Luận văn thạc sĩ kĩ thuật: Nghiên cứu động học và điều khiển hệ thống tự động đưa xác gia súc, gia cầm bị dịch bệnh vào lò đốt

Năm 2021 bộ Khoa học và Công nghệ đã giao cho trường Đại học Lâm nghiệp thực hiện nhiệm vụ nghiên cứu khoa học cap Nhà nước với tên gọi “Nghién cứu công nghệ, thiết kế chế tạo hệ thẳng t

NG NGHIỆP VÀ PINT

M NGHIỆP

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỌN

TRUONG ĐẠI HO

NGUYEN TIEN HUY

NGHIÊN CỨU DONG HỌC VA DIEU KHIEN HE THONG

TY DONG DUA XAC GIA SUC, GIA CAM BI DICH

BENH VAO LO DOT

CHUYÊN NGANH: KY THUAT CƠ KHÍ

MA SO: 8520103

LUẬN VAN THAC SĨ KỸ THUẬT

NGƯỜI HUONG DAN KHOA HỌC

TS HOANG SON

Hà Nội, 2023

CONG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tw do - Hạnh phúc

LỜI CAM ĐOANTôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu,kết quả trong luận văn là trung thực và chưa từng được công Bố trong bắt kỳ

công trình nào khác,

Na

nội dung nghiên cứu của tôi tring lặp với bắt ky ng trình nghiên

ết luậncứu nào đã công bố, tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm và tuân thủ

đánh giá luận văn của Hội đồng khoa học,

LỜI CẢM ƠN

"Nhân dịp hoàn thành luận văn này cho phép tôi được bày tỏ lòng biết

ơn chân thành và s khoa học TS.Hoàng Sơn,

đã dành rd

iu sắc tới Thầy giáo hướng

thời gian chỉ bảo tận tỉnh và giúp đỡ tôi hoàn thành luận

Trân trọng cảm ơn các Nhà khoa học, các bạn đồng nghiệp đã đóng góp

trong suốt quá trình làm và hoàn chỉnh luận văn

Hà Nội, ngày thẳng năm 2023

ý kiến quý b:

'Tác giả luận văn.

Nguyễn Tiến Huy

TONG QUAN VE VAN DE NGHIÊN CỨU

1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu hệ thống thiêu huỷ và hệ thống tự.

động đưa xác gia súc, gia cằm vào lồ đốt 41.1.1 Tổng quan về các hệ thẳng thiêu hủy xác gia súc, gia cdm được sitdụng trên thể giới le] 41.1.2 Tổng quan về lệ thẳng thất bi thiéu hủy xả gia súc, gia cằm dang

6 được nghiên cứu.

12.1 ng quan về hệ thống tự động đưa xác gia súc, gia cầm bị dich bénvào lò đốt, : "1.2.1 Cé tạo hệ thống đưa xác gia súc, gia cằm bị dịch bệnh vào lò đốt

„

1.2.2, Nguyên lý làm việc 2

Chương 2 CƠ SỞ LÝ THUYET NGHIÊN CUU „14

2.1: Mục tiêu nghiên cứa se _- wld 2.2 Nội dụng nghiên cứu

3.2.1 Nội dung lý thuyết 1

2.2.2 Nội dụng thực nghiệm H 2.3 Phạm vi nghiên cứu 4

2.4, Đối tượng nghiên cin 152.4.1 Déi tượng vận chuyển 1s

2.4.2 Thiết bị nghiên cửu 1S

2.5 Phương pháp nghiên cứa _- so 16

2.5.1 Phương pháp kế thừa 162.5.2 Phương pháp tham khảo ý kiến chuyên gi 16

2.5.4 Phương pháp thực nghiệm y € 7

2.6, Ý nghĩa khoa học và thực tiễn cua luận văn 17

2.6.1 Vé khoa học 1

2.6.2, VE thực tiễn á “ LẺChương 3 PHAN TÍCH ĐỘNG HỌC VÀ XÂY DỰNG PHƯƠNGTRÌNH DIEt 9

3.1 Phí h cấu tao, nguyên lý hoại động gia súc, gia

bị dich bệnh vào lò đốt re 19

3.1.1 Phân tích edu tao & 19

20 3.1.2, Phân tích hoạt động

3.2 Phân tích động học di chuyển cửa xác gia súc và yêu cầu điều khiển hệthống 21

3.2.1 Phân tích động học 2

3.2.2 Phân tích bài toán điều khiển 23.3 Nghiên cứu xây dựng thuật toán điều khiển logic 23

3.3.1 Mã hoá bài toán diéu khiển 2

3.3.2 Thành lập dé hình GRAFCET và tong hợp biên điều khiển 283.4 Nghiên cứu bài toán phân tách xác gia súc thành các phin đều nhau

(xác định vị trí chat trên xác gia sic) _ 3.4.1 Nghiên cửu cơ sở toán học xác định kích thước gia súc 36 34.2 Phương pháp xác định vị trí chặt xác 38

_-Chương 4 NGHIÊN CỨU THỰC NGHIEM

4.1, Mục đích của nghiên cứu thực nghiệm.

4.2 Nội dung của nghiên cứu thực nghiệm

4.3 Kết quả thực nghiệm _- —.

4.3.1 Thiết bị thí nghiệm 40

4.3.2 Tổ chức thực nghiệm 46

4.3.3, Tiến hành thực nghiệm ss 4

4.3.4, Kết quả thực nghiệm y 4

KET LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ

1 Kết luận

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤC LUC

DANH MUC CAC TU VIET

TT Viết tắt Viết đầy đủ

1 | BộNN&PTNT | BG Nông nghiệp và Phát triển Nong thôn

2 CGC _ Caim gia cam ae

3 DIL Dịch ta lợn Châu Phi

l4 LMLM Lở mém long móng,

DANH MỤC BANG

Bảng 2.1: Đặc điểm của xác gia súc, gia cằm bị dich bệnh.

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Hệ thống thiêu hủy gia súc, gia cằm bj dịch bệnh của Nhật Ban 5

Hình 1.2: Hệ thống lò đốt xác động vật qui mô nhỏ của Hàn Quốc,

im bj địch bệnh.

Hình 1.3: Hi bị thiêu hủy gia súc gia

của Trung Quốc sản xu, và được sử dụng trong thực t

Hình 1.4 Sơ đồ công nghệ quy trình thiêu hủy xác gia s

bệnh.

Hình 1.5: Hệ

Hình 1.6: Hệ thống băng tai và băm chặt xác gia sức, giá cằm bị dịch bệnh 12

bị dịch bệnh 10

ng thiết bị thiêu hủy xác gia sức, gia

Hình 2.1: Hệ thống băng tải và băm cha ác gia sứ, gis cằm bị dịch bệnh 16Hình 3.1: Hệ thống băng tải và băm chất Xác gia súc, gia cằm bị dịch bệnh 20Hình 3.3: Biển đổi động học của xác gia súc trong quá trình di chuyên vào lò

đất _- _- 2

Hình 3.5: Mô tả vi ti lip cảm biến để xác định biển đầu vào son 26Hình 3.7: GRAFCET khi được mã hoá bởi các biển đầu vào và đầu ra 30.Hình 3.8: Cầu tạo bộ cảm biển Laser 36

Hình 3.9: Nguyên lý xác định kích thước chiều đài của xác gia súc 37

Hình 3.10: Hệ thống cảm biển diing cho bai toán phân tách xác thiết kế thực

oe 38

Hình 4.1: Cấu tao tổng thể hệ thông tự động đưa xác gia súc, gia cằm bị dichbệnh vào lò thiêu huỷ (lồ đón) 4Hình 4.2 Sơ đồ tổng quát hệ thống điều khiển 44Hình 4.3: Tủ điện điều khiển và bộ nguồn thuỷ lực của hệ 45

Hình 4.4: Xác lợn dùng để tiền hành thực nghiệm 46

Hình 4.5: Xác lợn được đưa vào phéu nạp liệu của hệ thống 46,

Hình 4.6: Xác lợn được đưa tới thang vận, 47

Hình 4.7: Xác lợn được thang vận nâng lên cao bằng với độ cao của cửamiệng nạp liệu lò đốt " " wT

MO ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

iệt nam là một nền kinh tế'Việt Nam là đất nước đang phát triển Kinh tế

thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa, phụ thuộc lớn vào nông nghiệp Chăn

nuôi lả một ngành sản xuất hang hóa chiếm ty trọng lớn trong chuỗi sản x

nông nghiệp Việt Nam Ngành chan nui "Việt Nam đã nâng cao sức sản xuất,

hội nhập mạnh với khu vực và quốc tế: Chan nuôi Việt Nam phát triển với tốc

độ 5 - 7%/năm, góp phần quan trọng duy trì tốc độ tăng trưởng của ngànhNông nghiệp Năm 2021, Việt Nam có tổng dan lợn trên 28 triệu con, xuấtchuồng trên 50 triệu con lợn thịt, đàn gia cằm trên 525 triệu con, đàn trâu 2,3

triệu con, dn bò 6,4 triệu con, trong đó, bò sữa hơn 375 ngàn con, đàn dé cừu

2,8 triệu con Sản xuất ra 6,7 triệu tấn thịt, 17,5 ty quả trứng, 1,2 triệu tấn sữa,bảo đảm nhu cầu căn bản cho gần 100 triệu dân mà có những sản phẩm đượcxuất khâu Ty trọng chan nuôi trong nông nghiệp năm 2021 đóng góp 25.2%

vio GDP ngành nông nghiệp.

Cùng với tốc độ phát triển nhanh của ngành chăn nuôi, theo báo cáo tổng,kết thực hiện kế hoạch phát triển nông nghiệp, nông thôn năm 2020 của Bộnông nghiệp và phát triển nông thôn, hàng năm ở Việt Nam xảy ra một số dichbệnh cho gia súc, gia cầm đó là: Bệnh dich tả lợn Châu Phi (DTLCP),Dịch lờimém long mồng (LMLM), bệnh tai xanh, bệnh cúm gia cầm (CGC)

‘Tur những vấn để về địch bệnh xuất hiện trong quá trình phát triển ngànhchăn nuôi, vấn để di kềm là việc xử lý đập dịch cũng như việc tiêu hủy xác gia

stig gia cảm bị bệnh dich đảm bảo tiêu điệu vi rút và không làm ảnh hưởng tới

vệ sinh môi trưởng là một yêu cầu cấp bách Sau khi phát hiện 6 DTLCP đầu

năm 2019 xuất hiện ở Việt Nam làm lợn chết hàng loạt, Chính phủ, Thủ tướngChính phủ, Ban chi đạo quốc gia, Bộ NN&PTNT đã quan tâm, chỉ đạo quyếtliệt, thường xuyên thành lập các đoàn công tác đến các địa phương có dịch đểkiểm tra, hướng dẫn và đôn đốc thực hiện việc tiêu hủy xác gia súc gia cằm bị

dịch bệnh (chủ yếu là xác lợn chết do DTLCP) Tuy nhiên, việc tổ chức triểnkhai thực hiện ở nhiều địa phương còn gặp nhiều khó khăn, tồn tại, ất cập ảnh.hướng tới công tác phòng chống dịch bệnh và vệ sinh môi trường, lây lan dich

bệnh kéo dài khó kiểm soát.

Năm 2021 bộ Khoa học và Công nghệ đã giao cho trường Đại học Lâm

nghiệp thực hiện nhiệm vụ nghiên cứu khoa học cap Nhà nước với tên gọi

“Nghién cứu công nghệ, thiết kế chế tạo hệ thẳng thiết bị chuyên dùng thu gom,thiêu hủy xác gia súc, gia cằm bị dịch bệnh” mã số: ĐTDL.CN-01/21

Hệ thống tự động đưa xác gia súc, gia cằm vào 16 đốt là những trangthiết bị cin thiết trong hệ thống thiêu hủy xác gia súc, gia cằm bị dịch bệnh cóchức năng thay con người đưa xác gia súe, gia cằm vào lò thiêu huỷ nhằm đảm

bảo phòng dịch, tránh việc lây lan dịch bệnh từ gia s , gia cằm sang người vận

hành hệ thống thiêu huỷ Xác gia súc gia cầm bị dịch bệnh sau khi tập trung.đến khu vực thiêu hủy bằng xe chuyên ding vận chuyển thì được đưa đưa vào.phéu nạp liệu của hệ thống tự động đưa xác Do yêu cầu đến từ phòng chốngdịch bệnh cần phải hạn chế tiếp xúc trực tiếp giữa con người với xác giasúc bị dich bệnh nết Đề hồng đựa xác gia súc, gia cằm vào lò đết phải hoạt

động tự động Do đồ, hệ thông bang tải và băm chặt xác gia súc, gia cầm bị

dịch bệnh khi đưa từ thùng chứa vào hệ thống thiêu hủy cần phải được nghiêncứu tính toán thiết kế cho phù hợp dé có thể hoạt động tự động không cần sự.điều khiển trực tiếp của con người

Xuất phát từ nhu cầu thực tế này mà dé tài "Nghiên cứu động học vàđiều khiên hệ thống tự động đưa xác gia súc gia cầm bị dịch bệnh vào lòđốt" 8ä được chon làm luận văn tốt nghiệp Kết qua nghiên cứu của đề tài sẽđưa ra cỡ sở lý luận về toán học điều khiển logic cần có của bộ điều khiển, từ

đó tiến tới chế tạo thực tế bộ điều khiển cho hệ thống tự động đưa xác gia súc,

gia cằm bị dịch bệnh vào lỏ đốt.

2 Những đồng gép mới của luận văn

- Đã xây dựng được bài toán điều khiển logic nhằm đảm bảo xác gia st

am có chuyển động động học đúng theo yêu cầu của hệ thống tự động dua

gia súc, gia cằm bị dich bén vào lò đốt

- Đã xây dựng được bài toán phân tách xác (băm chặt xác) gia súc nhằm

đảm bảo yêu cầu về nguyên tăng diện tích tiếp xúc không khí của vật

liệu đầu vào đốt của lò

- Dựa trên phương trình điều khiến logic và bài toán phân tách xác đềxuất, luận văn đã đóng góp cơ sở lý luận cho việc tính toán thiết kế, chế tạo bộ.điều khiển thực tế

Chương 1

TONG QUAN VE VAN ĐÈ NGHIÊN CỨU1.1 Tổng quan tinh hình nghiên cứu hệ thống thiêu huỷ và hệ thống tựđộng đưa xác gia súc, gia cầm vào lò đốt

1.1.1 Tổng quan về các hệ thống thiêu hủy xác gia súc, gia cầm được sửdung trên thé giới

“Tại các nước phát triển trên thế giới như Nhật bản, Hàn Quốc, Trung Quốc, các thiết bị thiêu hủy gia súc, gia cằm bị dịch bệnh đã được sử dụng phổ

biến ở các trang trại, các công ty chăn nuôi gia súc, gia cằm lớn

Hệ thống th nhấtbị thiêu hủy giá súc, gia cằm bị dich bệnh phổ bi

hiện nay đó là hệ thống đốt xác động vat nhiên liệu đốt bằng dầu diesel, tùytheo yêu cau các lò đốt có năng suất khác nhau, qui mô khác nhau, loại nhỏ sử:

dụng cho qui mô chăm nuôi nhỏ lẻ, loại lò lớn sử dụng cho trang trại chấn nuôi tập trung qui mô lớn.

Các loại lò đốt hiện nay chủ yếu sử dụng công nghệ đốt tự động, đốt 2 cắp

sơ cấp và thứ cấp, khí th: lược xử lý đạt tiêu chuẩn môi trường Sau đây là

một số loại lò đốt xác động va trên th

~ Trên hình 1.1 mô tả hệ thống lò đốt xác gia súc , gia cảm đang được sử.

dụng tại Nhật Bản Loại lò đốt có năng suất thiêu hủy gia súc gia cằm bị dichbệnh cao, qui mô lớn, lò đốt được điều khiển tự động, khí thải được xử lý đạt

tiêu chuẩn môi trường, vĩ rút, vi khuẩn được tiêu diệt hoàn toàn.

Hình 1.2 mô ta một hệ thống lò đốt xác gia súc, gia cằm đang được strdụng tại Hàn Quốc Loại lò này có quy mô nhỏ và trung bình, với năng suất đốt

từ 300-500 kgíh xác gia súc, gia cằm, hệ thống đốt được điều khién tự động, sử.dụng nhiên liệu đốt là dầu diesel Với năng suất đốt này, tại Hàn Quốc loại lònày thích hợp với các trang trại có số lượng lợn nuôi trung bình, hoặc các vingnuôi lợn không tập chung có quy mé tương đương với cấp xã, phường, thị tin

tại Việt Nam,

~_ Trên hình 1.3 mô tả hệ thống thiêu hủy xác gia súc, gia cằm bị dich bệnh

do công ty mối trường Bắc Kinh- Trung Quốc nghiên cứu sản xuất, chế tạo,hiệu đang được sử dụng tại nhiều trang trại chăn nuôi ở Trung Quốc Với năng.xuất thiêu hủy khoảng 1 tin/h xác gia súc và gia cằm, l6ại lò này tương ứng với

‘quy mô các trang trạng nuôi lợn tại Trung Quốc Đặc điểm của hệ thống này làxác gia súc được chặt nhỏ trước khi đưa vào lò đốt nhằm tang diện tích cháycủa xác, tăng năng suất thiêu hủy của lò,

Hình 1.3: Hệ thống thiết bị thiêu hủy gia súc gia cầm bị dịch bệnh.của Trung Quốc sản xuất và được sử dụng trong thực tế

Tóm lại: Các nước phát trin trên thé giới như Nhật Bản, Hàn Qt

‘Trung Quốc đã sử dụng công nghệ thiêu hủy, cùng với đó là đưa hệ thống thiêu.hủy xác gia súc, gia cằm bị dich bệnh vào trién khai thực tế trong công tác xử

lý xác gia súc, gia cằm bị dịch bệnh thay cho công nghệ chôn lấp nhằm đảm.bảo vệ sinh mô trường và tốt hơn trong công tác dập dịch Các đặc điểm chung.của hệ thống thiêu hủy trên thé giới là: sử dụng các lò đốt xác dạng đứng (thaycho lò đốt dạng nằm) để ngọn lửa tiếp xúc đều hơn, trực tiếp với vật cần cháy

(ở đây là xác gia súc, gia cằm bị dich bệnh); hệ thông thiêu hủy đều đượcđiều khién tự động, đảm bảo hoại động ăn khớp với nhau giữa các bộ phận, chỉtiết của lờ đốt; Nhiên liệu đốt bằng dau diesel

1.12, Tổng quan về hệ thống thiết bị thiêu hủy xá gia súc, gia cằm dang

được nghiên cứu.

1.1.2.1 Sơ đồ công nghệ thiêu hủy xác gia súc, gia cằm bị dich bệnh

Công nghệ thiêu hủy xác gia súc, gia cằm bị dịch bệnh, bao gồm một số

khâu như sau:

rw novo, but fee} tor ta che fn Cảm trong lọ

ưa hôi tro, bụi hay het Sr áp xiât ân cho

a) Khâu công việc 1: Đưa xác gia súc, gia cằm vào băng tải

Xe vận chuyển xác gia súc, gia cằm di chuyển đến địa điểm đặt hệ thông

thiêu hủy và lài đuôi xe vào phễu chứa xắc gia súc, gia cằm ở cuối bing tảiNgười lái xe điều khiến đồ xác gia súc, gia cầm trong thùng chứa của xe vậnchuyển vào phễu chứa của bang tải

Người điều khiễn băng tải cho băng tải hoạt động, xác gia súc, gia cằm

di chuyển từ phéu chứa lên hệ thống bam chat

b) Khâu công việc 2: Phân tách xác thành phần nhỏ hơn (Bam chặt xác thành mảnh)

Bam chat xác gia Sức, gia cằm thành mảnh nhỏ để tạo điều kiện thuận lợicho quá trình đốt xác gia súc, gia cảm được băm thành mảnh nhỏ Quá trình

băm chặt dâm bảo không phát tán virut, vi khuẩn ra môi trường Kích thước

băm phụ thuộc vào lò đốt

©) Khâu công việc 3: Dura xác gia súc, gia cằm vào lò đốt

Đưa xác gia súc, gia cầm đã băm chặt vào lò đốt (đưa toàn bộ các bộphận của gia súc, gia cảm) Quá trình đưa xác gia súc vào lò đốt được thực hiệnbằng cơ cấu gạt

đ) Khâu công Ot xác gia súc, gia cằm trong lò đốt sơ cấp.

Sau khi đưa xác gia súc vào lò đốt, người điều khiển bật bép đốt để tạo

ra nhiệt đốt cháy xác gia súc, gia cầm Khi cháy tạo ra khói bụi, do vậy cầnphải có quạt hút khói, bụi sang lỏ đốt cắp thứ cấp

e) Khâu công việc 5: Đốt lại khí thải, khói thải chưa chây hết,

Toàn bộ khói thải, khí thải sau khi chấy ở lò đốt cấp sơ cấp được quạthút sang lò đốt thứ cấp Tại lò đốt thứ cấp khối thải, khí thải lại được đốt lạimột lần nữa dé cháy hoàn toàn các chat hữu cơ chưa chấy hết

£) Khâu công việc 6: Thu hồi tro bụi

Sau khi khói bụi, kl thải được đốt ở 18 đốt thứ cấp thì được hút raxyclon, tại đây tro, bụi được lắng xuống phía dưới, khí thải được quạt hút day

vào hệ thống làm mat để giảm nhiệt độ của khí thải.

#) Khâu công việc 7: Làm mát khói, khí thải.

Khí thải, khói sau khi từ lò đốt thứ ip ra có nhiệt độ cao (khoảng

1000+1200 độ C) Do vậy cần phải giảm nhiệt độ trước khi thải ra môi trường

Để giảm nhiệt độ của khí thải ta cho khí thai đi qua hệ thống phun mưa, khí

thải tiếp xúc với nước nên giảm nhiệt độ.

h) Khâu công việc 8: Lọc khói khí thải

Khoi, khí thải sinh ra từ lò các lò đốt có chứa nhiều thành phần độc hại

đồng thời có mùi Để đáp ứng dược nhu cầu khí thải xa ra môi trường đạt quy chuẩn Việt Nam thì khí thải phải được lọc trước khi xả thải Quá trình lọc khí thai được thực hiện như sau:

- Sử dung quạt hút cao áp hút toàn bộ khí thải đã được làm mát bằng giàn phun mưa.

- Đẩy khí thải qua dung dịch nước vôi trong Khí thai sau khi được sụcqua nước vôi thì các chất gây hại cho sức khỏe và môi trường được giữ lại

trong dung dich nước Khí sau khi sục qua dung dich nước sạch.

i) Khâu công việc

Khí thải sau khi sục qua nước vôi giảm nhiệt độ, sạch và được dẫn ra ống

: Xã khí thải ra môi trường,

khói thải ra ngoài môi trường, Dé khí thải không ảnh hưởng đến sức khỏe của

ong khói dé xả khí thai phải đạt được chiều cao nhất định

người và gia súc

1.1.2.2 Hệ thống thiết bị thiêu huy xác gia súc, gia cằm bị dịch bệnh

Để thực hiện được quy trình công nghệ thiêu hay xác gia súc, gia

hình 1.4),

chuyên

cằm bị địch bệnh (hình 1.5, mô tả tổng quáu bao gồm 3 hệ thống chính sau: Hệ

phải có hệ thống thi bị đi kèm Từ kết quả nghiên cứu của các

[2 3, 4] đã thiết kế hệ thống chuyên dùng thiêu hủy xác gia súc gia

thống băng tải vận chuyển và băm chặt xác (hình 1.5-{1)); hệ thống lò đốt (hình1.5-(2)); hệ thống xứ lý khí thải (hình I.5-(3)) Sau đây chuyên dé sẽ tiền hành.phân tích chỉ tiết về cấu tạo cũng như nguyên lý hoạt động của hệ thống băngtải vận chuyển và băm chặt xác, tir đó là cơ sở đưa ra phương án điều khiểnhoạt động cho hệ thống này

Hệ thống bang tải, bam chặt xác; (2)-Hệ thống lò đốt xác;

(3)-Hệ thong xử lý khí thảiHình 1.5: Hệ thống thiết bị thiêu hủy xác gia súc, gia cầm bị dich bệnh

1.2 Tổng quan về hệ thống tự động đưa xác gia súc, gia cầm bị dịch bệnvào lò đốt

1.2.1 Cấu tạo hệ thắng dwa xác gia súc, gia cằm bị dịch bệnh vào lò đắt

Hệ thống băng tải và băm chặt xác gia súc, gia cằm bị dịch bệnh đượctính toán thiết kế phần cơ khí qua nghiên cứu [2], được mô tả chỉ tiết trên hình

1.6 với các bộ phận chính sau:

= Bộ phận tii (có máng phía ngoài) có chứng nang hứng ác gia súc, gia

cảm được đưa vào để thiêu hủy Từ đó đưa xác gia súc, gia cằm vào bộ phận thang nâng vận (hình 1.6-(11));

~_ Bộ phận thang nâng vận đưa xác gia súc, gia cằm lên trên cao với mục.dich dé đưa vào tạo độ cao so với cửa vào của lò đốt phía sau (hình 1.6-(12));

~ Bộ phận băm chặt bao gồm bing tai dita xác vào, dao băm được truyềnđộng bằng hệ truyền động xi lanh thủy lực (hình 1.6-(13)), với mục đích phân

tách xác gia súc thành nhiều phan nhỏ hơn để tăng điện tích cháy va tăng diện

tích chứa trong lo, tử tăng năng suất thiêu hủy và giảm diện tích lò khi chế tạo

với một im do kích thước nhỏ nên được gai đốt được cho trước (xác giađưa qua bộ phận nay, không can phải bam chat);

- Bộ phận băng đưa xác vào lò đốt bao gồm băng tải, máng trượt (hình

1.6-(15), và xilanh đẩy xác vào lò đốt Bộ phận này có nhiệm vụ phân phối, đưaxác vào của cửa hai lò theo yêu cầu điều khiển (hình 1.6-(14));

- Bộ phận bao che (hình 1.6-(16)) có chức năng hứng, chắn, gom máu để đưa

vào lơ đốt Bộ phận này đảm bảo trong quá trình băm chat, các chat thải không

bị bắn ra môi trường, đồng thời hứng máu và các chất lỏng phát sinh để đưa.vào lò đốt, Dam bao tránh việc lây nhiễm chéo vi khuẩn ra môi trưởng bên

ngoài

(11)-Bản tai đưa xác gia súc vào cận tháng nâng: (12)-Bộ phận vận thang

nông; (13)-Bộ phận bam chặt xác; (14) băng tải đưa xác ra xúc vào lò đốt;(15)-B6 phận máng và xi lanh day để đưa xác vào 16 đốt; (16)-Bộ phận baoche dam báo không lot xác, chat thải, mẫu ra ngoài môi trường

Hình 1.6: Hệ thống băng tải và băm chặt xác gia súc, gia cầm bị dịch bệnh

1.2.2 Nguyên lý lầm việc

Quá trình hoạt động nhằm đưa xác gia súc, gia cằm vào lò đốt của hệthống băng tai và băm chặt được mô tả trên hình 1.4 gồm:

= Bước 1: Đưa xဠgi fic, gia cằm vào bộ phận vận thang nâng Khi x4

gia súc, gia cầm được đưa vào băng tải đầu vào (phéu), băng tải sẽ chuyênđộng để di chuyển xác vào vận thang nâng:

= Bue 2: Vận thang nâng đưa xác gia súc, gia cằm lên cao trước khi đưa qua bộ phận bam chặt;

~ Bước 3: Bam chặt, bước này được tiến hành với gia súc (con vật có kíchthước lớn), đối với gia cằm có kích thước nhỏ hơn (gà, vị thì có thể bỏ qua

"bước 3 để tiến hành luôn bước 4;

~ Bước 4: Đưa xác gia súc, gia cằm đã được chặt nhỏ hon vào cửa của lòđốt thông qua máng và xilanh gat

Hình 1.7: Quá trình hoạt động đưa xác gia súc, gia cầm vào lò đốt của hệ

thống băng tải và băm chặt

Chương 2

CO SỞ LÝ THUYET NGHIÊN CUU

2.1, Mục tiêu nghiên cứu

Luận văn nghiên cứu về động học chuyển động của xác gia súc, gia cằm

bị dich bệnh, từ đó phân tích các chuyển động logic cân có của hệ thống cơ khí,xây dựng bài toán điều khiển logic đáp ứng các yêu cầu về chuyển động củaxác gia súc nhằm đảm bảo xác gia súc, gia cẩm được đưa vào cửa nạp liệu của

lò đốt theo đúng yêu cầu công nghệ được nghiên cứu trong tài liệu [2] Từ đó

thiết kế, chế tạo hệ thống điều khiển tự động

bị địch bệnh vào 18 đốt.

đồng góp cơ sở lý luận cho vi

quá trình đưa xác gia súc, gia

2.2 Nội dung nghiên cứu.

3.2.1 Nội dung lý thuyết

= Phin tích động học vã xây đựng bai toán điều khiển logic cho hệ thống

tự động đưa xác gia súc, gia cằm bị dịch bệnh và lò đốt

-_ Nghiên cứu phương pháp phân tách xác gia súc dé tăng diện tích tiếp

xúc không khí trong quá trình cháy của xác đáp ứng yêu cầu về nguyên liệuđầu vào của lò đốt

2.3.2 Nội dung thực nghiệm

-_ Tiến hành thực nghiệm đẻ kiểm nghiệm các kết quả tinh toán theo lýthuyết Từ kết quả đó làm cơ sở để đánh giá lại phương pháp điều khiển logicđược dé xuất với mục đích tăng độ chính xác của hệ thống tự động đưa xác giasúc, gia cằm bị địch bệnh và lò đốt

~ Luận văn dựa vào hệ thống cơ khí có sẵn đã được chế tao (kế thừa hệthống cơ khí) của cấp Nhà nước “Nghién cứu công nghệ, thiết kế chết

ug thiết bị chuyên dùng thu gom, thiêu huy xác gia súc, gia cam bị

dịch bệnh”, mã số: ĐTĐL CN-01/21 dé tiến hành bài toán điều khiển logic và xây dựng phương pháp phân tách xác gia súc.

tượng nghiên cứu.

2.4.1 Đối tượng vận chuyển

im bị dịch bệnh,

Đối tượng vận chuyển của hệ thống là xác gia súc, gia

trong đó lấy xác lợn làm đại diện có các đặc điểm được mô tả trong bảng 2.1

Bảng 2.1: Đặc điểm của xác gia súc, gia cằm bị dịch bệnh

TTT| Tên xác gia cầm Khối lượng Chiều dài Chiều rộng

(kg) (m) (m)

1 Ga, vit 05-10 03-1 0.2.05

2 Lon 05-2 05-1

3| Trâu,Bò 50-700 123 072

2.4.2, Thiét bj nghiên cứu

“Thiết bị nghiên cứu của luận văn là hệ thống tự động đưa xác gia súc, gia

dịch h vào lò đốt có hệ thống cơ khí được chế tạo do di

nước [1] có cấu tạo được mô tả trên hình 2.1 gồm có:

iu và vào hệ thống (hình 2

- Thang vận nâng xác gia súc, gia cằm (hình 2.1-12);

Bộ phận phân tách (bam chặt xác) gia sức (hình 2,1-13):

- Phéu chứa xác gia súc, gia cảm

~ Băng tải đưa xác gia súc, gia cằm vào lò

~ Bộ phận máng, xilanh day xác vào lò đốt (hình 2.1-15);

- Bộ phận bao che (hình 2.1-16).

(11)-Phéu chứa xác; (12)-Bộ phận vận thang nang; (13)-Bộ phận bămchặt xác: (14) bang tải đưa xác gia xúc vào lò đốt; (15)-Bộ phận máng và xilanh diy dé đưa xác vào lò đất; (16)-Bộ phận bao che đảm báo không lọt xác,

chất thai, máu ra ngoài môi trưởngHình 2.1: Hệ thống băng tải và băm chặt xác gia súc, gia cầm bị dịch bệnh

2.5 Phương pháp nghiên cứu.

2.5.1 Phương pháp kế thừa

“Tác giả kế thừa các kết quả nghiên cứu của thé gi

hệ thống điều khiển logic trong công nghiệp

2.5.2 Phương pháp tham khảo ý kiến chuyên gia

Trao déi và tham khảo ý kiến các chuyên gia vé lĩnh vực thú y, lĩnh vwnhiệt, lĩnh vực điều khién tự động về vẫn đề tiêu huỷ xác gia súc, gia cầm vềdịch bệnh; về yêu cầu đặc điểm kích thước đầu vào của hệ thống lò đốt để đạt

2.6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận văn.

2.6.2 Về thực tiễn

Kết quả nghiên cứu của luận văn được sử dụng một phan cho việcthiết kế chế tạo va hoàn thiện bộ điều khiển tự động cho hệ thong tự động đưa.xác gia súc, gia cầm bị dịch bệnh vào lò đốt do dé tài cấp nhà nước (mã số:ĐTĐL.CN-01/21) thiết kế chế tạo

‘Tu cấu tạo cơ khí của hệ thống, đã phân tích được các chuyển động động.học cần có của xác gia súc, gia gia cằm từ phéu nạp liệu đầu vào tới của lò đốt,

từ đó làm cỡ sở cho việc xây dựng bài toán điều khién logic

Ba xây dựng được bài toán điều khién logic nhằm đáp ứng các yêu cầu vềchuyên động của xác gia súc, nhằm dam bảo xác gia súc, gia cm được đưa vào

cửa nạp liệu của lö đốt.

Đã xây dựng được phương pháp phân tác xác gia site, bài toán xác định

chiều dai xác gia súc để xác định vị trí đạo tác động chặt xác gia tic).

Đề tai đã tiến hành thực nghiệm dé kiểm chứng kết quả lý thuyết

bài toán logic và bài toán phân xác gia súc được xây dựng tại chương 2 quả thực nghiệm cho thấy quá trình đưa xác gia súc được tiến hành đúng, theo quy luật logic và đảm bảo sự di chuyển động hộc của xác gia súc ding

theo yêu cầu cần thiết để xác có thé roi vào của miệng lồ theo yêu

nghệ của lò đốt

Chương 3

PHAN TÍCH ĐỘNG HỌC VÀ XÂY DỰNG PHƯƠNG TRÌNH

DIEU KHIỂN HE THONG3.1 Phân tích cấu tạo, nguyên lý hoạt động hệ thống đưa xác gia súc, gia

bị dịch bệnh vào lò đốt

3.1.1 Phân tích cấu tao

Hệ thống tự động đưa xác gia súc, gia cằm bị dịch bênh vào lò đốt đượccấu tạo bởi các bộ phận chính được mô tả chỉ tiết trên hình 3.1

Bộ phận máng có chức năng hứng xác gia súc được đưa vào để thiêu hủy (hình 3.1-(1));

Bộ phận thang nâng vận đưa xác gia sie lên trên cao bing với mực cao

của cửa lò đốt (hình 3.1-(2));

Bộ phận bam chặt bao gồm băng tải đưa xác vào, dao băm được truyền.động bằng hệ truyền động xi lanh thủy lực (hình 3.1-(3)), với mục đích phântách xác gia súc thành nhiều phan nhỏ hơn dé tăng diện tích cháy và tăng diệntích chứa trong lo, từ tăng năng suất thiêu hủy và giảm diện tích lò khi chế tạo

với một năng suất đốt được cho trước theo nghiên cứu [2]:

Bộ phận đưa xác vào lò đốt bao gồm băng tải (hình 3.1-4), máng trượt(hình 3.1-(5) có gắn xilanh đây xác vào lò đốt Bộ phận này có nhiệm vụ đưaxác vào lò đốt (hình 1.5-(4)):

Bộ phan bao che (hình 1.5-(6)) có chức năng hứng, chất gom máu để đưa lo đốt.

Bộ phận này đảm bảo trong quá trình băm chặt, các chất thai không bịbắn ra môi trường, đồng thời hứng máu và các chất lỏng phát sinh để đưavào lò đốt

Đảm bảo tránh việc lay nhiễm chéo vi khuẩn ra môi trường bên ngoài

Hinh 3.1: Hệ thống băng tai va băm chặt xác gia súc, gia cằm bị địch bệnh.

(1)-Bản tải đưa xác gia sửê vào cận thang nâng; (2)-Bộ phận vận

thang nâng; (3)-Bộ phan bam chất xác; (4) bang tải đưa xác vào lò đốt;(5)-B6 phận máng và xi lanh day để đưa xác vào lò đốt; (6)-Bộ phận baoche đảm bảo không lot xác, chất thải, méu ra ngoài môi trường,

động để di chuyên xác vào vận thang nâng;

Bước 2: Vận thang nâng đưa xác gia súc, gia cằm lên cao trước khi đưa

qua bộ phận băm chat;

Bước 3: Bam chặt, bước này được tiến hành với gia súc, việc phân xácgia súc thành các phần bằng nhau (số lượng phần được cài đặt trước) sẽ giúp

quá trình đốt được nhanh hơn theo nghiên cứu [2] (với xác gia cằm có kích

thước nhỏ thì bỏ qua bước này).

~ Bước 4: Đưa xác gia súc, gia cằm đã được chặt nhỏ hơn vào cửa của lòđốt thông qua máng và xilanh gạt

Hình 3.2: Mô tả chu trình hoạt động hệ thống,3.2 Phân tích động học di chuyển của xác gia súc và yêu cầu điều khiển hệthống

Xác gia súc chuyển động theo trục x với vận tốc v tir vị trí (3) tới vị trí

(4), tới vị trí (4) xác gia súc được đừng lại và được chặt bở dao băm chặt;

Xác gia xúc được đã được chặt phân nhỏ tiếp tục được chuyển động theotrục x với vận tốc v tới vị trí (5) hoặc (6), tại vị trí (5) hoặc (6) chuyển động

theo trục x kết thức;

Tai vị trí (5) hoặc (6) xác gia súc chuyển tir chuyển động theo trục x sang

chuyển động theo trục z dé di vào lò đốt qua cửa nạp liệu

Hình 3.3: Biến đổi động học của xác gia súc trong quá trình di chuyển vào

lò đốt3.2.2 Phân tích bài toán điều khiến

DE thực hiện được các biến đổi động học của xác gia súc được phân tích

ở trên, để dam bảo yêu cầu đưa được xác gia súc vào cửa nạp của lò đốt, đồngthời đảm bảo yêu cầu về đầu vào của vật liệu đốt được phân tách nhỏ Chúng tacần có hai bài toán điều khiển được kết hợp với nhau gồm: