Nghiên cứu chế tạo thử nghiệm chuồng gà công nghiệp mô phỏng quy cách thả vườn

  • 77 trang
  • file .pdf
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH CƠ – ĐIỆN TỬ
NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO THỬ NGHIỆM
CHUỒNG GÀ CÔNG NGHIỆP
MÔ PHỎNG QUY CÁCH THẢ VƯỜN
Cán bộ hướng dẫn Sinh viên thực hiện
TS. Nguyễn Chí Ngôn Trương Tấn Đạt 1101368
Lê Văn Hoàng Phương 1101409
Tháng 6/2014
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH CƠ – ĐIỆN TỬ
NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO THỬ NGHIỆM
CHUỒNG GÀ CÔNG NGHIỆP
MÔ PHỎNG QUY CÁCH THẢ VƯỜN
Cán bộ hướng dẫn Sinh viên thực hiện
TS. Nguyễn Chí Ngôn Trương Tấn Đạt 1101368
Lê Văn Hoàng Phương 1101409
Luận văn đã nộp và đánh giá vào ngày …. tháng …. năm …..
Kết quả đánh giá: Cán bộ đánh giá: .
Luận văn tốt nghiệp ngành Cơ điện tử Trường Đại học Cần Thơ
NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
Cần Thơ, ngày ……tháng ……năm 2014
…................................
GVHD: TS. Nguyễn Chí Ngôn i
Luận văn tốt nghiệp ngành Cơ điện tử Trường Đại học Cần Thơ
NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN 1
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
Cần thơ, ngày ……tháng ……năm 2014
…...............................
GVHD: TS. Nguyễn Chí Ngôn ii
Luận văn tốt nghiệp ngành Cơ điện tử Trường Đại học Cần Thơ
NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN 2
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
Cần thơ, ngày ……tháng ……năm 2014
…...............................
GVHD: TS. Nguyễn Chí Ngôn iii
Luận văn tốt nghiệp ngành Cơ điện tử Trường Đại học Cần Thơ
LỜI CAM ĐOAN
Mô hình chuồng gà công nghiệp mô phỏng quy cách thả vườn là đề tài
hướng đến khả năng tự động hóa trong sản xuất nông nghiệp với mong muốn giải
phóng sức lao động của con người, đồng thời có thể áp dụng những kiến thức đã
học về vật lý, điện tử, cơ khí, điều khiển vào trong ứng dụng thực tế cũng như định
hướng phát triển cho các sản phẩm tương tự sau này.
Trong quá trình thực hiện đề tài, có thể còn nhiều thiếu sót do kiến thức hạn
chế nhưng những nội dung trình bày trong quyển báo cáo này là những hiểu biết và
thành quả của chúng em đạt được dưới sự hướng dẫn của TS. Nguyễn Chí Ngôn.
Chúng em, những người thực hiện đề tài xin cam đoan rằng: những nội dung
trình bày trong quyển báo cáo luận văn tốt nghiệp này là kết quả của quá trình
nghiên cứu và kiến thức của bản thân, không phải là bản sao chép từ bất kỳ công
trình nghiên cứu nào đã có trước đây. Nếu không đúng sự thật, chúng em xin chịu
mọi trách nhiệm trước nhà trường.
Cần Thơ, ngày tháng năm 2014
Sinh viên thực hiện
Trương Tấn Đạt
Lê Văn Hoàng Phương
GVHD: TS. Nguyễn Chí Ngôn iv
Luận văn tốt nghiệp ngành Cơ điện tử Trường Đại học Cần Thơ
LỜI CÁM ƠN
Trong suốt thời gian học tập và thực hiện Luận văn tốt nghiệp, chúng em
luôn nhận được sự quan tâm, động viên và giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô, người
thân và bạn bè. Chúng em luôn trân trọng những giây phút được sống và học tập
cùng với các bạn trong lớp Cơ điện tử K36, được sự chỉ dạy tận tình và truyền đạt
những kiến thức quý báu của các thầy cô.
Với lòng biết ơn sâu sắc, chúng em xin chân thành gửi lời cám ơn đến:
Gia đình đặc biệt là cha mẹ đã bỏ ra vô vàng công sức để nuôi nấng, dạy dỗ,
không quản khó nhọc, vất vả để đưa chúng em bước vào ngôi trường Đại học thực
hiện ước mơ.
TS. Nguyễn Chí Ngôn, người đã tận tình hướng dẫn chúng em trong suốt
thời gian thực hiện đề tài luận văn tốt nghiệp này.
Thầy cố vấn học tập Nguyễn Văn Mướt đã giảng dạy, giúp đỡ và định hướng
trong suốt quá trình học tập.
Mặc dù rất bận rộn trong công việc nhưng các thầy vẫn giành rất nhiều thời
gian và tâm huyết trong việc hướng dẫn chúng em, các thầy cũng đã cung cấp cho
chúng em rất nhiều hiểu biết trong nhiều lĩnh vực, cũng như những ý kiến đóng góp
rất sâu sắc.
Sau hơn 4 tháng thực hiện đề tài, đến nay chúng em đã hoàn thành, có thể nói
đề tài này như là một bước ngoặt trong thời gian học tập tại Trường Đại học Cần
Thơ. Dù chúng em đã cố gắng nỗ lực để hoàn thành luận văn một cách hoàn thiện
nhất nhưng do thời gian và trình độ có hạn nên không thể tránh khỏi nhiều thiếu xót
và hạn chế. Vì vậy chúng em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của quý thầy
cô và các bạn.
Cuối cùng, một lần nữa chúng em xin gửi đến cha mẹ, quý thầy cô, anh chị
và tất cả bạn bè lời cám ơn và lời chúc sức khỏe chân thành nhất!
Xin trân trọng cám ơn!
Trương Tấn Đạt
Lê Văn Hoàng Phương
GVHD: TS. Nguyễn Chí Ngôn v
Luận văn tốt nghiệp ngành Cơ điện tử Trường Đại học Cần Thơ
MỤC LỤC
NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN.............................................................. I
NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN 1 ............................................................. II
NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN 2 ............................................................ III
LỜI CAM ĐOAN .................................................................................................... IV
LỜI CÁM ƠN ............................................................................................................ V
MỤC LỤC ................................................................................................................ VI
DANH MỤC BẢNG BIỂU ................................................................................... VIII
DANH MỤC HÌNH VẼ ........................................................................................... IX
KÍ HIỆU VÀ VIẾT TẮT ........................................................................................... X
TÓM TẮT ................................................................................................................ XI
ABSTRACT ............................................................................................................ XII
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN .......................................................................................1
1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ .......................................................................................................1
1.2 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI...............................................................................2
1.3 MỤC TIÊU ...........................................................................................................4
1.4 NỘI DUNG THỰC HIỆN ........................................................................................4
1.5 PHƯƠNG PHÁP VÀ QUY MÔ ĐỀ TÀI .....................................................................5
1.6 HƯỚNG PHÁT TRIỂN ...........................................................................................5
CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT...........................................................................6
2.1 PHẦN CƠ KHÍ ..................................................................................................6
2.1.1 Động cơ ......................................................................................................6
2.1.2 Cơ cấu truyền động ....................................................................................8
2.1.3 Truyền động xích ........................................................................................8
2.2 PHẦN MẠCH ĐIỆN .......................................................................................13
2.2.1 Nguồn và thiết bị ngoại vi ........................................................................13
2.2.2 Sơ Lượt vi điều khiển ...............................................................................19
CHƯƠNG III: NỘI DUNG ĐỀ TÀI........................................................................25
3.1 PHẦN CƠ KHÍ CHI TIẾT...............................................................................25
3.1.1 Sơ đồ khối tổng quát ................................................................................25
3.1.2 Thiết kế chi tiết .........................................................................................25
GVHD: TS. Nguyễn Chí Ngôn vi
Luận văn tốt nghiệp ngành Cơ điện tử Trường Đại học Cần Thơ
3.1.3 Hình ảnh thực tế .......................................................................................38
3.2 PHẦN LẬP TRÌNH CHI TIẾT .......................................................................41
3.2.1 Sơ đồ mạch nguyên ..................................................................................41
3.2.2 Lưu đồ giải thuật ......................................................................................43
3.2.3 Hướng dẫn sử dụng ..................................................................................46
3.3 KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC ..................................................................................46
3.3.1 Phần cơ khí máy .......................................................................................47
3.3.2 Phần mềm .................................................................................................47
3.3.3 Thử nghiệm và kết quả .............................................................................47
3.3.4 Ưu nhược điểm: .......................................................................................48
3.4 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .........................................................................48
3.4.1 Kết luận ....................................................................................................48
3.1.2 Kiến nghị ..................................................................................................48
PHỤ LỤC ..................................................................................................................49
TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................63
GVHD: TS. Nguyễn Chí Ngôn vii
Luận văn tốt nghiệp ngành Cơ điện tử Trường Đại học Cần Thơ
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1: So sánh thành phần hóa học trung bình của thịt gà công nghiệp với gà thả
vườn trong 100g thịt. [6] ............................................................................................. 2
Bảng 1.2: So sánh thành phần acid amin trong 100g thịt gà. [6] ................................ 3
Bảng 1.3: So sánh thành phần chất béo trong 100g thịt gà.[6] ...................................3
Bảng 2.1 Mô tả các chân vào/ra trên Driver L298[15]…………………….............15
Bảng 2.2 Bảng điều khiển động cơ A[15].................................................................16
Bảng 2. 3 Thông số cơ bản nút ấn.[10] .....................................................................19
Bảng 3.1 Mô tả thông số kỹ thuật động cơ đến khâu tác động cuối……………….27
Bảng 3. 2 Bảng thông số kỹ thuật khung chính: .......................................................28
Bảng 3. 3 Bảng thông số kỹ thuật của 1 lồng lắp ghép .............................................29
Bảng 3.4 Bảng thông số kỹ thuật lồng nuôi. ............................................................. 33
Bảng 3.5 Bảng thông số kỹ thuật ổ bi liên kết trục và lồng. .....................................34
Bảng 3.6 Bảng thông số liên kết bộ phận và vật liệu. ...............................................35
Bảng 3.7 Thống kê khối lượng gà qua 20 ngày nuôi. ...............................................47
GVHD: TS. Nguyễn Chí Ngôn viii
Luận văn tốt nghiệp ngành Cơ điện tử Trường Đại học Cần Thơ
DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 2.1 Nguyên tắc hoạt động của động cơ một chiều.[7] .......................................7
Hình 2.2 Các loại xích thông dụng.[2] ........................................................................9
Hình 2.3 Xích một dãy, xích nhiều dãy.[2] .................................................................9
Hình 2.4 Thông số truyền động xích.[2] ...................................................................11
Hình 2.5 Nguồn 24VDC ........................................................................................... 13
Hình 2.6 Công tắc ON/OFF ......................................................................................13
Hình 2.7 LCD 4 hàng 20 cột.[8] ...............................................................................14
Hình 2.8 Sơ đồ địa chỉ ô trên LCD.[9] ......................................................................14
Hình 2.9 Bộ Driver công suất sử dụng chip L298 [15].............................................15
Hình 2.10 Sơ đồ nguyên lí Driver L298[16] ............................................................. 16
Hình 2.11 Hình dáng bên ngoài và tên các chân trên của chip L298[17] .................17
Hình 2.12 Hai mạch cầu H tích hợp trong L298[18] ................................................17
Hình 2.13 Nút ấn.[10] ............................................................................................... 19
Hình 2.14 Sơ đồ chân của PIC16f887.[4] .................................................................19
Hình 2.15 Sơ đồ kiến trúc 8-bits của PIC 16f887.[4] ...............................................21
Hình 2. 16 Tên và chức năng của các chân Pic 16f887.[4].......................................24
Hình 3.1 Sơ đồ tổng quát .......................................................................................... 25
Hình 3. 2 Phân tích lực .............................................................................................. 25
Hình 3.3 Động cơ DC ............................................................................................... 27
Hình 3.4 Khung chính ............................................................................................... 28
Hình 3.5 Một lồng lắp ghép ......................................................................................29
Hình 3.6 lựa chọn bước xích pc theo công suất cho phép .........................................31
Hình 3.7 Cơ cấu bánh xích ........................................................................................32
Hình 3.8 Cơ cấu lồng ................................................................................................ 33
Hình 3.9 Ổ bi liên kết trục và lồng ............................................................................34
Hình 3.10 Thiết kết 3D hoàn chỉnh ...........................................................................35
Hình 3.11 Thiết kết 3D hoàn chỉnh ...........................................................................36
Hình 3.12 Tủ điện, mạch điều khiển .........................................................................37
Hình 3.13 Chuồng gà trong quá trình nuôi thử nghiệm ...........................................38
Hình 3.14 Gà ăn uống qua máng ăn trong lúc di chuyển ..........................................39
Hình 3.15 Bảng điều khiển........................................................................................40
Hình 3.16 Khung, đế gắn động cơ truyền động ........................................................40
Hình 3.17 Sơ đồ mạch khối nguồn và khối điều khiển .............................................41
Hình 3.18 Sơ đồ khối hiển thị và đồng hồ.[12][13] ..................................................42
Hình 3.19 Sơ đồ khối giao tiếp qua bàn phím [14] ...................................................42
Hình 3.20 Lưu đồ chính ............................................................................................ 43
Hình 3.21 Lưu đồ công việc 1 ...................................................................................44
Hình 3.22 Lưu đồ công việc 2 ...................................................................................45
Hình 3.23 Sơ đồ hướng dẫn trình tự hoạt động của thiết bị ......................................46
GVHD: TS. Nguyễn Chí Ngôn ix
Luận văn tốt nghiệp ngành Cơ điện tử Trường Đại học Cần Thơ
KÍ HIỆU VÀ VIẾT TẮT
USDA: United States Department of Agriculture - Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ
DC: Direct-Curent – Dòng điện một chiều
DIP: Dual In–line Packages - Đóng góp dạng Chip
PWM: Pulse Width Modulation - Điều chế độ rộng xung vuông
PIC: Programmable Intelligent Computer – Máy tính khả trình thông minh
MCU: Microprocessor Control Unit – Bộ xử lý điều khiển grung tâm.
GVHD: TS. Nguyễn Chí Ngôn x
Luận văn tốt nghiệp ngành Cơ điện tử Trường Đại học Cần Thơ
TÓM TẮT
Thịt gà là thực phẩm rất quen thuộc với người tiêu dùng Việt Nam nói riêng
và thế giới nói chung, cung cấp dinh dưỡng thiết yếu cho cơ thể. Thịt gà thả vườn
rất được ưa chuộng nhưng do thời gian nuôi dài và cần không gian rộng, khó kiểm
soát dịch bệnh nên thiếu cung ứng cho thị trường. Quy trình nuôi gà công nghiệp
phát triển, rút ngắn thời gian nuôi, cung cấp số lượng thịt và trứng đáp ứng nhu cầu
ngày càng cao của thị trường. Tuy nhiên, do thời gian nuôi ngắn và ít vận động thịt
gà công nghiệp trở nên mềm và bở, không giữ được độ săn chắc như gà thả vườn
khiến người tiêu dùng e ngại khi lựa chọn. Làm thế nào để vừa đảm bảo nguồn cung
vừa giữ được chất lượng thịt là một bài toán cấp thiết.
Xuất phát từ yêu cầu thực tế, nhóm sử dụng các kết cấu vật lý, vật liệu cơ khí
kết hợp thuật toán điều khiển tiến bộ qua PIC 16f887 giao tiếp với con người qua
bàn phím và LCD. Sau 4 tháng nghiên cứu, chế tạo và thử nghiệm, nhóm đã thiết kế
thành công mô hình chuồng nuôi gà công nghiệp mô phỏng quy cách thả vườn với
các tính năng tiêu biểu như: giúp gà vận động để tiêu hao lượng mở thừa, cơ săn
chắc, hệ thống dễ dàng tháo lắp cũng như thêm tầng để tăng quy mô và số lượng vật
nuôi.
GVHD: TS. Nguyễn Chí Ngôn xi
Luận văn tốt nghiệp ngành Cơ điện tử Trường Đại học Cần Thơ
ABSTRACT
Chicken is a very familiar food with Vietnamese customers in particular and
the world in general which provides essential nutrients to our body. Although
backyard chicken meats are very popular, they need long raising time, wide space to
growth, and difficult to control the disease therefore lack of supply to the market.
Nowadays, the process of raising industrial chicken is developed which shortens the
raising time, provides the amount of meat and eggs responding to the increasing
demands of the market. However, because of the short raising period and less active
than backyard chicken, the industrial chicken meat becomes soft and friable which
can not retain firmness as backyard chicken that makes consumers hesitate to
choose. How to secure both supplies and keep the meat quality is a critical problem.
Derived from actual requirements, my group uses the physical structure,
mechanical material and combines the advanced control algorithms through PIC
16f887 to communicate with human via keypad and LCD. After 4 months of
preparation, research and testing, my group has already designed industry chicken
coop model successfully which simulative backyard specifications with typical
features such as to help the chicken more mobilize to consump the superfluous fat
to make the muscles becomes firm, can easily removable the system as well as add
floors to increase the size and number of chicken.
GVHD: TS. Nguyễn Chí Ngôn xii
Luận văn tốt nghiệp ngành Cơ điện tử Trường Đại học Cần Thơ
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN
1.1 Đặt vấn đề
Nhu cầu tiêu thụ sản phẩm thịt nói chung và thịt gia cầm nói riêng ngày càng
nhiều đòi hỏi quá trình sản xuất theo quy mô công nghiệp. Nhưng trong môi trường
công nghiệp thịt gà giảm dần về độ săn chắc và tỷ lệ mỡ là mối lo ngại của nhà đầu
tư cũng như thị trường tiêu thụ, nhiều phương thức đang được ứng dụng trong đó
tác động vật lý đang được quan tâm đầu tư nghiên cứu vì không làm ảnh hưởng đến
cấu tạo sinh học của thịt gà.
Ở Việt Nam, cùng với quá trình chuyển giao công nghệ, chăn nuôi gà ở nước
ta đang hướng từ nhỏ lẻ hộ gia đình mang tính lạc hậu sang quy mô tập trung theo
mô hình công nghiệp (theo Giáo trình Kỹ thuật nông nghiệp của T.s Lê Thị Nguyên
– Chuyên ngành Nông –Lâm – Ngư Nghiệp, trường Đại học Thủy Lợi). Nhưng thực
tế, chất lượng thịt gà được nuôi theo quy cách công nghiệp lại chưa đáp ứng được
nhu cầu của người tiêu dùng.
Đã có những nghiên cứu khoa học liên quan nhưng đa phần xoay quanh vấn
đề so sánh phương thức nuôi, thành phần dinh dưỡng, các loại bệnh và thuốc...nhằm
nâng cao chất lượng thịt. Ngoài đề tài “So sánh phương thức nuôi gà Broiler trong
chuồng trại và ngoài vườn giai đoạn 1 – 49 ngày tuổi ở vụ hè thu tại Thái Nguyên”
của Ths. Đỗ Trọng Biếm và “So sánh phương thức chăn nuôi gà Tam Hoàng dòng
882 trong chuồng trại và thả vườn giai đoạn từ sơ sinh đến 12 tuần tuổi ở vụ hè tại
Thái Nguyên” của Ths. Nguyễn T.Bích Phương còn có “Nghiên cứu khả năng sinh
trưởng, năng xuất và chất lượng thịt của gà lông màu Kabir, Lương Phương, Tam
Hoàng nuôi bán chăn thả ở bốn mùa vụ khác nhau tại Thái Nguyên” của Ts. Đào
Văn Khanh, “Một số bệnh mới phát sinh ở gia cầm” của PGS.TS. Lê Văn Năm. Các
nghiên cứu trên cho thấy khoa học rất quan tâm đến số lượng và chất lượng thịt gà
cung cấp cho thị trường, việc chăn nuôi gà theo hình thức thả vườn mang lại chất
lượng thịt gà tốt hơn so với nuôi công nghiệp. Tuy nhiên chăn nuôi theo hình thức
thả vườn phải tốn thời gian từ 140 – 150 ngày tuổi mới có thể xuất chuồng với giá
bán khoảng 70.000đ – 80.000đ /1kg, còn gà công nghiệp thì chỉ cần 60 – 70 ngày
tuổi là có thể xuất chuồng, và bán với giá 40.000đ – 60.000đ /1kg (theo vật giá thị
trường 2013). Vậy, nuôi gà theo hình thức thả vườn không mang lại hiệu quả kinh
tế. Việc khắc phục yếu điểm ở thịt gà công nghiệp sẽ mang lại hiệu quả thiết thực cả
về chất về lượng.
GVHD: TS. Nguyễn Chí Ngôn 1
Luận văn tốt nghiệp ngành Cơ điện tử Trường Đại học Cần Thơ
Tính đến thời điểm hiện tại, vẫn chưa có một đề tài tương tự đề tài nhóm tác
giả có thể được công nhận. Các sản phẩm có gần ý tưởng chỉ đáp ứng nhu cầu cá
nhân, nhỏ lẻ, ví dụ “Máy tập thể lực cho gà chọi”.
Việc nghiên cứu và chế tạo các loại mô hình này hứa hẹn giải quyết các ảnh
hưởng trên, đáp ứng thị hiếu người tiêu dùng qua đó tạo tiền đề thúc đẩy đầu tư phát
triển. Sự ra đời của thiết bị này sẽ là một tất yếu trong tương lai.
1.2 Tính cấp thiết của đề tài
Tính đến 2005, tổng đàn gà ở nước ta là 219,900 triệu con, cung cấp 321,900
tấn thịt cho thị trường (theo Cục Chăn nuôi Bộ NN-PTNT năm 2005) và theo Quyết
định số 10/2008/QĐ-TTg của chính phủ về chiến lược phát triển chăn nuôi đến năm
2020 sản lượng thịt xẻ đạt 5,500 nghìn tấn trong đó thịt gia cầm chiếm 32%. Thịt
gia cầm đặc biệt là gà công nghiệp là một thực phẩm thiết yếu trong cuộc sống. Thịt
gà không chỉ giàu protein mà protein trong thịt gà chứa nhiều hơn các loại thịt đỏ,
theo các báo cáo của Scott (1956) nguồn protein trong thịt gà khoảng 25% - 35%,
trong thịt bò khoảng 21% - 27%, thịt heo khoảng 23% - 24% và cừu khoảng
21% - 28%.
Bảng 1.1: So sánh thành phần hóa học trung bình của thịt gà công nghiệp với gà thả
vườn trong 100g thịt. [6]
Hàm lượng (g)
Thành phần
Gà công nghiệp Gà vườn
Nước 66.0 63.9
Lipid 13.8 12.5
Pantothenic acid (Vit. B5 ) (mg) 0.9 0.7
Fe (mg) 0.9 1.2
Na (mg) 70.0 67.0
Nguồn: Cơ sơ dữ liệu USDA.
GVHD: TS. Nguyễn Chí Ngôn 2
Luận văn tốt nghiệp ngành Cơ điện tử Trường Đại học Cần Thơ
Bảng 1.2: So sánh thành phần acid amin trong 100g thịt gà. [6]
Hàm lượng (g)
Thành phần
Gà công nghiệp Gà vườn
Arginine 1.39 1.55
Cystine 0.30 0.32
Histidine 0.72 0.72
Leucine 2.73 1.79
Lysine 1096 2.01
Methionine 0.64 0.66
Phenylalanine 0.92 0.96
Threonine 0.98 1.02
Tryptophan 0.27 0.28
Tyrosine 0.78 0.77
Valine 1.15 1.20
Alanin 1.26 1.44
Aspartic Acid 2.06 2.20
Glutamic 3.46 3.61
Glycine 1.13 1.58
Proline 0.95 1.19
Serine 0.79 0.87
Nguồn: Cơ sơ dữ liệu USDA.
Bảng 1.3: So sánh thành phần chất béo trong 100g thịt gà.[6]
Hàm lượng (g)
Thành phần
Gà công nghiệp Gà vườn
Chất béo no 0.33 3.50
Chất béo không no 1 nối
0.30 4.93
đôi
Chất béo không no nhiều
0.28 2.74
nối đôi
Nguồn: Cơ sơ dữ liệu USDA.
GVHD: TS. Nguyễn Chí Ngôn 3
Luận văn tốt nghiệp ngành Cơ điện tử Trường Đại học Cần Thơ
Từ cơ sở dữ liệu trên, ta thấy chất lượng thịt gà công nghiệp không giữ được
độ ngon như gà thả vườn. Đây chính là mối lo ngại của nhà cung cấp cũng nhu
người tiêu dùng, ảnh hưởng mạnh đến nền kinh tế. Việc nghiên cứu nâng cao chất
lượng thịt theo quy cách thả vườn tạo đầu ra vững chắc cho thịt gà công nghiệp là
một vấn đề quan trọng cần được giải quyết. Trong môi trường công nghiệp, một
chuồng vừa có thể nuôi số lượng lớn vừa giúp gà vận động mà không chiếm nhiều
diện tích là một giải pháp tối ưu.
Trước nhu cầu cấp thiết đó, nhóm đề tài đã nghiên cứu, chế tạo máy có chức
năng thay thế chuồng nuôi gà truyền thống vừa giải quyết được vấn đề được đề cập
trên. Qua đó, tạo tiền đề phát triển và chế tạo những dòng máy chuyên dụng dành
riêng cho từng lĩnh vực chăn nuôi theo hướng công nghiệp.
1.3 Mục tiêu
Dựa trên các nhu cầu thực tế hiện nay, nhóm đã đưa ra giải pháp thiết kế và
chế tạo hoàn chỉnh một sản phẩm mô hình chuồng nuôi có 2 tính năng cụ thể nhằm
đạt được các mục tiêu như sau:
- Thay thế chuồng nuôi truyền thống, tận dụng không gian và tiết kiệm diện
tích nuôi.
- Có hệ thống giúp gà vận động nhằm tăng độ săn chắc, dẻo dai đồng thời
giam lượng mỡ thừa trong thịt.
- Máy hoạt động theo nhịp độ sinh học của gà.
- Sản phẩm tạo ra có bộ phận liên kết với hệ thống khác để có thể chế biến
thành các sản phẩm khác có tính ưu việt hơn.
- Có thể lắp thêm tầng nuôi và một số cơ cấu chấp hành cơ bản khác để nâng
cấp máy, máy dễ lắp đặt, các cơ cấu chấp hành dễ tìm kiếm và thay thế.
Từ kết quả đạt được, nhóm muốn khẳng định tính khả thi của đề tài này. Qua
đó làm tiền đề cho các nghiên cứu và phát triển các loại máy khác có khả năng
thương mại hóa và ứng dụng cao trong tương lai.
1.4 Nội dung thực hiện
Với những mục tiêu của đề tài đặt ra, nội dung nghiên cứu cụ thể như sau:
- Nghiên cứu và chế tạo mô hình máy thực hiện hai nhiệm vụ chính là tạo môi
trường nuôi công nghiệp và vận động theo truyền thống.
- Thí nghiệm thời gian nuôi và đưa ra thời gian xuất chuồng hợp lý, đảm bảo
chất lượng.
- Ghép nối nhiều tầng nuôi, mỗi tầng 4 con gà, giữ vệ sinh chuồng nuôi.
GVHD: TS. Nguyễn Chí Ngôn 4
Luận văn tốt nghiệp ngành Cơ điện tử Trường Đại học Cần Thơ
- Phương pháp và thiết bị điều khiển đơn giản, khả năng ứng dụng cao, tương
tác với người vận hành.
1.5 Phương pháp và quy mô đề tài
- Từ thực trạng vận dụng lý thuyết và đưa ra giải pháp.
- Nghiên cứu, chế tạo chuồng nuôi theo quy mô thử nghiệm.
- Nghiên cứu, xây dựng mô hình cơ khí mẫu đáp ứng mục tiêu đề tài.
- Nghiên cứu và chọn lựa các thiết bị phù hợp, hiệu quả.
- Tăng nhịp độ vận động theo thời gian phù hợp cho gà.
- Quan sát, thu số liệu liên quan (điện năng thiết bị tiêu thụ, thời gian gà vận
động, chế độ ăn uống, khả năng thích nghi, cân nặng…của mẫu thí nghiệm
trong quá trình nuôi).
- So sánh mẫu thí nghiệm với mẫu cùng loại (chưa qua thí nghiệm) bằng thống
kê khách quan.
- Phạm vi của đề tài này được thực hiện ở mức chế tạo mô hình mẫu thử
nghiệm đảm bảo các vấn đề yêu cầu luận văn đã được đặt ra.
1.6 Hướng phát triển
Kết quả của đề tài này cần phải được nâng cấp, cải tiến và thử nghiệm nhiều
hơn để trong tương lai gần có thể được triển khai trong thực tế.
GVHD: TS. Nguyễn Chí Ngôn 5
Luận văn tốt nghiệp ngành Cơ điện tử Trường Đại học Cần Thơ
CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1 PHẦN CƠ KHÍ
2.1.1 Động cơ
2.1.1.1 Khái quát về động cơ
Động cơ điện là một loại máy điện được dùng để chuyển đổi năng lượng điện
sang năng lượng cơ. Động cơ điện gồm hai phần chính là phần đứng yên (stator) và
phần chuyển động (rotor). Stator gồm các cuộn dây của ba pha điện quấn trên các
lõi sắt bố trí trên một vành tròn để tạo ra từ trường quay. Rotor hình trụ có tác dụng
như một cuộn dây quấn trên lõi thép. Khi cuộn dây trên rotor hoặc stator được nối
với nguồn điện, xung quanh nó tồn tại các từ trường, sự tương tác từ trường của
rotor và stator tạo ra chuyển động quay của rotor quanh trục hay 1 momen. Chuyển
động quay của rotor được trục máy truyền ra ngoài và được sử dụng để vận hành
các máy công cụ hoặc các cơ cấu chuyển động khác.
Động cơ điện bao gồm động cơ điện 1 chiều, động cơ điện đồng bộ và động
cơ điện không đồng bộ.
2.1.1.2 Động cơ DC
Động cơ DC là loại động cơ điện hoạt động với dòng điện một chiều (Direct-
Current). Động cơ DC bao gồm stator và rotor. Stator của động cơ điện 1 chiều
thường là 1 hay nhiều cặp nam châm vĩnh cửu, hay nam châm điện, rotor có các
cuộn dây quấn và được nối với nguồn điện một chiều.
Một phần quan trọng khác của động cơ điện 1 chiều là bộ phận chỉnh lưu, nó
có nhiệm vụ là đổi chiều dòng điện trong khi chuyển động quay của rotor là liên
tục. Thông thường bộ phận này gồm có một bộ cổ góp và một bộ chổi than tiếp xúc
với cổ góp. Với những tính năng ưu việt như cấu tạo đơn giản, giá thành rẻ, dễ dàng
sử dụng và điều khiển.
GVHD: TS. Nguyễn Chí Ngôn 6