ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬTKHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ KHÍ CHUYÊN NGÀNH: CƠ KHÍ CHẾ TẠO ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU, TÍNH TOÁN VÀ THIẾT
Trang 1ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
KHOA CƠ KHÍ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐẠI HỌC NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ KHÍ CHUYÊN NGÀNH: CƠ KHÍ CHẾ TẠO
ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU, TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MÁY
CẮT CỎ ĐẨY TAY
Người hướng dẫn: Ts Nguyễn Xuân Bảo
Sinh viên thực hiện: Trương Quang Diệu
Mã sinh viên: 1811504110110 Lớp: 18C1
Sinh viên thực hiện: Trần Phạm Hồng Thái
Trang 2Đà Nẵng, tháng 6 năm 2022
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
KHOA CƠ KHÍ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐẠI HỌC NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ KHÍ
CHUYÊN NGÀNH: CƠ KHÍ CHẾ TẠO
ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU, TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MÁY
CẮT CỎ ĐẨY TAY
Người hướng dẫn: Ts Nguyễn Xuân Bảo
Sinh viên thực hiện: Trương Quang Diệu Lớp: 18C1
Mã sinh viên: 1811504110110
Sinh viên thực hiện: Trần Phạm Hồng Thái
Mã sinh viên: 1811504110239
Lớp: 18C2
Trang 3Đà Nẵng, tháng 6 năm 2022
Trang 4TÓM TẮT
Tên đề tài : Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy cắt cỏ đẩy tay
Sinh viên thực hiện : Trương Quang Diệu
Vậy nên nhóm tác giả gồm hai thành viên và dược sự hướng dẫn tận tình của cácthầy cô giáo bộ môn dựa theo các kiến thức tích lũy khi học ở trường học Đã đưa raviệc tính toán, thiết kế và chế tạo máy cắt cỏ đẩy tay được thực hiện dựa trên nghiêncứu lý thuyết và thực nghiệm Khi sử dụng mô hình này có thể làm sạch các thảm cỏmột cách thuận tiện và nhanh chóng Sử dụng phần mềm Solidworks để vẽ mô hìnhtổng thể của máy bằng 3D và xuất file 2D để đưa ra được bản vẽ thiết kế chi tiết máy.Sau đó có thể dựa trên bản vẽ gia công các chi tiết và lắp ráp các bộ phận lại với nhau
để được mô hình máy cắt cỏ đẩy tay hoàn thiện
Trang 5TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
KHOA CƠ KHÍ
CỘNG HÒA XÃ HÔI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Giảng viên hướng dẫn: Ts Nguyễn Xuân Bảo
Sinh viên thực hiện: Trương Quang Diệu Mã SV: 1811504110110
: Trần Phạm Hồng Thái Mã SV: 1811504110239
1 Tên đề tài:
Nghiên cứu, tính toán và thiết kế máy cắt cỏ đẩy tay
2 Các số liệu, tài liệu ban đầu:
Khổ máy: Dài: 300mm, Rộng: 200mm, Cao: 150mm
Kết cấu: Inox,Sắt
3 Nội dung chính của đồ án:
Lý thuyết: Tổng quan về máy cắt cỏ đẩy tay
Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết trục
Bản vẽ: Bảng vẽ 3D
Bảng vẽ chế tạo
4 Các sản phẩm dự kiến
Bảng thuyết minh tổng hợp về thiết kế máy cắt cỏ đẩy tay
Mô hình 3D vẽ trên phần mềm Solidworks
Bảng vẽ sơ đồ động máy cắt cỏ đẩy tay (A0)
Bảng vẽ lắp của máy cắt cỏ đẩy tay (A1)
5 Ngày giao đồ án: 01/02/2022
6 Ngày nộp đồ án: 20/6/2022
Trang 6LỜI NÓI ĐẦU
Trong thời đại nền kinh tế phát triển việc đòi hỏi hay nhu cầu của con người ngàycàng tăng theo đặc biệt là trong lĩnh vực giáo dục Xanh, sạch, đẹp và an toàn cho họcsinh là những yêu cầu quan trọng của một môi trường thân thiện trong trường họcngày nay
Nhằm giáo dục bảo vệ môi trường, ngành giáo dục đề ra mục tiêu thiết lập hệsinh thái trong nhà trường Tuy nhiên, đầu tư số lượng cây xanh,thảm cỏ ngày càngnhiều nhưng hầu như các trường chưa đáp ứng tiêu chí về mảng xanh theo quy địnhcủa Bộ Giáo dục và đào tạo Trong đó có việc chăm sóc, bảo vệ và phát triển các thảmcỏ
Chính vì thế nhóm em được giao nhiệm vụ: “Nghiên cứu tính toán và thiết kếmáy cắt cỏ đẩy tay ” mục đích nhằm cho sinh viên tìm hiểu, nghiên cứu về các kết cấu
và cách thức hoạt động của máy từ đó có thể tính toán và thiết bản vẽ, để đưa ra mộtquy trình thiết kế và chế tạo máy hoàn chỉnh
Sau thời gian 5 tháng làm đề tài tốt nghiệp bằng chính nổ lực của nhóm em vàđược sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy TS Nguyễn Xuân Bảo và các thầy trong khoa
Cơ Khí, trường Đại học Sư Phạm Kỹ thuật – Đại học Đà Nẵng và các anh kỹ thuật nơicông ty chúng em thực tập đến nay nhóm đã hoàn thành xong đồ án tốt nghiệp nàyđúng với thời gian quy định
Vì lần đầu trong công tác thiết kế, kiến thức còn nhiều hạn hẹp, mặc dù đã được
sự hướng dẫn của thầy TS Nguyễn Xuân Bảo nhưng cũng không tránh khỏi những bởngỡ, thiếu sót và gặp nhiều khó khăn Nên rất mong được sự giúp đỡ vả chỉ bảo củacác thầy trong khoa
Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô Khoa Cơ Khí, trường Đại học Sư Phạm KỹThuật – Đại học Đà Nẵng với lòng biết ơn sâu sắc nhất trong thời gian học tập tạitrường
i
Trang 7Sinh viên thực hiện
TRƯƠNG QUANG DIỆU TRẦN PHẠM HỒNG THÁI
ii
Trang 8MỤC LỤC
Nhận xét của người hướng dẫn
Nhận xét của người phản biện
Tóm tắt
Nhiệm vụ đồ án
Lời nói đầu i
i
Lời cam đoan ii
ii
Mục lục iii
iii
Danh sách các bảng, hình vẽ vi
Danh sách các ký hiệu, chữ viết tắt viii
iii
Trang 9Trang
MỞ ĐẦU 1
Chương 1 TỔNG QUAN TRỒNG CỎ TRONG NƯỚC VÀ NGOÀI NƯỚC 2
1 Lịch sử phát triển của máy cắt cỏ 2
2 Ở Nước Ngoài 4
3 Ở Việt Nam 5
iv
Trang 10Chương 2: KHÁI NIỆM,PHÂN LOẠI, ĐẶC ĐIỂM KĨ THUẬT CỦA MÁY
CẮT CỎ ĐẨY TAY 8
1 Khái niệm và phân loại 8
2 Yêu cầu kĩ thuật của việc trồng và chăm sóc cỏ 9
3 Đặc điểm kĩ thuật 9
Chương 3: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ 11
1 Cấu tạo 11
2 Nguyên lí hoạt động 11
3 Tính chọn bề rộng làm việc của máy 12
4.Tính toán các thông số cơ bản của bộ phận cắt 12
v
Trang 114.1 Tính chọn vận tốc làm việc của dao 12
4.2 Đặc điểm và điều kiện làm việc của dao 14
5.Thiết kế dao cắt 14
6 Tính toán động lực học cho máy 15
6.1 Tính lực cắt 15
6.2 Tính toán động cơ 18
7 Thiết kế thân máy 19
7.1 Đặc điểm và điều kiện làm việc của thân máy 19
7.2 Yêu cầu đối với vật liệu làm thân máy 19
7.3 Thiết kế thân máy 19
8.Thiết kế trục 21
8.1 Chọn vật liệu chế tạo trục 21
8.2 Tính sơ bộ trục 21
9 Thiết kế ổ trục 22
9.1 Chọn vật liệu lót ổ và kết cấu ổ 22
9.2 Xác định chiều dài ổ 22
10.Thiết kế bộ dẫn cỏ 23
11 Thiết kế thanh đẩy 24
Chương 4: LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT ĐIỂN HÌNH 25
1 Lập QTCN gia công chi tiết trục bị động 25
vi
Trang 121.1 Phân tích chi tiết 25
1.2 Chọn phương pháp chế tạo 26
1.3 Các yêu cầu lập QTCN 26
2 Thiết kế các nguyên công cụ thể 26
2.1 Nguyên công 1 27
2.2 Nguyên công 2 29
2.3 Nguyên công 3 31
2.4 Nguyên công4 32
2.5 Nguyên công 5 33
Chương 5 THIẾT KẾ BẢN VẼ TRÊN SOLIDWORKS VÀ AUTOCAD VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH 35
1 Thiết kế bản vẽ 3D 35
vii
Trang 13
2 Thiết kế sơ đồ động 35
3 Thiết kế bản vẽ lắp 36
4 Chế tạo mô hình 37
Chương 6 HOÀN THÀNH VÀ THỬ NGHIỆM 39
Chương 7 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 40
1 Kết luận 40
2 Đề xuất ý kiến 40
TÀI LIỆU THAM KHẢO 41
viii
Trang 14Hình 1.2.Máy cắt cỏ thương mại sử dụng tháng 4 1930 tại Berlin.
Hình 1.3 Bằng sáng chế của máy cắt cỏ sản xuất năm 1879
Hình 1.4 Một tòa nhà trong trường ĐH ở Singapore
Hình 1.5 Học viện khoa học California
Hình 1.6 Hình ảnh các em nhỏ đang chăm sóc cỏ
Hình 1.7 Máy cắt cỏ cầm tay
Hình 1.8 Mẫu máy cắt cỏ đẩy tay Makita
Hình 2.1 Cấu tạo của máy cắt cỏ
Hình 11.1 Kết cấu thanh đẩy
Hình 5.5 Hàn kín để hoàn thành thân máy / Hình 5.4 Bước đầu làm thân máy
ix
Trang 15DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
Trang 16Đồ án Tốt nghiệp Đề tài: Nghiên cứu, tính toán và thiết kế máy cắt cỏ đẩy tay
MỞ ĐẦU
Trong thời đại nền kinh tế phát triển việc đòi hỏi hay nhu cầu của con người ngàycàng tăng theo đặc biệt là trong lĩnh vực giáo dục Xanh, sạch, đẹp và an toàn cho họcsinh là những yêu cầu quan trọng của một môi trường thân thiện trong trường họcngày nay
Nhằm giáo dục bảo vệ môi trường, ngành giáo dục đề ra mục tiêu thiết lập hệsinh thái trong nhà trường Tuy nhiên, đầu tư số lượng cây xanh,thảm cỏ ngày càngnhiều nhưng hầu như các trường chưa đáp ứng tiêu chí về mảng xanh theo quy địnhcủa Bộ Giáo dục và đào tạo Trong đó có việc chăm sóc, bảo vệ và phát triển các thảmcỏ
Chính vì thế nhóm em được giao nhiệm vụ: “Nghiên cứu tính toán và thiết kếmáy cắt cỏ đẩy tay ” mục đích nhằm cho sinh viên tìm hiểu, nghiên cứu về các kết cấu
và cách thức hoạt động của máy từ đó có thể tính toán và thiết bản vẽ, để đưa ra mộtquy trình thiết kế và chế tạo máy hoàn chỉnh Nội dung của đồ án gồm 4 chương: Chương 1: Tổng quan trồng cỏ trong nước và ngoài
Chương 2: Phân loại, cấu tạo, nguyên lí hoạt động của máy cắt cỏ
Chương 3: Tính toán và thiết kế
Chương 4: Lập quy trình công nghệ gia công chi tiết điển hình
Chương 5: Thiết kế bản vẽ trên solidworks và autocad và chế tạo mô hình
SVTH: Trương Quang Diệu – Trần Phạm Hồng Thái GVHD:Nguyễn Xuân Bảo 1
Trang 17Đồ án Tốt nghiệp Đề tài: Nghiên cứu, tính toán và thiết kế máy cắt cỏ đẩy tay
Chương 1: TỔNG QUAN TRỒNG CỎ TRONG NƯỚC VÀ NGOÀI
NƯỚC
1 Lịch sử phát triển của máy cắt cỏ.
Máy cắt cỏ đầu tiên được phát minh bởi Edwin vào năm 1827 Máy cắt này đượcthiết kế chủ yếu để cắt các bãi cỏ thể thao cơ sở và khu vườn rộng, và được cấp mộtbằng sáng chế Anh vào ngày 31 tháng 8 năm 1830
Máy đầu tiên được sản xuất rộng 19 inch với một khung làm bằng sắt Máy cắtđược đẩy từ phía sau với sức mạnh động cơ đến từ các con lăn đất phía sau mà láibánh răng để chuyển ổ đĩa dao vào xi lanh cắt
Đầu các máy này đều được làm bằng gang và đặc trưng một con lăn lớn phía sauvới một xi lanh cắt (một "reel") ở phía trước Bánh xe truyền sức mạnh từ các con lănphía sau xi lanh cắt Nhìn chung, các máy này là tương tự như máy cắt hiện đại
Hình 1.2 máy cắt cỏ năm 1888Trong giữa thập kỷ này, Thomas Green và Con Leeds giới thiệu một máy cắtđược gọi là Messor Silens (có nghĩa là cắt im lặng), sử dụng một chuỗi để truyền tảiđiện năng từ các con lăn phía sau để các xi lanh cắt Những máy này nhẹ hơn và êmhơn so với các máy móc thiết bị điều khiển trước chúng, mặc dù chúng hơi đắt hơn
SVTH: Trương Quang Diệu – Trần Phạm Hồng Thái GVHD:Nguyễn Xuân Bảo 2
Trang 18Đồ án Tốt nghiệp Đề tài: Nghiên cứu, tính toán và thiết kế máy cắt cỏ đẩy tay
Hình 1.2.Máy cắt cỏ thương mại sử dụng tháng 4 1930 tại Berlin
Hoa Kỳ đầu tiên đã được cấp bằng sáng chế cho một máy cắt cỏ reel HillsAmariah ngày 12 tháng 1 năm 1868
Năm 1870, Elwood McGuire của Richmond, Indiana thiết kế một máy cắt cỏđẩy, nó rất nhẹ và một thành công thương mại
CNC James Sumner đã được cấp bằng sáng chế đầu tiên máy cắt cỏ hơi nước vàonăm 1893 Đây là những máy móc nặng mất vài giờ để làm ấm lên đến áp suất vậnhành
John Burr, một người Mỹ gốc Phi, được cấp bằng sáng chế một máy cắt cỏ lưỡiquay được cải thiện trong năm 1899
Năm 1902, Ransomes sản xuất máy cắt thương mại đầu tiên được sử dụng bởimột động cơ xăng đốt trong Tại Hoa Kỳ, xăng dầu máy cắt cỏ chạy lần đầu tiên đượcsản xuất vào năm 1919 do Đại tá Edwin George
SVTH: Trương Quang Diệu – Trần Phạm Hồng Thái GVHD:Nguyễn Xuân Bảo 3
Trang 19Đồ án Tốt nghiệp Đề tài: Nghiên cứu, tính toán và thiết kế máy cắt cỏ đẩy tay
Hình 1.3 Bằng sáng chế của máy cắt cỏ sản xuất năm 1879
Một số giống cỏ được nhiều trường học ở các nước ngoài trồng như: Cỏ nhung,
cỏ nhật, cỏ lá tre, cỏ lá gừng, cỏ xuyến chi…
Nhằm tận dụng tối đa diện tích cũng như kết cấu hạ tần trường học, việc trồng cỏcòn được thực hiện trên cả mái nhà hay sân thượng Việc trồng cỏ trên mái nhà có lẽ làmột hành động kỳ quặc đối với mọi người tuy nhiên việc làm này đã chứng minh đượcnhiều lợi điểm và ngày càng được áp dụng ở nhiều nơi trên thế giới Việc làm này đemlại một số lợi ích như:
- Tấm bọt biến giữ lại các chất ô nhiễm trong đất và cỏ sẽ hấp thụ chúng dần dần
- Tăng không gian xanh, đặc biệt đối với vùng thành thị, nơi không gian xanhkhan hiếm
- Thanh lọc không khí do cỏ hút cacbonic và chất có hại cho con người
SVTH: Trương Quang Diệu – Trần Phạm Hồng Thái GVHD:Nguyễn Xuân Bảo 4
Trang 20Đồ án Tốt nghiệp Đề tài: Nghiên cứu, tính toán và thiết kế máy cắt cỏ đẩy tay
- Là một thảm cách nhiệt tuyệt vời có thể ngăn hơi nóng, lạnh, các tia bức xạ vàgiữ ẩm rất tốt
- Cách âm làm giảm tiếng ồn từ bên ngoài
- Và một lợi ích không thể không kể đến là tính thẩm mỹ Không gian xanh vốn
là nguồn sống của con người, ở bên không gian xanh giúp tâm lý thoải mái,giảm căng thẳng, tâp trung tốt cho việc học và giảng dạy và đạt hiệu quả tốtnhất
Hình 1.4 Một tòa nhà trong trường ĐH ở Singapore
SVTH: Trương Quang Diệu – Trần Phạm Hồng Thái GVHD:Nguyễn Xuân Bảo 5
Trang 21Đồ án Tốt nghiệp Đề tài: Nghiên cứu, tính toán và thiết kế máy cắt cỏ đẩy tay
Hình 1.5 Học viện khoa học California
Nhóm Getter đã khảo sát 12 mái nhà xanh hiện có trong khu vực và xây dựng một mái nhà xanh của riêng họ, họ thấy rằng, những mái nhà có thể hấp thụ tới 375gr carbon trên mỗi m2 trong 2 năm
Nghe có vẻ không nhiều, nhưng đó thật sự là một con số ý nghĩa Nếu toàn bộ công trình xây dựng của một thành phố có số dân khoảng một triệu được phủ mái nhà xanh, nó sẽ loại bỏ một lượng carbon được thải ra từ 10.000 xe tải trung trongmột năm
Ngoài ra, cỏ nhân tạo được sử dụng bởi một số lượng ngày càng tăng trong các trường học như : khu ngoài trời, sân thể thao, các cơ sở trong nhà… Nhiều trường học đã được cài đặt nhiều khu vực trò chơi với một bề cỏ nhân tạo
Ít phụ thuộc vào điều kiện thời tiết chi phí bảo quản giảm còn 1/10 so với cỏ tự nhiên, sử dụng được với tần suốt vượt trội và rất nhiều lợi ích tính năng của thể thao cao là những lý do khiến cỏ nhân tạo mặt dù xuất hiện chưa lâu trên thị
trường, song sản phẩm được nhanh chóng thay thế tuyệt vời cho bãi cỏ truyền thống( bãi cỏ tự nhiên), một sự phát triển sáng tạo, sử dụng cỏ nhân tạo hiện nay đãtrở thành một trào lưu thịnh hành trong nhiều trường hợp
3 Ở Việt Nam.
Ở Viêt Nam việc tạo ra một môi trường xanh được nhà nước và xã hội rất chútrọng Cụ thể như Chính Phủ đưa ra các mục tiêu cụ thể cùng với đó là các chính sáchchủ trương trong việc phát triển và bảo vệ môi trường đặc biệt là bảo việc màu xanhcho môi trường sống
Đặc biệt trong trường học việc tạo một môi trường xanh sạch đẹp là rất cần thiết,
nó không chỉ tạo màu xanh trong khuôn viên của trường học mà còn tạo ra một môitrường lành mạnh và an toàn cho mọi người khi tham gia học tập hay giảng dạy Việclàm này được đông đảo các bộ nhân viên và học sinh sinh viên hưởng ứng mạnh mẽ
SVTH: Trương Quang Diệu – Trần Phạm Hồng Thái GVHD:Nguyễn Xuân Bảo 6
Trang 22Đồ án Tốt nghiệp Đề tài: Nghiên cứu, tính toán và thiết kế máy cắt cỏ đẩy tay
Đa số các trường học ở nước ta đã tạo ra môi trường học tập, sinh hoạt, vui chơi
an toàn, thú vị, hấp dẫn đối với học sinh và giúp các em càng thêm yêu trường lớp,thầy cô, bạn bè Nhiều ngôi trường đã để lại những dấu ấn và kỷ niệm đẹp trong lònghọc sinh bởi những lối đi dưới hàng cây râm mát, thảm cỏ xanh tươi Trường học còn
có ý nghĩa thiết thực trong việc giáo dục học sinh có ý thức có thói quen giữ gìn bảo vệmôi trường và tạo sự lan tỏa đến môi trường, cộng đồng các em đang sống, đồng thờigóp phần hình thành mầm mống nhân cách tốt đẹp và lối sống văn minh, văn hóa chothế hệ trẻ ngay từ tuổi học đường
Hình 1.6 Hình ảnh các em nhỏ đang chăm sóc cỏ
Việt Nam là một nước đang phát triển nên viêc áp dụng khoa học kỹ thuật hiệnđại vào việc trồng, chăm sóc và bảo vệ cỏ còn khá nhiều hạn chế Các công việc nàychủ yếu bằng thủ công Tuy nhiên ở một số trường có điều kiện thì vẫn có áp dụng một
số thiết bị hiện đại trong việc chăm sóc cỏ như dùng máy cắt cỏ cằm tay trong việc cắtcỏ…
SVTH: Trương Quang Diệu – Trần Phạm Hồng Thái GVHD:Nguyễn Xuân Bảo 7
Trang 23Đồ án Tốt nghiệp Đề tài: Nghiên cứu, tính toán và thiết kế máy cắt cỏ đẩy tay
Hình 1.7 Máy cắt cỏ cầm tay
Chương 2:KHÁI NIỆM,PHÂN LOẠI, ĐẶC ĐIỂM KĨ THUẬT CỦA
MÁY CẮT CỎ ĐẨY TAY
2
1 Khái niệm và phân loại
Máy cắt cỏ là một loại máy móc thiết bị được sử dụng phổ biến hiện nay Với sự
đa năng, tiện ích của nó được người dùng ứng dụng vào cho những nhu cầu khác nhaunhư: tạo khuôn viên cỏ xanh, cắt cỏ sân golf, phát quang cỏ dại, vệ sinh vườn cây ănquả cây, công nghiệp hay ở những vùng núi cao máy cắt cỏ được dùng đề cắt lúa, quátquang rừng đồi…
Việt Nam là một nước chủ yếu phát triển nhờ nông nghiệp, vì vậy việc áp dụngmáy móc vào sản xuất đang ngày càng phổ biến Trước nhu cầu dọn cỏ, cắt cỏ một cácnhanh chóng và chuyên nghiệp sẽ giúp cho người nông dân mà còn cho những bà nộitrợ trong gia đình muốn dọn dẹp khu vườn của mình nhanh chóng
Về cơ bản ta có hai loại máy cắt cỏ :
Máy cắt cỏ reel : Các máy cắt cỏ reel mang một loại lưỡi cắt cố định nằmngang ở độ cao muốn cắt và xung quanh gồm nhiều lưỡi cắt xoắn ốc gồm
từ 3-7 lưỡi được gắn vào trục quay, các cánh quạt quay tạo ra một chuyểnđộng như hình cái kéo Kết cấu khung chính của máy đƣợc gắn vào đócác bộ phận khác của máy Được điều khiển bằng tay và có hai bánh xe.Việc cắt được thực hiện dứt điểm, cắt sạch Thúc đẩy sự phát triển cho cỏ
SVTH: Trương Quang Diệu – Trần Phạm Hồng Thái GVHD:Nguyễn Xuân Bảo 8
Trang 24Đồ án Tốt nghiệp Đề tài: Nghiên cứu, tính toán và thiết kế máy cắt cỏ đẩy tay
Sự phát triển của vật liệu và kỹ thuật dẫn đến những máy rất nhẹ, dễ dànghoạt động và cơ động hơn khi sử dụng
Máy cắt cỏ rotary: Dao được quay quanh một trục thẳng đứng với tốc độcao Dao thường được gắn trực tiếp vào trục chính của động cở của nó.Lưỡi dao thường cong lên để tao ra một lực hút liên tục Hoạt động bằngđộng cở xăng hoạt điện và có 4 bánh xe Với kết cấu như vậy việc cắt cỏdẫn tới lát cắt bị thô và dập cỏ bị băm nhỏ
Ngoài ra còn có một số máy cắt cỏ như: Máy sử dụng năng lượng bằngđiện, máy sử dụng năng lượng bằng pin, máy cỡ lớn cho phép ngườiđiều khiển ngồi lên, máy cắt cỏ di chuột, máy kéo kéo máy cắt cỏ,hayhiện đại hơn là robot cắt cỏ
Máy cắt cỏ dùng để làm công việc cắt cỏ thay cho việc cắt cỏ bằng tay của conngười, với tốc độ nhanh hiệu quả công việc cao tiết kiệm thời gian và chi phí thuênhân công Hiện trên thị trường Việt Nam có rất nhiều nhiều nhà nhập khẩu của cáchãng khác nhau, như máy cắt cỏ Husqvarna của Thụy Điển, Máy cắt cỏ Honda củaNhật, thái, Máy cắt cỏ Makita của Nhật, Máy cắt cỏ Stihl của Đức, và máy cắt cỏ nộiđịa Trung Quốc…
2 Yêu cầu kĩ thuật của việc trồng và chăm sóc cỏ
Chăm sóc và bảo dưỡng các thảm cỏ là một khâu quan trọng Hiện tại cỏ đườngtrồng chủ yếu trên đất và trên cát do đó yêu cầu kĩ thuật đối với mỗi loại là khác nhau.Đối với cỏ được trồng trên nền đất phải chú ý các yêu cầu sau :
Đất : Đất tiêu chuẩn để trồng cỏ phải tơi xốp màu mỡ, không bị nhiễmmặn nhiễm phèn không bị ngập úng
Nước : Nước rất cần đối với các loại cây trồng nói chung và đối với cỏ nóiriêng Tuỳ theo các lại đất khác nhau, tuỳ theo thời tiết của từng vùngmiền khác nhau mà cầm lượng nước cho các lại cỏ khác nhau nhưng phảiđảm bảo lượng nước sau khi tưới thấm đạt độ sau 10cm từ mặt đất tínhxuống, thời gian tưới 2-3 ngày tưới một lần, nước phải đảm bảo yêu cầu lànước ngọt, nước sạch không mang các mầm bệnh, không nên lấy nước từcác ao hồ kênh rạch để tưới cỏ vì ở nước này mang nhiều mầm bệnh gâyhại cho cỏ Phải có hệ thống thoát nước để tránh ngập úng cỏ
Phân bón : Để đảm bảo cho cây sinh trưởng tốt, lá cỏ thường xanh thìthường xuyên phải bón phân Phân bón có 2 loại : phân bón vô cơ và phânbón hữu cơ
Ánh nắng : Hầu hết các loại cỏ được trồng ở nơi có nhiều ánh sáng
SVTH: Trương Quang Diệu – Trần Phạm Hồng Thái GVHD:Nguyễn Xuân Bảo 9
Trang 25Đồ án Tốt nghiệp Đề tài: Nghiên cứu, tính toán và thiết kế máy cắt cỏ đẩy tay
Công tác xén tỉa : Để duy trì một thảm cỏ xanh và bền đẹp thì công việcxén tỉa rất cần thiết và được thực hiện đúng kĩ thuật Cắt xén cỏ thườngxuyên có 2 tác dụng : duy trì chiều cao của thảm cỏ, đảm bảo cỏ đượcbằng phẳng, loại bỏ cỏ chết để thảm cỏ luôn được xanh tốt, thời gian cắtxén cỏ tuỳ thuộc theo thời tiết từng mùa, từng loại cỏ Trong mùa sinhtrưởng đối với những cỏ mọc nhanh thời gian cắt từ 10-15 ngày một lần,trong mùa sinh trưởng chậm có thể tới 20-45 ngày một lần Chiều cao của
cỏ tuỳ thuộc vào mục đích sử dụng Ví dụ : thảm cỏ sân golf cao từ 1-2cm,trên sân bóng đá cao từ 2-3cm, cỏ công viên, đường dạo, khu vực trườnghọc cao 3-4cm…Sau khi cắt xén cỏ song phải làm sạch mặt cỏ để mầm cỏnảy tốt
3 Đặc điểm kĩ thuật của máy cắt cỏ.
Vì máy cắt cỏ và thu cỏ hoạt động trong khuôn viên trường học với nhiều thảm
cỏ nhỏ và hẹp Các loại cỏ thường trồng trong khuôn viên trường học dễ chịu ảnhhưởng của việc cắt cỏ không được tốt gây ảnh hưởng tới sự phát triển sau này.Nên cần phải có một số yêu cầu sau :
- Đạt năng suất cao
- Đơn giản, gọn nhẹ
- Hiệu quả sau khi cắt cỏ, không gây tới sự phát triển của cỏ sau khi cắt
- Đơn giản trong việc vận hành và sửa chửa
- Đơn giản trong việc tính toán và thiết kế
- Giá thành của máy không cao
- Thân thiện với môi trường và người xung quanh
- Không gây nguy hiểm cho người sử dụng
SVTH: Trương Quang Diệu – Trần Phạm Hồng Thái GVHD:Nguyễn Xuân Bảo 10
Trang 26Đồ án Tốt nghiệp Đề tài: Nghiên cứu, tính toán và thiết kế máy cắt cỏ đẩy tay
Hình 1.8 : Mẫu máy cắt cỏ đẩy tay Makita
Chương 3: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ
1. Cấu tạo :
SVTH: Trương Quang Diệu – Trần Phạm Hồng Thái GVHD:Nguyễn Xuân Bảo 11
Trang 27Đồ án Tốt nghiệp Đề tài: Nghiên cứu, tính toán và thiết kế máy cắt cỏ đẩy tay
Hình 2.1 : Cấu tạo của máy cắt cỏ đẩy tay
bộ phận thu cỏ Người điều khiển đẩy máy cắt cỏ thông qua tay đẩy 1 và điều khiển hướng đi của máy thông qua bánh xe 7
3 Tính chọn bề rộng làm việc của máy.
SVTH: Trương Quang Diệu – Trần Phạm Hồng Thái GVHD:Nguyễn Xuân Bảo 12
Trang 28Đồ án Tốt nghiệp Đề tài: Nghiên cứu, tính toán và thiết kế máy cắt cỏ đẩy tay
2.
Để thiết kế đúng với năng suất mà ta yêu cầu thì ta phải tính chọn bề rộng củamáy và vận tốc tiến của máy khi làm việc, tính chọn sao cho phù hợp năng suất vàđiều kiện kỹ thuật của máy Với năng suất yêu cầu là 0,05 ha/h ta chọn:
Bề rộng làm việc của máy: B = 0,2(m)
Với bề rộng làm việc là 0,2m yêu cầu đặt ra là phải tính chọn vận tốc tiến củamáy, sao cho trong 1h máy phải cắt hết một diện tích 0,05ha
Theo kinh nghiệm thiết kế máy sử dụng sức người để đẩy và điều khiển thì vậntốc tiến của máy khi làm việc phụ thuộc vào người điều khiển, nghĩa là vận tốc tiếncủa máy bằng với vận tốc của người điều khiển khi làm việc
Để đơn giản cho việc tính toán, ta giả sử máy làm việc ở điều kiện lý tưởng là chỉlàm việc trên đường thẳng, không cua, khi đó ta chọn vận tốc tiến của máy khi làmviệc: v = 0,8(m/s)
-Bề rộng làm việc của máy: B = 0,2(m)
-Vận tốc tiến của máy khi làm việc: V = 2,88km/h = 0,8(m/s)
4 Tính toán các thông số cơ bản của bộ phận cắt
3
4.1 Tính chọn vận tốc làm việc của dao
Lực ly tâm là một lực quán tính xuất hiện trên mọi vật nằm yên trong hệ quy chiếuquay so với hệ quy chiếu quán tính Nó là một hệ của trường gia tốc, xuất hiện trong hệquy chiếu phi quán tính mà trong trường hợp này là hệ quy chiếu quay Cũng có thể
SVTH: Trương Quang Diệu – Trần Phạm Hồng Thái GVHD:Nguyễn Xuân Bảo 13
Trang 29Đồ án Tốt nghiệp Đề tài: Nghiên cứu, tính toán và thiết kế máy cắt cỏ đẩy tay
hiểu lực ly tâm là phản lực của lực hướng tâm tác dụng vào vật đang chuyển động theomột đường cong ( thành phần lực vuông góc với vận tốc và làm đổi hướng vận tốc ),
để giữ cho vật căng bằng trong hệ quy chiếu quay
Hệ quy chiếu quay so với hệ quy chiếu quán tính là một dạng của hệ quy chiếuphi quán tính, vì chuyển động của hệ quy chiếu này không thẳng đều Mọi điểm trong
hệ quy chiếu quay với vận tốc góc không đổi ω quanh một tâm cố định so vơí hệ quychiếu quán tính Véctơ vận tốc tại điểm cách tâm quay bán kính r sẽ luôn tiếp tuyếnvới quỹ đạo tròn của điểm quanh tâm quay, và hướng theo chiều quay Do sau khiquay hết một gốc 2π, điểm hoàn thành một quỹ đạo là đường tròn có chu vi dài 2πr, độlớn không đổi của véc tơ vận tốc là ω
Như vậy tại một thời điểm bất kỳ, gia tốc của điểm cách tâm r là:
a = ω × (ω × r)Với ω là véc tơ vận tốc góc của chuyển động quay của hệ, r là véc tơ vị trí từ tâmquay đến điểm đang xét gia tốc ly tâm
Lực quán tính lên vật có khối lượng m tại điểm cách tâm quay r là:
F(t) = -ma(t)
F = -mω × (ω × r)
Với m là khối lượng vật
SVTH: Trương Quang Diệu – Trần Phạm Hồng Thái GVHD:Nguyễn Xuân Bảo 14