trình ép vật liệu hạt và xơ.
Bản chất vật lý của ép là sự gần nhau của các phần tử, tạo mối liên kết giữa
chúng nhằm hình thành nên pha rắn. Do đó, khối lượng sản phẩm tơi, xốp dưới áp
lực cơ học được dồn nén cứng lại.
Tính đóng bánh (vo thành viên nhỏ) được đặc trưng bởi chỉ số ép  - là tỷ số
giữa thể tích V phần nguyên liệu trước lúc ép đối với thể tích Vk của sản phẩm thu
được khi ép nguyên liệu trong buồng kín, với diện tích tiết diện ngang không đổi, ta
có biểu thức:

Trang

20




V
h
 ;
Vk hk

Trong đó:
h và hk – là chiều cao lớp nguyên liệu và sản phẩm trong buồng có tiết diện
ngang không đổi.
Nếu ký hiệu khối lượng riêng nguyên liệu là  0 (kg/m3) và của sản phẩm sau
khi ép là  (kg/m3) thì chỉ số ép được tính theo công thức:



;

0

a. Lý thuyết phân tử.
Hiện nay có một số thuyết (mao dẫn, keo, phân tử và các thuyết khác) được sử
dụng để mô tả kết cấu bên trong sản phẩm ép và làm rõ các nguyên nhân tạo ra hiệu
lực liên kết giữa các phân tử trong khối sản phẩm đã được nèn chặt. Trong các
thuyết ấy, thuyết phân tử dựa trên cơ sở nhiệt động lực học do V.M.Naumovich
phát minh được sử dụng rộng rãi hơn cả. Theo thuyết phân tử thì nguyên nhân cơ
bản tạo ra liên kết các phân tử rắn lại với nhau là sự dính bám. Cũng theo thuyết
này thì sự hiện diện của lực hút phân tử giữa các phân tử sẽ dẫn đến sự xuất hiện
lực hút tương tự như lực bám dính.
Sự nâng cao áp suất góp phần làm chắc thêm khối sản phẩm do đã san lấp được
các rỗ khí, các hốc rỗng và tăng thêm diện tích tiếp xúc giữa các phân tử. Chính
những nguyên nhân này đã làm cho lực dính phân tử tăng lên khi khối sản phẩm đạt
đến không xốp ( bên trong không có lỗ rỗng) thì việc tăng thêm áp suất sẽ mất ý
nghĩa.
b. Các hình thái liên kết ẩm với vật rắn.
Sự hiện hữu các chất keo, các chất dẻo polyme, độ xốp cao trong các nguyên
liệu có nguồn gốc thực vật làm chúng rất nhạy với sự có mặt của nước trong hệ
thống. Ở đây ý nghĩa quan trọng không chỉ là số lượng tuyệt đối (độ ẩm) mà là
trạng thái của nó. Công trình nghiên cứu phân loại các hình thái liên kết nước với
các chất trong nguyên liệu có nguồn gốc thực vật đầu itên là của P.A.Rebinder.
Công trình đã xác định được năng lượng cần thiết để khử nước trong sản phẩm.

Trang

21


Các hình thái liên kết cơ bản nước trong các hạt và vật liệu hữu cơ khác có

nguồn gốc thực vật là: liên kết hóa học, liên kết lý hóa, liên kết cơ học.
Liên kết cơ học của nước là liên kết kém bền nhất. Nó được đặc trưng bởi tỷ lệ
số lượng không xác định bao gồm: lượng ẩm mao dẫn và ẩm thấm có tính chất của
nước bình thường.
Khả năng các vật xốp – có ống mao dẫn thu gom lượng ẩm được đặc trưng bằng
độ ẩm háo nước cực đại. Độ ẩm háo nước cực đại là khối lượng nước mà nguyên
liệu hút trong khí quyển đã bão hòa ẩm. Theo các kết quả nghiên cứu thực nghiệm
của M.V.Porinla thì độ ẩm háo nước cực đại của bột cỏ là 25 – 26%.
2.1.6 Quá trình hình thành khối sản phẩm trong rãnh hở của cối vòng hoặc
cối phẳng.
Máy ép cối vòng hoặc cối phẳng được trình bày nguyên lý ở hình dưới có
nguyên tắc làm việc kiểu tác dụng liên tục với các bộ phận làm việc chuyển động
ngang. Đây là những loại máy hiện đang được sử dụng phổ biến trong công nghiệp
sản xuất thức ăn chăn nuôi dạng viên.

Hình 2.2 Nguyên lý máy ép cối vòng hoặc cối phẳng.

Trang

22


Sơ đồ tạo hình khối sản phẩm trong rãnh hở của cối vòng được trình bày ở hình
sau:

a
.

b
.


Hình 2.3 Sơ đồ tạo hình trong rãnh hở của cối vòng (a) và cối phẳng (b).
Cối vòng 1 cùng các rãnh phân bố theo hướng kính 2 quay theo chiều kim đồng
hồ. Trục cán 3 cũng quay theo chiều kim đồng hồ, gần như tiếp xúc với các đường
sinh của mặt trong cối. Nguyên liệu được đưa vào vùng 4 giữa mặt trong cối và mặt
ngoài trục cán. Trước tiên vật liệu bị lèn chặt, kế theo đó bị nén ép trong rãnh 2 rồi
bị đẩy lọt qua nó. Vừa lọt qua khối sản phẩm7 bị dao cố định 8 cắt đứt để tạo thành
bánh hay viên.
Ở các máy ép bánh có năng suất cao, cối quay có kích thước lớn và cố định. Bộ
phận làm việc chủ yếu của máy là trục cán, được dẫn động từ động cơ điện qua
thanh dẫn. Dao cũng quay từ phía ngoài cối.
Các rãnh có tiết diện tròn hoặc vuông. Kích thước cụ thể như sau:
 Để làm viên: từ 2 đến 20mm.
 Để làm bánh: từ 20 đến 40mm; nếu là hình vuông thì cạnh từ 20 đến
50mm.
Từ sơ đồ làm việc của máy ép có cối vòng di động ta thấy rõ sự khác biệt với
máy ép kiểu đầu pittong là ở chỗ buồng lèn chặt được bố trí trong vùng tiếp liệu,
tách biệt ra khỏi rãnh ép nén. Cữ chặn vật liệu bị nén ép chính là khối sản phẩm đã
bị nén trước nằm trong các rãnh và diện tích mặt trong cối tạo bởi các vách giữa các
rãnh. Khoảng không gian trong mỗi rãnh chính là buồng dồn đẩy.
Ở loại cối phẳng, tấm cào 5 trượt theo bề mặt cố định 1 (hình b) đẩy phần vật
liệu 4 nằm trên bề mặt cối. Khi vừa đến mặt cối tấm cào dừng lại và đúng lúc ấy bộ
phận 6 bắt đầu làm việc: trước tiên, nén phần vật liệu, sau đó ép vật liệu vào rãnh 2
Trang

23


và đẩy khối vật liệu 7 nằm sẵn trong rãnh ra ngoài. Quá trình nén – ép vật liệu với
tấm cào 5 là chuyển động tịnh tiến, xen kẽ với bộ phận nén 6 là chuyển động quay

cũng diễn ra tương tự.
Như vậy trong máy nén – ép cối vòng (hoặc cối phẳng) giai đoạn đẩy nguyên
liệu từ diện tích các vách xảy ra trước giai đoạn nén. Tổng diện tích các vách ở
những máy làm thức ăn dạng bánh chiếm khoảng 25 – 50%, còn làm thức ăn dạng
viên khoảng 50 – 60% so với toàn bộ diện tích bề mặt làm việc của cối. Giai đoạn
này đóng vai trò quan trọng trong mối quan hệ giữa công nghệ (nghiền) và năng
lượng.
Trong cối vòng, phần vật liệu abcd nằm trên rãnh, ngẫu nhiên trở thành “chạy”.
Khi ứng lực tác dụng từ phần vật liệu này lớn hơn phần áp lực của khối vật liệu
nằm trong rãnh thì khối vật liệu trong rãnh dời chỗ - bắt đầu giai đoạn dồn đẩy và
khối nguyên liệu abcd từ buồng nén chuyển xuống rãnh. Ở đây khi phản lực giảm
xuống (ma sát tĩnh được thay thế bằng ma sát động), ứng suất trong buồng nén cũng
giảm xuống và vật liệu từ khe (từ đường sinh F) “chảy tự do” xuống rãnh nén. Việc
ấn nguyên liệu xuống rãnh và sự dồn đẩy nó theo rãnh được tiếp diễn cho đến khi
khe hở giữa trục cán và mặt trong cối chưa đạt tới trị số cho phép cực tiểu.
Ở các máy làm sản phẩm dạng bánh, khe hở được lấy bằng 2 – 2,5mm; với máy
ép viên khe hở bằng 0,3 – 0,5mm; khe hở lớn là điều không mong muốn vì như vậy
sẽ làm hao phí năng lượng một cách vô ích để nén lặp lại lớp vật liệu nằm trên bề
mặt trong cối ở các chu trình nén tiếp theo.
2.1.7 Mục đích và phạm vi ứng dụng.
Quá trình nén ép ngoài công việc tách pha lỏng, lèn chặt sản phẩm nhằm cải tiến
điều kiện vận chuyển, nó còn làm cho sản phẩm có hình dạng nhẩt định.
Chất lỏng ở trong sản phẩm ép có thể chia gần đúng ra: chất lỏng tự do và chất
lỏng liên kết.
Chất lỏng tự do dễ dàng tách ra khỏi bã khô. Để tách chất lỏng liên kết (phân tử
hay hấp phụ) cần tiêu tốn năng lượng để khắc phục lực bám, để làm biến dạng cấu
trúc và khắc phục lực cản khi dịch chuyển chất lỏng trong mao quản, hơn nữa trở
lực đó lại tăng lên cùng với sự tăng lực nén vì giảm tiết diện mao quản. Lực gây
nên sự hút và tạo thành màng chất lỏng được gọi là lực phân tử hay lực hấp phụ.


Trang

24


Máy tạo hình sản phẩm bằng phương pháp nén ép được ứng dụng rông rãi trong
các ngành công nghiệp:
 Công nghiệp hóa học: Dùng để gia công vật liệu dẻo thành sản phẩm bằng
phương pháp đúc dưới áp lực.
 Công nghệ thực phẩm: Dùng để sản xuất các loại bánh kẹo và các hình dạng
phù hợp thị hiếu người tiêu dùng. Sản xuất các loại thức ăn viên trong chăn nuôi gia
súc, thủy cầm,…
2.4

Yêu cầu đối với máy.

 Các chỉ tiêu về hiệu quả sử dụng: Năng suất cao, hiệu quả cao, tốn ít năng
lượng, chi phí thấp về lao động và vận hành máy…Đồng thời kích thước, diện tích
chiếm chỗ phải nhỏ, mức tiêu thụ năng lượng, giá thành chế tạo, lắp ráp, sửa chữa
phải thấp. Để đạt được các yêu cầu này, cần hoàn thiện các sơ đồ kết cấu máy, chọn
lựa hợp lý các thông số (tốc độ, kích thước…) xây dựng các hệ thống điện điều
khiển máy hoạt động một cách tự động.
 Khả năng làm việc: Đó là khả của máy có thể hoàn thành các chức năng đã
định mà vẫn giữ được ổn định: Có tính bền mòn, chống gỉ tốt làm việc ở điều kiện
ẩm ướt.
 Độ tin cậy cao: Là tính chất của máy hoặc chi tiết máy thực hiện được chức
năng đã định, đồng thời vẫn giữ được chỉ tiêu sử dụng trong suốt thời gian làm việc
nào đó hoặc suốt quá trình thực hiện khối lượng công việc đã quy định.
 An toàn trong sử dụng: Trong điều kiện sử dụng bình thường kết cấu đó
không gây ra tai nạn nguy hiểm cho người sử dụng, cũng như không gây hư hại cho

các thiết bị ở xung quanh.
 Tính công nghệ và tính kinh tế: Là một yêu cầu cơ bản đối với máy. Để thoả
mãn yêu cầu này, máy phải có hình dạng, kết cấu và vật liệu chế tạo phải phù hợp
với điều kiện sản xuất cụ thể, bảo đảm khối lượng và kích thước nhỏ nhất, tốn ít vật
liệu, chi phí chế tạo thấp nhất và kết quả cuối cùng là giá thành máy thấp.
 Đảm bảo quy tắc vệ sinh sản xuất. Nói chung máy phải có mặt ngoài và bề
mặt tiếp xúc phải nhẵn, đồng thời phải bố trí sao cho việc chùi rửa, vệ sinh máy.
 Trong thời gian làm việc, tiếng ồn phát sinh ở máy không được vượt quá quy
chuẩn cho phép. Để thực hiện được điều này ta phải giảm cường độ rung động của
Trang

25