IMPROVEMENT AND CONSTRUCTION OF A PROTOTYPE OF AN INDUSTRIAL (S1 MODEL) POULTRY FEED MIXING MACHINE

Faith Emezue 50 PAGES (7980 WORDS) Thesis
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This is a thesis on the improvement of an S1 grinding machine. It has an overview from description of machine, material selection, design and a developed summary to help understand how improvement can be made.

ABSTRACT 

The  need  for  improved  productivity  in  the  agricultural  industry  cannot  be  over-emphasised. One of the key factors that influence this is increased availability of feed for animals. The use of mixing machines rather than hand-mixing ensures greater availability of  feed,  greater  mixing  ratio  and,  ultimately  greater  productivity  in  animal  husbandry. This  project  was  undertaken  to  make  an  improvement  on  the  S1  Model  Mixer  with  a view to improve the mixing ratio, the time of mixing and the effectiveness of mixing. The construction  and  performance  evaluation  of  an  improved  S1  Poultry  Feed  Mixer  was, thus,  done.  The  S1  Feed  Mixer  consists  of  a  frame,  mixing  chamber,  blades,  Pulley, discharge tunnel, V-belts, bearings and a  hopper.  The S1  Feed Mixer was evaluated  in terms of mass flow rate, and efficiency of conveyor. Results show that the mass flow rate is optimal in the improved S1 Model and the conveyor efficiency is improved from 75.8 percent in the original S1 Model to 82.26 percent in the improved version. This is due to modification  on  mixing  chamber.  Compared  to  the  Earlier  S1  Feed  Mixer  Model  the mixing  ratio  is  preferred  due  to  its  quality  of  mixing.  The  evaluation  of  the  S1  Feed Mixer shows that it can be used for both small scale and large scale mixing of Feeds.     



TABLE OF CONTENT 

TITLE PAGE   -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  - -  -  - -  i 

APPROVAL PAGE   -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  - -  -  -  -  -  -  -   ii 

DEDICATION -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  - -  -  -  -  -  -  -   iii ACKNOWLEDGEMENT  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  - -  -  -  -  -  -  -   iv 

ABSTRACT   -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  - -  -  -  -  -  -  -  v 

LIST OF FIGURES  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  - -  -  -  -  -  -  -   vi 

LIST OF TABLES   -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  - -  -  -  -  -  -  -   vii 

TABLE OF CONTENT -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  - -  -  -  -  -  viii 


CHAPTER ONE: INTRODUCTION

 1.1 General Overview -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -1 

1.2 Background of study   -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  - - 1 

1.3 Statement of problem   -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  - - - 2 

1.4 Aim and Objectives -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -   -  -  - - 2 

1.5 Scope of Study    -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  - - - - 2 


CHAPTER TWO: LITERATURE REVIEW 

2.1 Literature Survey-  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  - - - -  3 

2.2 Mixer  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  - -  -  -  -  -  -  -   3 

2.3 Solid mixing  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  - -  -  -  -  4      

2.3.1 Material handling  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  4      

2.3.2 Mix time   -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  - 4      

2.3.3 Mixer volume   -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  - - 5 

2.4 Classification of Mixers  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  - - 6 

2.5 Mechanical features and Components of Mixers -   -   -   -   -   -   -   -   -   -   - 10

 2.6 Comparison between the S1 model and the proposed model - - - - - - - - - - - -11 

2.7 Mixer Loads -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  - -  -  -  -  -  - -  -  - -  -  -11 

2.8 Design review   -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  12 


CHAPTER THREE: DESIGN AND FABRICATION METHODOLOGY 

3.1 Material Selection -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  - -  -  -  -  --  -  -  -  - 14 

3.2 Design Analysis  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -14 

3.3 Design Calculations -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  15      

3.3.1 Design of Mixing Chamber -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  16 

     3.3.2 Pulley Diameter and Speed -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  - - - 20      

3.3.3 Design of Shaft -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  - - -22 

3.4 Construction procedure -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -   32 3.4.1  Principle of Operation -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  - 33 


CHAPTER FOUR: RESULTS AND DISCUSSIONS 

4.1 Results of Tests -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  - -  -  -  -  36 

4.2 Cost Study -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  38 


CHAPTER FIVE: CONCLUSION AND RECOMMENDATION 

5.1 Conclusion -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  - 40 

5.2 Recommendation -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  - 40 

REFERENCES -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  -  - 41


LIST OF FIGURES 

Fig.2.1: A Typical vertical mixer  - - - - - -  - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -  6 

Fig.2.2: Schematic view of Mixers Classification - - - - - - - - - - -  - - - - - - - - - - -9 

Fig 2.3: Load on the Mixer Shafts (Courtesy of Chemineer.) - - - - - - - - - - - - - -12 

Fig. 2.4 Side view of the S1 Feed Mixers - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - - - - 12 

Fig.3.1: Front view of the upper chamber - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -  - - - - - 17 

Fig.3.2: Primary  Pulley Diagram - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -  - - - - - - - -21 

Fig.3.3: Secondary Pulley Diagram - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -21 

Fig.3.4: Centrifugal Tension on the Belt - - - -  - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 26 

Fig.3.5: FBD of the reacting Forces on the Shaft - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 27 

Fig.3.6: 2-D drawing of the S1 (Prototype) Feed Mixer - - - - - - - - - - - - - - - - - 32 

Fig.3.7: Section A-A view of the S1 (Prototype) Feed Mixer - - - - - - - - - - - - - -33 

Fig.3.8: 3-D drawing of the S1 (Prototype) Feed Mixer - - - - - - - - - - - - - - - - - 34 

Figure 4.1: Bar chart of cost analysis  - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 38    

LIST OF TABLES Table 3.1: Material Properties - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -  14 Table 3.2: Improved S1 (Prototype) Feed Mixer  Machine parts and Materials Used - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -  14 

Table 3.3: Specification on S1Model and prototype (Body) - - - - - - - - - - - - - - -16 

Table 3.4: Point of maximum Deflections on the Shaft - - - - - - - - - - - - - - - - - -31 

Table 3.5: Specifications on S1 (Prototype) - - - - - - - - - -- - - - - - - - - -- - - - - - 31 

Table 4.1: Mixing Machine’s Performance in 5 minutes - - - - - - - - - - - - - - - -   36 

Table.4.2: Mixing Machine’s Performance in 10 minutes - - - - - - - - - - - - - - - - 37 

Table 4.3: Average weight - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -37 

Table 4.4: Cost for S1 (Prototype) Feed Mixer Parts - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 38    

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Faith, E (2019). IMPROVEMENT AND CONSTRUCTION OF A PROTOTYPE OF AN INDUSTRIAL (S1 MODEL) POULTRY FEED MIXING MACHINE. Afribary.com: Retrieved December 04, 2020, from https://afribary.com/works/bachelor-thesis

MLA 8th

Emezue, Faith. "IMPROVEMENT AND CONSTRUCTION OF A PROTOTYPE OF AN INDUSTRIAL (S1 MODEL) POULTRY FEED MIXING MACHINE" Afribary.com. Afribary.com, 21 Aug. 2019, https://afribary.com/works/bachelor-thesis . Accessed 04 Dec. 2020.

MLA7

Emezue, Faith. "IMPROVEMENT AND CONSTRUCTION OF A PROTOTYPE OF AN INDUSTRIAL (S1 MODEL) POULTRY FEED MIXING MACHINE". Afribary.com, Afribary.com, 21 Aug. 2019. Web. 04 Dec. 2020. < https://afribary.com/works/bachelor-thesis >.

Chicago

Emezue, Faith. "IMPROVEMENT AND CONSTRUCTION OF A PROTOTYPE OF AN INDUSTRIAL (S1 MODEL) POULTRY FEED MIXING MACHINE" Afribary.com (2019). Accessed December 04, 2020. https://afribary.com/works/bachelor-thesis