Thiết kế, chế tạo máy cắt băm chuối liên hợp phục vụ chăn nuôi

42
42
Khoa học Công nghệ - Môi trường
 Số 23, tháng 9/2016
THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÁY CẮT BĂM CHUỐI LIÊN HỢP PHỤC VỤ CHĂN NUÔI
MANUFACTURING COMBINED BANANA MINCING CUTTER FOR ANIMAL HUSBANDRY
Tóm tắt
Bài báo giới thiệu phương pháp thiết kế, chế 
tạo máy cắt băm chuối liên hợp phục vụ trong chăn 
nuôi và đánh giá năng suất hoạt động của máy so 
với phương pháp thủ công hiện nay. Qua kết quả 
đánh giá, máy cắt băm chuối hoạt động với tốc độ 
nhanh, ổn định, tiện lợi, đảm bảo tính đồng đều và 
hiệu quả đạt trên 40 lần so với phương pháp thủ 
công. Ngoài cây chuối, máy còn có thể sử dụng 
được các nguồn nguyên liệu khác như cỏ, lục bình, 
rau muống Chế tạo máy thành công có thể đáp 
ứng nhu cầu chăn nuôi cho các trang trại và hộ 
gia đình, góp phần vào sự phát triển chung của 
ngành chăn nuôi cũng như việc phát triển kinh tế 
ở địa phương.
Từ khóa: máy cắt, máy băm, cây chuối, lục bình.
Abstract
This paper presents a method in manufacturing 
combined banana mincing cutter in animal 
husbandry and evalatuates the capacity of the 
cutter as compared to other current manual 
methods. . Through the evaluation, the banana 
minced cutter operation shows with high speed, 
stability and convenience, ensuring uniformity 
and efficiency of over 40 times as compared to 
other manual methods. In addition to bananas, 
the machine can also be used for other materials 
such as grass, water hyacinth sandspinach. The 
success in machine design enables to meet needs 
of livestock farms and of households, contributing 
to the overall development of the livestock sector 
as well as the development of local economy. 
Keywords: cutter, hash, banana, hyacinth.
1. Đặt vấn đề12
Chế biến thức ăn cho gia súc, gia cầm từ những 
phụ phẩm trong nông nghiệp là một nhu cầu cấp 
thiết hiện nay; có thể tận dụng triệt để các nguồn 
phụ phẩm trong nông nghiệp, góp phần giảm ô 
nhiễm môi trường, giảm nguồn bệnh cho cây trồng 
và vật nuôi, giảm chi phí thức ăn, mang lại hiệu 
quả kinh tế trong chăn nuôi.
Để đáp ứng được những nhu cầu cấp thiết trên, 
nghiên cứu chế tạo máy cắt băm chuối liên hợp là 
một việc làm rất cần thiết trong điều kiện chế biến 
thức ăn cho gia súc, gia cầm hiện nay. Qua nghiên 
cứu và lựa chọn các giải pháp, tác giả đã thiết kế, 
chế tạo và cho đưa ra một sản phẩm thực tế đáp ứng 
đầy đủ hai chức năng là cắt mỏng và băm nhuyễn 
thân cây chuối phục vụ cho người dân trong việc 
chế biến thức ăn cho gia súc, gia cầm nhằm nâng 
cao năng suất chế biến và tiết kiệm thời gian.
Đề tài mang tính thực tế cao, phù hợp với tình 
hình phát triển chăn nuôi gia súc, gia cầm hiện nay 
với quy mô lớn lẫn quy mô nhỏ (nông hộ) và xu 
hướng công nghiệp hóa, hiện đại hóa nông thôn.
2. Nội dung
2.1. Khảo sát
1 Khoa Kỹ thuật và Công nghệ, Trường Đại học Trà Vinh
2 Khoa Kỹ thuật và Công nghệ, Trường Đại học Trà Vinh
Với mục đích đưa khoa học kỹ thuật vào áp 
dụng trong tất cả các lĩnh vực sản xuất nhằm nâng 
cao năng suất lao động, tăng lượng sản phẩm và 
hạn chế tối đa các bệnh nghề nghiệp cho người lao 
động, việc nghiên cứu đề xuất phương án thiết kế 
và giải pháp thực hiện trong việc chế tạo máy cắt 
băm chuối liên hợp là cần thiết.
Việt Nam có một số công ty đã tiến hành 
nghiên cứu chế tạo và đã cho ra thị trường một số 
sản phẩm như máy thái chuối do Doanh nghiệp 
Điện cơ Thiên Thuận, ở xã Thụy Thanh, huyện 
Thái Thụy, tỉnh Thái Bình sản xuất; máy này có 
tốc độ cắt nhanh, nhưng sản phẩm rất dầy, không 
thuận tiện cho việc băm nhuyễn và sản phẩm này 
chỉ thực hiện thái chuối ra thành từng lát, không 
có chức năng băm nhuyễn. Ngoài ra còn có máy 
băm nghiền đa năng 3A do nhà sáng chế Nguyễn 
Hải Châu của Công ty Phát triển Kỹ thuật Công 
nghiệp Hà Nội sản xuất, sản phẩm của máy băm 
nghiền đa năng này là bã chuối nhưng lượng nước 
rất nhiều, gây khó khăn trong việc phối trộn với 
các sản phẩm khác hoặc cám gạo.
Tất cả các sản phẩm trên đều tập trung vào 
việc nghiên cứu, chế tạo các máy với mục đích 
là tiết kiệm thời gian, giảm công sức lao động và 
các bệnh nghề nghiệp cho con người. Tuy nhiên, 
Huỳnh Thanh Bảnh1
Phan Tấn Tài2
43
43
Khoa học Công nghệ - Môi trường
 Số 23, tháng 9/2016
chúng tôi chưa thấy nhiều nghiên cứu về máy cắt 
băm chuối liên hợp và nếu có thì những máy này 
chỉ cho ra sản phẩm là các khoanh chuối quá dầy 
sẽ khó băm nhuyễn hoặc sản phẩm nhuyễn thì quá 
nhiều nước nên khó trộn lẫn với các loại thức ăn 
khác phục vụ chăn nuôi. 
2.2. Lựa chọn
Sau thời gian khảo sát nhu cầu thực tế tại các 
hộ chăn nuôi, các trang trại nuôi gia súc, gia cầm, 
đồng thời tham khảo các tài liệu kỹ thuật và trên 
các trang thông tin điện tử, chúng tôi đã đưa ra và 
lựa chọn mô hình máy cắt băm chuối liên hợp theo 
sơ đồ khối bên dưới. Về cơ bản, máy cắt băm chuối 
liên hợp được thiết kế gồm hai bộ phận chính là bộ 
phận cắt và bộ phận băm. Tùy theo nhu cầu và mục 
đích sử dụng, người sử dụng có thể chọn một trong 
hai chế độ hoạt động của máy như sau:
- Chế độ cắt không băm 
- Chế độ cắt, băm kết hợp
Hình 1. Sơ đồ khối chức năng máy cắt băm chuối 
liên hợp
2.3. Thiết kế
Máy cắt băm chuối liên hợp gồm hai bộ phận là 
bộ phận cắt và bộ phận băm. Để thuận lợi cho việc 
sử dụng của người dùng, tác giả đã tiến hành chế 
tạo hai bộ phận này tách biệt nhau, sau đó kết hợp 
chúng lại với nhau, đồng thời thiết kế thêm các 
cửa chặn để người dùng có thể lựa chọn các chế độ 
hoạt động của máy cho phù hợp.
Hình 2. Sơ đồ nguyên lý máy cắt băm chuối liên hợp
Từ bản vẽ thiết kế này, ta tiến hành gia công, 
lắp ráp và hoàn thiện các bộ phận của máy. Sau khi 
thiết kế, ta có được các bản vẽ chi tiết của máy cắt 
băm chuối liên hợp như các hình vẽ dưới đây:
Hình 3. Bản vẽ thiết kế lưỡi dao và đài dao cắt Hình 4. Bản vẽ thiết kế lưỡi dao và trục dao băm
44
44
Khoa học Công nghệ - Môi trường
 Số 23, tháng 9/2016
Hình 5. Bản vẽ thiết kế vỏ thùng băm
Sau khi có bản vẽ và tính toán tốc độ dao, người 
nghiên cứu chọn tốc độ trục cắt là 967v/p; tốc độ 
trục băm là 580v/p để làm thông số chế tạo.
2.4. Thi công chế tạo máy
Dựa vào bản vẽ thiết kế ta tiến hành gia công, 
chế tạo các bộ phận cơ như thùng cắt, thùng băm, 
trục cắt, trục băm, các lưỡi dao cắt, dao băm và 
tiến hành lắp ráp sản phẩm.
- Lắp mặt lưng thùng cắt và mặt đáy thùng băm 
lên khung đỡ.
Hình 6. Vị trí lắp thùng cắt và thùng băm Hình 7. Vị trí lắp trục và lưỡi dao băm
Hình 8. Vị trí trục cắt và lưỡi dao cắt
- Lắp trục cắt và lưỡi dao cắt.
- Lắp trục và lưỡi dao băm.
- Lắp mặt trước thùng cắt và mặt trên thùng băm
- Lắp động cơ và cơ cấu truyền động của máy.
Hình 9. Vị trí mặt trước thùng cắt Hình 10. Hệ thống truyền động 
của máy
45
45
Khoa học Công nghệ - Môi trường
 Số 23, tháng 9/2016
3. Thực nghiệm
3.1. Mục đích và nội dung thực nghiệm
Thực nghiệm nhằm đánh giá tính năng làm 
việc của máy về độ ổn định, tính năng cắt không 
băm, tính năng cắt băm kết hợp, độ dày của các 
khoanh chuối, độ nhuyễn của chuối sau khi băm, 
khối lượng sản phẩm hoàn thành trên đơn vị thời 
gian làm việc. Đồng thời, kiểm định lại với các 
số liệu tính toán để có phương án điều chỉnh lại 
máy cho phù hợp.
Nội dung thực nghiệm:
• Thực nghiệm đánh giá sản phẩm chế biến 
trong một thời gian làm việc cố định.
• Thực nghiệm đánh giá độ đồng đều của sản 
phẩm sau khi làm việc.
• So sánh về thời gian chế biến sản phẩm trên 
máy cắt băm chuối liên hợp và phương pháp chế 
biến thủ công.
• Đánh giá các chỉ tiêu về mức tiêu hao năng 
lượng điện trên lượng sản phẩm chế biến được.
3.2. Các bước chuẩn bị trước khi thực nghiệm 
Phôi liệu là nhu cầu thiết yếu để chuẩn bị cho 
việc thực nghiệm. Đây là sản phẩm máy cắt băm 
chuối liên hợp nên phôi liệu cần tìm là chuối cây. 
Chuối cây trước khi đưa vào chế biến cần vệ sinh 
sơ bộ như cắt bỏ các tàu lá khô trên thân cây chuối, 
đường kính thân cây không được lớn hơn cửa cấp 
phôi liệu vào, chiều dài thân phù hợp. Năng suất và 
chất lượng sản phẩm phụ thuộc vào khâu chuẩn bị 
phôi liệu, phôi liệu không có lá ủ, lá khô hoặc bẹ lá 
khô thì chất lượng sản phẩm càng cao.
Hình 11. Thân cây chuối dùng làm phôi liệu
3.3. Thực nghiệm đánh giá tổng sản phẩm chế 
biến có được trong một thời gian làm việc cố định.
3.3.1 Thực nghiệm khi máy làm việc ở chế độ cắt 
không băm. 
Để thực hiện việc này, người sử dụng cần tiến 
hành một số việc như sau:
- Đặt máy cắt trên nền thật chắc chắn
- Kiểm tra an toàn điện
- Kiểm tra độ căn đai
- Tháo đai ốc giữ cửa thoát bên hông thùng cắt
- Lắp miếng chặn xuyên qua thân máy để chặn 
phôi liệu rơi xuống thùng băm.
Lúc này có thể tiến hành thực nghiệm: vận hành 
máy, chờ vài giây (từ 3 đến 5 giây) cho tốc độ máy 
ổn định, cho thân chuối vào cửa nạp liệu dao cắt sẽ 
cắt và đẩy sản phẩm ra cửa thoát.
Hình 12. Thực nghiệm chế độ cắt không băm
Sau khi tiến hành thực nghiệm ta kiểm tra lại độ đồng đều của sản phẩm và cân lại trọng lượng.
46
46
Khoa học Công nghệ - Môi trường
 Số 23, tháng 9/2016
Hình 13. Kiểm tra độ đồng đều và cân trọng lượng
Qui trình thực nghiệm được thực hiện 3 lần với 
trình tự như nhau, mỗi lần trong thời gian 1 phút 
20 giây, cho kết quả như Bảng 1.
Bảng 1. Kết quả thực nghiệm chế độ cắt không băm
Lần thực nghiệm 1 2 3 TB
Trọng lượng (kg) 18.0 18.7 18.5 18.4
Qua kết quả trên ta nhận thấy rằng: máy làm 
việc ổn định không bị rung giật. Đặc biệt là cho 
năng suất rất cao, sản phẩm có độ đồng đều tốt, 
không bị nát và chảy nước.
3.3.2 Thực nghiệm khi máy cắt băm kết hợp.
Các bước thực nghiệm được thực hiện như 
trường hợp cắt không băm. Tuy nhiên, ở chế độ này, 
người vận hành cần thực hiện các công việc sau:
- Tháo miếng chặn xuyên qua thân máy để phôi 
liệu rơi xuống thùng băm.
- Lắp cửa thoát bên hông thùng cắt và khóa chặt 
lại bằng bulong, đai ốc.
Sau đó vận hành máy và tiến hành công việc 
tương tự như trên.
Hình 14. Thực nghiệm cắt có băm và cân trọng lượng
Sau khi tiến hành thực nghiệm ta kiểm tra lại 
độ đồng đều của sản phẩm và cân lại trọng lượng. 
Qui trình thực nghiệm được thực hiện 3 lần với 
trình tự như nhau, mỗi lần trong thời gian 2 phút 
20 giây, cho kết quả như Bảng 2.
Bảng 2. Kết quả thực nghiệm chế độ cắt băm kết hợp
Lần thực nghiệm 1 2 3 TB
Trọng lượng (kg) 20.0 19.7 20.5 20.1
3.3.3 Thực nghiệm máy cắt trên phôi liệu là cỏ sữa 
và cỏ voi
Cỏ sữa, cỏ voi là thực phẩm chủ yếu dành cho 
gia súc, loại cỏ này có thân lớn, chiều cao phát triển 
thành các lóng dài và rất cứng. Nếu để nguyên cây 
cho gia súc ăn, chúng sẽ lừa bỏ phần thân chỉ ăn 
phần lá gây nên lãng phí, làm mất vệ sinh chuồng 
trại và hiệu quả kinh tế giảm. Thực nghiệm cắt nhỏ 
cỏ sữa, cỏ voi được thực hiện giống như khi cắt 
không băm, kết quả cho thấy cỏ được cắt lát mỏng 
và đều.
Hình 15. Thực nghiệm cắt cỏ sữa
3.4. So sánh về thời gian chế biến sản phẩm trên 
máy cắt băm liên hợp và phương pháp chế biến 
thủ công
Tổng hợp các kết quả thực nghiệm trên máy cắt 
băm liên hợp đối với phôi liệu là thân cây chuối 
trong cả hai trường hợp cắt không băm và cắt băm 
kết hợp cho kết quả sau:
- Cắt không băm: thời gian thực nghiệm 1 phút 
20 giây cho sản lượng trung bình 18.4kg. Sản 
lượng trung bình sau một giờ làm việc của máy là 
828kg/giờ. Đối với một người làm thủ công, trung 
bình một giờ cắt được khoảng 28 - 32kg/giờ. Như 
vậy, sử dụng máy cắt này năng suất sản phẩm sẽ 
tăng từ 25,88 – 29,57 lần so với làm bằng phương 
pháp thủ công.
- Cắt băm kết hợp: thời gian thực nghiệm 2 
phút 20 giây cho sản lượng trung bình 20.1kg. Sản 
lượng trung bình sau một giờ làm việc của máy 
47
47
Khoa học Công nghệ - Môi trường
 Số 23, tháng 9/2016
là 516.8kg/giờ. Đối với một người làm thủ công, 
trung bình một giờ cắt và băm được khoảng 12 
- 15kg/giờ. Như vậy, việc sử dụng máy cắt băm 
chuối liên hợp này năng suất sản phẩm sẽ tăng từ 
34,45 – 43,07 lần so với làm bằng phương pháp 
thủ công.
Từ những số liệu trên ta nhận thấy rằng máy cắt 
làm việc với năng suất rất cao, cao hơn rất nhiều 
lần so với phương pháp thủ công. Điều này đảm 
bảo máy cắt băm chuối liên hợp có thể đáp ứng 
được nhu cầu chế biến thức ăn cho các nông hộ và 
các trang trại chăn nuôi lớn.
3.5. Đánh giá mức tiêu hao năng lượng điện 
trên lượng sản phẩm chế biến
Máy cắt băm chuối liên hợp được trang bị động 
cơ điện một pha, công suất 2.2kW, sử dụng nguồn 
điện lưới 220v tần số 50hz. Như vậy về mặt tiêu 
hao năng lượng điện, mỗi giờ làm việc động cơ 
tiêu thụ tương đương 2.2kWh điện.
Với 2.2kWh điện, máy cắt băm chuối liên hợp 
cho ra sản phẩm tương đương 828kg chuối trong 
trường hợp cắt không băm, hoặc 516.8kg chuối 
trong trường hợp cắt băm kết hợp. Mức tiêu thụ 
điện so với số lượng sản phẩm làm ra là 376.4kg 
chuối không băm/kwh điện hay 234.9kg chuối 
băm/kwh điện. Kết quả này cho thấy, lượng năng 
lượng điện tiêu thụ rất thấp so với sản phẩm do 
máy tạo ra; điều này rất phù hợp cho các nông hộ 
và các trang trại chăn nuôi gia súc, gia cầm nhằm 
tăng giá trị kinh tế và cải thiện môi trường sống 
của cộng đồng.
4. Kết luận
Máy cắt băm chuối liên hợp được nghiên cứu 
chế tạo thành công, sau khi thực nghiệm đã mang 
lại một số kết quả cơ bản sau:
- Máy được thiết kế, chế tạo chắc chắn, có sự 
phối hợp nhịp nhàng giữa hai chế độ cắt không 
băm và cắt băm kết hợp.
- Ở chế độ cắt không băm máy đạt công suất 
828kg chuối/giờ. 
- Ở chế độ cắt băm kết hợp máy đạt công suất 
516.8kg chuối/giờ.
- Năng lượng tiêu hao trong quá trình vận hành 
thấp, máy tiêu thụ tương đương 2.2kWh điện mỗi 
giờ nhưng cho năng suất rất cao: 376.4kg chuối 
không băm/kwh điện hay 234.9kg chuối băm/kwh 
điện, điều này hoàn toàn phù hợp với điều kiện 
phát triển ngành chăn nuôi ở nước ta hiện nay.
Ngoài phôi liệu là cây chuối, máy còn có thể 
băm một số loài thực vật khác như: cỏ sữa, cỏ voi, 
rau muống, lục bình, cây ngô, mía nhằm mở 
rộng phạm vi ứng dụng của sản phẩm, phù hợp với 
thời vụ cũng như nguồn nguyên liệu ở từng vùng 
miền trong cả nước.
Máy thao tác vận hành đơn giản, nhanh và an 
toàn hoặc có thể thay thế đến 2/3 các công đoạn 
trong quá trình chế biến thức ăn gia súc so với cách 
chế biến thủ công, đặc biệt là rất tiết kiệm thời gian 
cho người vận hành, chế biến, tăng năng suất và 
chất lượng sản phẩm.
Ngoài các hiệu quả trên, máy cắt băm chuối 
liên hợp còn giúp hạn chế tối đa các bệnh nghề 
nghiệp như đau vai gáy, đau khớp cho người 
chế biến thức ăn trong chăn nuôi, vì các thao tác 
cắt, băm chuối bằng tay lặp đi, lặp lại nhiều lần đã 
được loại bỏ.
Có thể nói, chế tạo máy cắt băm chuối liên hợp 
phục vụ cho ngành chăn nuôi gia súc, gia cầm là 
một nhu cầu hết sức cần thiết và cấp bách hiện 
nay. Máy này giúp cho người dân cũng như các 
trang trại chăn nuôi có đủ điều kiện hành nghề, 
nhằm tăng năng suất, chất lượng sản phẩm, giảm 
chi phí sản xuất và mang lại hiệu quả kinh tế cao 
cho ngành chăn nuôi nói riêng và phát triển nền 
nông nghiệp nói chung, phù hợp với phong trào 
phát triển nông thôn mới của đất nước.
Tài liệu tham khảo
Cục An toàn Lao động. 2008. An toàn - vệ sinh lao động trong sản xuất cơ khí. Nhà Xuất bản Lao 
động – Xã hội.
Nguyễn, Trọng Hiệp và Nguyễn, Văn Lâm (biên tập). 2005. Thiết kế chi tiết máy. Nhà Xuất bản Giáo 
dục.
Nguyễn, Hạnh (n.d.). 2000. Tính toán thông dụng trong ngành cơ khí. Nhà Xuất bản Trẻ.
Trần, Hữu Quế (n.d.). 2002. Vẽ kỹ thuật cơ khí. Tập I, II. Nhà Xuất bản Giáo dục. 
Công ty CP Đầu Tư Tuấn Tú. 2014. Máy thái chuối, máy băm xắt cây chuối, rau, bèo, cỏ, xuất bản 
27 tháng 7 năm 2014, 
Máy thái chuối, máy thái rau bèo, Máy băm cỏ, may thai chuoi, Khohangvn, xuất bản ngày 21 tháng 
10 năm 2013, https://www.youtube.com/watch?v=5H1JYgzWSFY