bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o bé nng nghiöp vµ ptnt

Để đáp ứng các nguồn lực phát triển rừng, theo dự thảo,riêng giai đoạn 2006-2010, tổng các nguồn vốn cho các chương trình lâmnghiệp như: Dự án trồng mới 5 triệu ha rừng, khuyến lâm, phòn

Trần văn tường

Nghiên cứu xác định một số thông số cơ bản của máy đóng bầu không đáy cho

cây Lâm nghiệp

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

Hà Nội, năm 2008

chặn được sự suy thoái diện tích rừng, đưa độ che phủ hàng năm tăng khoảng1%, với độ che phủ toàn quốc hiện nay là trên 36,7%, nhưng ngành lâmnghiệp mới chỉ đóng góp khoảng 1% GDP quốc gia Bên cạnh đó, năng suấtrừng, lợi nhận sản xuất lâm nghiệp chưa đủ sức cạnh tranh trên thị trường vàchưa khai thác hết tiềm lực, tác động đến xóa đói giảm nghèo hạn chế, nănglực của các lâm trường quốc doanh còn yếu Ngoài ra ngành lâm nghiệp đang

đứng trước rất nhiều thách thức như: Nguy cơ mất rừng do sức ép dân số tăng,nhu cầu lâm sản ngày một tăng đang tạo ra sức ép lên thương mại và môitrường, xuất khẩu lâm sản bị cạnh tranh gay gắt trên thị trường quốc tế, đầu tưcho ngành hiện nay không đủ đảm bảo cho việc tăng tốc và phát triển bềnvững

Mục tiêu trọng tâm của dự thảo Chiến lược giai đoạn 2006-2020 là đảmbảo hài hòa nguồn tài trợ của các nhà đầu tư, các đối tác quốc tế tới ngành lâmnghiệp quốc gia, phát huy những kết quả đạt được của Chiến lược phát triểnlâm nghiệp giai đoạn 2001-2010, đồng thời giúp các cơ quan liên quan ởTrung ương hoạch định chính sách quản lý, bảo vệ và phát triển rừng trongtừng giai đoạn cụ thể Để đáp ứng các nguồn lực phát triển rừng, theo dự thảo,riêng giai đoạn 2006-2010, tổng các nguồn vốn cho các chương trình lâmnghiệp như: Dự án trồng mới 5 triệu ha rừng, khuyến lâm, phòng chữa cháyrừng, giống cây lâm nghiệp, công nghiệp chế biến lâm sản khoảng gần 6.400

tỷ đồng

Với nguồn lực đầu tư trên, đến năm 2010, ngành lâm nghiệp phấn đấu

đưa tốc độ tăng trưởng của ngành đạt từ 1,5-2%/năm, đạt độ che phủ rừng toànquốc 43% và tạo việc làm cho 1 triệu lao động sống bằng nghề rừng Muốn vậycần phải xây dựng các trung tâm sản xuất giống cây trồng rừng tập trung và

được cơ giới hóa cao

đã tiến hành “Nghiên cứu xác định một số thông số cơ bản của máy đóng

bầu không đáy cho cây Lâm nghiệp” dưới sự hướng dẫn của TS Đậu Thế

Nhu Viện cơ điện nông nghiệp và công nghệ sau thu hoạch

1.1.Tình hình sản xuất, công nghệ ươm cây giống trồng rừng ở nước ta và trên thế giới

1.1.1 Tình hình sản xuất ươm giống cây trồng rừng ở nước ta

Như ta biết rằng đất nước đang thời kỳ công nghiệp hoá, hiện đại hoá,mục tiêu đến năm 2010 trở thành nước công nghiệp phát triển Để thực hiệnmục tiêu này trong giai đoạn trong giai đoạn hiện nay cần phải đưa khoa học

kỹ thuật vào trong sản xuất, từng bước công nghiệp hoá, hiện đại hoá trongNông- Lâm nghiệp, từng bước đưa ngành Lâm nghiệp nước ta phát triển

Thực trạng rừng hiện nay độ che phủ rừng toàn quốc chỉ đạt 37% mà dự

án 5 triệu ha rừng phải hoàn thành năm 2010

Để góp phần hoàn thành dự án phủ xanh đất trống đồi núi trọc của quốcgia trồng 5 triệu ha rừng đến năm 2010 thì mỗi năm nước ta phải trồng khoảng500.000 ha rừng tập Đến nay cả nước trồng được 645000 mới chỉ đạt được32%, theo dự án về giống cây lâm nghiệp thì từ năm 2001-2005 chúng ta cần1.278.455 kg hạt giống hoặc 2.521.075 nghìn cây giống, còn từ năm 2006-

2010 cần 1.365.745 kg hạt giống hoặc 3.740.515 nghìn cây giống Cơ cấu câytrồng phục vụ trồng rừng từ nay đến 2010 chủ yếu là một số loại sau: Bạch

đàn, các loại Keo, Thông mã vĩ và một số loại cây bản địa

So với các loại cây khác, sản xuất giống cây trồng rừng đã đạt được nhiềutiến bộ về mặt quy mô cũng như về mặt công nghệ Về mặt quy mô, giống câytrồng rừng được sản xuất tập trung chủ yếu tại các trung tâm giống Đã sửdụng nhiều công nghệ hiện đại như phương pháp ra rễ bằng phương pháp thuỷcanh, nuôi cấy mô phân sinh và phát triển rộng công nghệ giâm hom cành chomột số loại cây trồng rừng nguyên liệu giấy và cây bản điạ Trong những năm

Trong dây chuyền sản xuất giống cây trồng rừng có nhiều công đoạn.Với một vườm ươm cây áp dụng công nghệ giâm hom cành những công đoạncần quan tâm hơn cả là:

- Khâu tạo bầu cây giống

- Khâu tạo môi trường ra rễ cho hom, cành (nhà giâm hom)

- Tưới nước tại vườn ươm và phun sương cho nhà giâm hom

Công đoạn nặng nhọc nhất là tạo bầu dinh dưỡng Vỏ bầu làm từ các túinhựa Polyetylen mỏng, với các kích thước, kiểu loại khác nhau: Có loại là túi

có đáy và túi không đáy Hỗn hợp ruột bầu bao gồm đất nhỏ, phân khoáng vàcác loại phân hữu cơ khác Quá trình tạo bầu hoàn toàn bằng thủ công từ khâunhồi đất, gieo hạt nên năng suất lao động rất thấp, tốn nhiều công sức, chấtlượng cây giống không cao, không đáp ứng kịp thời vụ

Nhìn chung ở các nước phát triển về mặt quy mô, cây giống được sản xuất tậptrung tại các trung tâm giống Về mặt công nghệ, sản xuất giống thực hiệntheo các công nghệ rất đa dạng như gieo hạt, chiết, ghép, công nghệ trồngbằng hom, công nghệ cấy mô… Tuy nhiên dù tiến hành theo bất cứ hình thứcnào thì cây con đều được gieo ươm, chăm sóc trên các giá thể đã chuẩn bị sẵnnhờ đó quản lý được chất lượng cây giống

Sản xuất cây giống bao gồm các khâu công việc từ xử lý hạt giống, tạobầu dinh dưỡng, gieo hạt, cấy cây, chăm sóc…Trong tất cả các khâu công việctrên, tạo bầu dinh dưỡng là khâu công việc nặng nhọc, tốn nhiều công sức, chiphí lao động cao Hiện nay, có nhiều phương pháp sản xuất cây giống như:Gieo, ươm trên nền mềm, trên nền cứng, trong bầu đặt trên nền đất hoặc trongbầu treo Dù bằng phương pháp nào cũng phải tạo điều kiện dinh dưỡng tốtgiúp cho hạt giống nảy mầm nhanh và đều, cây con sinh trưởng thuận lợi

Những năm gần đây, người ta chủ yếu ươm cây con trong bầu dinhdưỡng độc lập Ưu điểm của bầu dinh dưỡng là chủ động tạo được ruột bầu cóthành phần dinh dưỡng khác nhau, phù hợp với yêu cầu của mỗi loài cây Khibứng cây đi trồng bộ rễ hầu như không bị tổn thương nên tỉ lệ sống cao và cókhả năng kéo dài thời vụ trồng Khi mang trồng, bầu đất đã dự trữ một khốilượng dinh dưỡng để tiếp tục nuôi cây Ngoài ra nuôi cây bằng bầu dinhdưỡng còn giảm được 50 - 60% diện tích gieo ươm so với phương pháp nuôicây cổ điển [7].

1.1.2 Công nghệ sản xuất bầu dinh dưỡng trên thế giới

ở những nước có nền công nghiệp phát triển (Mỹ, úc, Thụy Điển, NhậtBản, Trung Quốc…), cây giống được sản xuất tại các trung tâm giống tậptrung có quy mô lớn và sử dụng loại bầu khay có các vách ngăn hoặc bầucứng độc lập xếp trên các khay Công việc tạo bầu đã được cơ giới hoá ở cácmức độ khác nhau Sơ đồ công nghệ sản xuất bầu khay như sau:

Hình 1.1: Sơ đồ công nghệ sản xuất bầu khay

Hiện nay công nghệ tạo bầu đi theo hai hướng:

- Hướng thứ nhất: Sản xuất bầu mềm có kích cỡ khác nhau, các bước

công việc tạo bầu gồm: Tạo hỗn hợp ruột bầu, trải vỏ bầu, nạp hỗn hợp, quấn,dán, cắt từng bầu theo kích thước định trước Các khâu này đã được cơ giớihoá, tự động hoá trên một liên hợp máy chuyên dùng

Đất tầng mặt (thanbùn), chất hữu cơ,vô cơ

Nghiền,sàng Trộn hỗnhợp

Nạp vàobun ke

Nạp hỗn hợpvào khay hoặcbầu độc lập

Nén hỗnhợp và tạohốc gieo

Gieo hạt, trồnghom, xếpluống bảo quản

- Hướng thứ hai: Sản xuất bầu khay với công nghệ tương tự như các nước

có nền công nghiệp phát triển Hình 1.2 giới thiệu một trong hai dây chuyềnsản xuất bầu khay lớn nhất Trung Quốc

Hình 1.2: Dây chuyền sản xuất bầu khay ở Trạm Giang (Trung Quốc)

Những năm gần đây, trên thế giới đang có xu hướng dùng bầu khay đểgieo ươm cây giống trong thời kỳ đầu ở các vườn ươm Theo xu hướng này cáckhâu công việc dễ dàng được cơ giới hoá, năng suất lao động khá cao, sản xuấttập trung với quy mô lớn, chất lượng cây con rất bảo đảm, ngoài ra bầu khay cóthể tái sử dụng nhiều năm (khoảng 5 năm) nên không gây ô nhiễm môi trường

1.2 Thiết bị trong dây chuyền sản xuất bầu dinh dưỡng trên Thế giới 1.2.1 Các loại bầu ươm cây giống trên thế giới

Một số nước dùng bầu dinh dưỡng độc lập có vỏ cứng và được xếp trêncác khay hoặc lưới thép với số lượng 50-100 cái/khay (Thuỵ Điển, úc, Mỹ,

Nhật Bản, Trung Quốc, Thái Lan, Philipin ) (hình 1.3) hoặc dùng bầu giấy tổong (hình 1.4), khay bầu (hình 1.5) Sau khi nhồi đất vào các bầu hoặc khay

và nén hỗn hợp giá thể đến độ chặt nhất định, tạo hốc gieo hạt rồi chuyển đếnluống bảo quản và gieo hạt Các khâu trong dây chuyền công nghệ sản xuấtbầu độc lập vỏ cứng hầu như đã được cơ giới hoá ở mức độ cao Bầu khay còn

được làm liền thành một khay gồm nhiều bầu (hình 1.5)

Hình 1.3: Bầu cứng treo

Hình 1.4: Bầu giấy tổ ong

Hình 1.5: Khay bầu

Bầu khay có nhiều loại với các kích thước khác nhau tuỳ thuộc vào từngloại cây giống Các loại bầu này rất thuận tiện cho việc cơ giới khâu nhồi đất,

ép hỗn hợp giá thể cũng như gieo hạt Ngoài ra nhờ vỏ bầu cứng mà việc bứngtrồng và vận chuyển bầu không bị vỡ, sau khi trồng bầu có thể tái sử dụng,giảm được chi phí cũng như không gây ô nhiễm môi trường Nhược điểm củaloại bầu khay hiện nay là đầu tư cho bầu lớn, cần có một hệ thống cung ứng vàthu hồi bầu tốt, để có thể quay vòng được nhiều lần Hiện nay ở nước ta, điềukiện xã hội để đạt được điều này chưa có, tuy nhiên về tương lai đây làphương án tất yếu

Tóm lại, trên thế giới hiện nay sử dụng cả bốn loại vỏ bầu là: bầu không

có vỏ, bầu độc lập có vỏ cứng, bầu độc lập có vỏ mềm (polyetylene hoặc sợixốp) và bầu khay Trong đó bầu ươm cây giống chủ yếu là loại bầu khay,chiếm một lượng lớn trong các trung tâm sản xuất cây giống trên thế giới hiệnnay

1.2.2 Thiết bị trong dây chuyền sản xuất bầu dinh dưỡng

ở các nước có nền công nghiệp phát triển, các khâu công việc trong quátrình sản xuất cây giống nói chung và tạo bầu khay nói riêng đã được cơ giớihoá, tự động hoá nhờ các thiết bị chuyên dùng

* Thiết bị tạo bầu độc lập có vỏ cứng

Hình 1.6: Máy đóng bầu vỏ cứng độc lập của công ty BOULDIN&LAWSON

Thiết bị đóng bầu vỏ cứng độc lập (potting machine) thường được ứngdụng cho các cây có yêu cầu bầu có kích thước lớn Với kích thước bầu nhỏmáy thường không kinh tế so với phương án bầu khay liên kết.

* Thiết bị tạo bầu độc lập có vỏ mềm:

Hình 1.7: Máy đóng bầu của Đan Mạch

Máy đóng bầu mềm của Đan Mạch làm việc theo nguyên lý sử dụng giảibăng tương tự như các máy đóng túi hiện nay có trên thị trường Tuy nhiên đểtạo được túi bầu đầy, người ta đã có một số thay đổi đáng kể:

Túi đóng được không dán đáy mà được cắt thành từng đoạn bầu, đo đógiá thể khi nạp phải có một độ chặt nhất định

Vật liệu được nạp vào bầu theo phương pháp khí động Vỏ bầu được tạobởi màng dán có các lỗ rỗng có thể cho khí thoát qua

Giá thành của thiết bị khá cao (500 triệu đồng) Ngoài ra máy đóng bầucủa Đan Mạch chỉ sử dụng một loại vỏ bầu và giá thể chuyên dụng do chínhhãng sản xuất Do đó dù có chép mẫu được mẫu máy thì cũng không thể triểnkhai ứng dụng được vào sản xuất tại Việt Nam

1.2.3 Thiết bị tạo bầu khay liên kết vỏ cứng

Máy đóng bầu khay liên kết vỏ cứng trên thế giới rất đa dạng về chủngloại, nguyên lý cũng như chức năng Những nhà sản xuất các máy này chủ yếu

từ các nước phát triển như Mỹ, Nhật, Hàn Quốc

Hình 1.8: Thiết bị sản xuất bầu ươm cây giống (Hàn Quốc)

Máy tạo bầu khay liên kết hiện rất đa dạng về năng suất cũng như kếtcấu Tuy nhiên trên cơ sở phân tích các tài liệu, các sáng chế về nguyên lý tấtcả các máy đều được thiết kế gồm các bộ phận sau:

- Bộ phận cấp liệu: ở một số máy giá thể được cấp thẳng từ bunke xuốngthẳng bầu, một số khác dùng các băng tải (chủ yếu là băng tải cào xích, haybăng tải cao su) Với loại cấp giá thể thẳng từ xi lô xuống cần có thêm một bộphận định lượng Với loại cấp liệu bằng băng tải bộ phận định lượng có thể sửdụng chính ngay băng tải này

- Bộ phận nén giá thể: Chủ yếu ở 2 dạng rung và nén hay kết hợp Vớiloại nén có thể sử dụng bàn nén hay loại ru lô nén Với nén dạng rung đảmbảo sự đồng đều của độ chặt tuy nhiên độ ẩm giá thể phải khống chế rất chặtchẽ, khó có thể đảm bảo trong điều kiện sản xuất ở nước ta

1.3 Tình hình sản xuất bầu ươm cây giống ở nước ta hiện nay 1.3.1 Quá trình công nghệ sản xuất bầu ươm cây giống ở nước ta

Hiện nay, việc sản xuất bầu dinh dưỡng ở nước ta được tiến hành chủ yếubằng lao động thủ công theo công nghệ như sau [7]:

* Việc đóng bầu thủ công được tiến hành như sau:

- Đất được lấy là đất tầng mặt không lẫn sỏi, đá

- Sau đó, đất được làm nhỏ bằng phương pháp tưới nước, ủ khoảng 1-2tuần, đất sẽ tơi vỡ ra, nếu còn sót những cục to có thể đập nhỏ

- Đất và phân sau khi được làm nhỏ dùng sàng có kích thước mắt 4 x 4

mm để loại sạch cỏ, các cục có kích thước lớn, đá sỏi sau đó trộn đều vớiphân vô cơ và phân hữu cơ theo tỷ lệ nhất định thành hỗn hợp ruột bầu

- Tách miệng túi bầu và nhồi đất đến độ chặt nhất định theo kinh nghiệm(nếu ép đất bầu quá chặt dẫn đến cây khó hút nước, lưu thông không khí ,làm cho cây sinh trưởng và phát triển kém, nếu ép không chặt thì bầu đất cóthể bị vỡ)

- Xếp luống: Bầu dinh dưỡng đóng xong được xếp thành luống và gieohạt

Tách miệng túi bầu

Nhồi đất vàobầu đến độ chặtnhất địnhXếp luống

Đất tầng mặt Tưới nước, ủ,

làm nhỏ Trộn hỗn hợp (đất nhỏ,phân hữu cơ, vô cơ )

Hình 1.9: Sơ đồ công nghệ sản xuất bầu ươm cây con thủ công

Hình 1.10: Đóng bầu thủ công

Quá trình tạo bầu hiện nay hoàn toàn bằng thủ công nên năng suất lao

động rất thấp, công nhân làm việc trong điều kiện nặng nhọc, chất lượng câygiống không cao và nhất là khi đem cây đi trồng, các vỏ bầu được bỏ lại trênrừng sẽ gây nên ô nhiễm môi trường (theo kết quả nghiên cứu thì vật liệuPolyetylen từ 100-200 năm mới có thể phân huỷ)

- Loại vỏ bầu: Làm từ vật liệu Polyetylen loại mỏng 0,2 mm, mềm vớinhiều kích thước, kiểu loại khác nhau Nhìn chung tồn tại hai loại là loại có

đáy và loại thủng đáy với kích thước: Đường kính từ 4-11 cm, cao từ 10-25cm.v.v

Gần đây một số Trung tâm giống cây trồng (vùng Đông Bắc bộ, PhùNinh- Phú Thọ) đã sử dụng bầu khay làm bằng nhựa cứng nhập từ Trung Quốc

để ươm giống cây lâm nghiệp hoặc vùng Trung bộ đã sử dụng bầu khay làmxốp để ươm một số cây nông nghiệp (ớt, cà chua, xu hào )

Tóm lại: Vỏ bầu ở nước ta hiện nay đang sử dụng chủ yếu là loại vỏ mềmlàm bằng nhựa Poletylene còn bầu khay bằng nhựa cứng đang sử dụng ở mức

độ nghiên cứu, chưa được sử dụng đại trà

* Máy đóng bầu dùng ống nilông liên tụcMáy dùng ống nilông liên tục, chất lượng nilông không có yêu cầu cao.Phức tạp nhất ở hệ thống mở ống, cắt, kéo ống Yêu cầu mức độ chính xác tự

động hoá cao và để có năng xuất và sự hài hoà giữa các khâu, thông thườngphải dùng các khâu tự động hoá bằng cơ khí như cơ cấu cam, tay gạt , hoặc

điều khiển tự động hoá bằng xilanh khí nén Máy đóng bầu loại này có thể

đóng được các túi tương đối lớn, vật liệu nạp không liên tục Ưu điểm lớn nhấtcủa nguyên lý là có thể dùng được các loại nilông tái chế vẫ dùng cho vỏ bầuhiện nay Năm 2001 Viện Cơ điện nông nghiệp và công nghệ sau thu hoạchkết hợp với trường Đại học Nông nghiệp I, đã mở đề tài nghiên cứu thăm dòcơ cấu đóng bầu túi ống

1- Bộ phận nạp liệu; 2- Phễu;

3- Họng dẫn hướng; 4- ống nilông; 5- cơ cấu chuyển bầu ra khay chứa; 6- Bộ phận kẹp dán; 7- Rulô; 8- Bộ phận đục lôc trên thành bầu; 9- Trục chuyển hướng; 10- Cơ cấu cam đĩa truyền động cho cơ cấu đỡ bầu; 11- Cơ cấu cam truyền động cho cơ cáu kẹp, dán, cắt; 12- Cơ cấu cam trụ truyền truyền động cho bộ phận kẹp, rút ống; 13- Trục chính của máy;

14- Cơ cấu cam đĩa truyền động cho bộ phận nạp liệu; 15- Khung máy

Hình 1.11: Sơ đồ công nghệ máy

đóng bầu dùng ống nilông liên tục

1.3.2 Các loại bầu sử dụng ươm cây giống trong nước

Trong nước hiện nay sử dụng loại bầu vỏ mềm làm từ nhựa tái sinhpolyetylen là chủ yếu, các loại kích cỡ khác nhau tuỳ theo loại cây giống [7],[1]:

- Đối với bạch đàn, các loại keo, lát, quế, mỡ dùng loại vỏ bầu có kíchthước 6 x 12 cm

- Trám, muồng, de, giẻ, bồ đề Dùng bầu vỏ mềm loại 8-10 cm theo

đường kính và 13-18 theo phương chiều cao

Một số vườn giống đã sử dụng một số loại vỏ bầu khác như xốp, tre đan,bầu rơm rạ Tuy nhiên số lượng sử dụng còn rất ít

1.3.3 Tình hình nghiên cứu sản xuất bầu cây giống trong nước

Bầu ươm cây giống hiện nay chủ yếu sử dụng loại bầu có vỏ mềm làm từPolyetylene có dạng hình tròn với các kích cỡ khác nhau (đường kính từ 6-18

được cơ giới hoá như tưới nước trong nhà ươm, tuy nhiên các công đoạn khácnhư chuẩn bị giá thể, nhồi giá thể, trông cây, gieo hạt vẫn thực hiện bằngphương pháp thủ công

Hiện nay trên thế giới đã hình thành hai xu hướng chính cho sản xuất bầudinh dưỡng cho cây lâm nghiệp là: Sử dụng các loại bầu mềm độc lập và cácloại bầu cứng liên kết có khả năng sử dụng lại Ta thấy rằng xu hướng thứ nhất

phù hợp với tình hình hiện nay của đất nước ta, tuy nhiên với sự phát triển củaxã hội cần có một hệ thống sản xuất có năng xuất cao mà không gây ô nhiễm

đến môi trường

1.3.4 Phân tích đề tài cấp nhà nước KC.07.19

Viện Cơ điện nông nghiệp và công nghệ sau thu hoạch đã chế tạo thành côngmáy đóng bầu túi mềm sư dụng ống ni lông liên tục Máy có năng suất 1200bầu/h

a, Về ưu điểm

- Về mặt nguyên lý đề tài đã thành công trong việc tìm ra nguyên lý máy

đóng bầu mềm sử dụng ống ni lông liên tục

- Với nguyên lý này máy có thể sử dụng các loại ni lông tái chế, khôngyêu cầu chất lượng cao

- Máy làm việc ổn định với loại đất độ ẩm không cao

đặc biệt “Nghiên cứu xác định một số thông số cơ bản của máy đóng bầu

không đáy cho cây Lâm nghiệp” để nâng cao năng xuất và chất lượng bầu là

cần thiết

Chương II Mục tiêu, Đối tượng, phạm vi, nội dung và phương pháp

nghiên cứu 2.1 Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu nghiên cứu kết cấu, nguyên lý của máy để làm cơ sở xác địnhmột số thông số cơ bản có ảnh hưởng đến năng suất, chất lượng của bầu saukhi đóng nhằm hoàn thiện máy để chọn chế độ sử dụng máy hợp lý nhất

2.2 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của đề tài tập trung vào khả năng nạp đầy giá thểvào tất cả các túi bầu nhưng vẫn đảm bảo năng xuất và độ chặt hợp lý của bầusau khi đóng

Độ chặt hợp lí của ruột bầu là thông số quan trọng trong việc thiết kếmáy ép và cũng là mục đích tạo ra hỗn hợp ruột bầu có độ chặt đảm bảo choviệc gieo ươm cây giống phát triển tốt

Đất có tính chất là dưới tác dụng của các tác động cơ học như rung nén,nên các hạt đất di chuyển tương đối với nhau tạo nên một kết cấu chặt hơn.Tính chất này của đất rất thuận lợi cho việc dùng đất làm vật liệu trong sảnxuất nói chung cũng như lâm nghiệp nói riêng, đất để sử dụng trong sản xuấtphải đạt đến độ chặt cần thiết mới đảm bảo được tính thấm, tính mao dẫn nhỏ,vật liệu làm bằng đất mới bền vững và ổn định cần thiết Các yếu tố ảnh hưởng

đến độ chặt của đất là thành phần độ ẩm của đất và công năng lượng đầm nén.Việc xác định lực ép đất bầu được dựa trên cơ sở thí nghiệm đã được thựchiện trong đề tài KC.07.19 Với loại giá thể có độ ẩm khoảng 30% trọnglượng riêng của giá thể ruột bầu được đóng là: 1=1,23 (g/cm3)

Vậy áp lực ép cần thiết đảm bảo độ chặt của bầu trên một đơn vị diện tích là:

1=1,2 (kG/cm2)

2.3 Phạm vi nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng hợp lý nhất máy đóng bầu không đáy sử dụng ốngnilông liên tục là một vấn đề rộng và cần thời gian dài, trong đề tài này chỉgiới hạn các nội dung sau đây:

Thiết bị nghiên cứu: Đề tài không nghiên cứu phần điều khiển tự độnghoá mà chỉ tập chung nghiên cứu kết cấu, nguyên lý của phần cơ khí đó là: Cơcấu tạo túi nilông, cơ cấu kẹp túi nilông, dây nhiệt cắt túi, đặc biệt là bộ phậnnạp giá thể

Đối tượng nghiên cứu: Đề tài không nghiên cứu tất cả các thông số củamáy đóng bầu không đáy sử dụng ống nilông liên tục mà chỉ nghiên cứu một

số thông số cơ bản có ảnh hưởng đến năng xuất và chất lượng bầu phù hợp vớiyêu cầu độ chặt hợp lý thuận lợi cho cây con phát triển thuận lợi trong túi bầu

2.4 Nội dung nghiên cứu

Xác định kết cấu, nguyên lý của máy dựa trên cơ sở đó để xác định mức

độ ảnh hưởng của các yếu tố đến năng xuất, chất lượng bầu sau khi đóng gồmcác nhân tố sau:

- Cấp bầu, cắt bầu, chuyển bầu

- Quá trình nạp giá thể

- Quá trình nén giá thể

2.5 Phương pháp nghiên cứu 2.5.1 Phương pháp lựa chọn nguyên lý làm việc của máy

Nguyên lý làm việc của máy được lựa chọn trên cơ sở phân tích tài liệu

về mẫu máy đã có trong và ngoài nước

Các thông số chính của bộ phân làm việc được xác định trên cơ sở phântích, kết hợp tính toán với lựa chọn và nghiên cứu thực nghiệm

2.5.2 Phương pháp xác định các chỉ tiêu đánh giá chất lượng của bầu sau khi đóng

a Những chỉ tiêu cần xác dịnh trong khảo nghiệm

Một số đặc tính cơ lý của giá thể:

- Độ ẩm của giá thể (đất)

- Độ dính của giá thể (đát)

- Độ chặt của giá thể (đất)

b Những chỉ tiêu kỹ thuật của máy

- Năng suất thuần tuý: số lượng bầu trên 1 ca làm việc

Độ chặt tiêu chuẩn của ruột bầu là thông số quan trọng trong việc thiết

kế và hoàn sử dụng của máy đóng bầu là mục tiêu tạo ra hỗn hợp ruột bầu có

độ chặt đảm bảo cho việc gieo ươm cây phát triển tốt

Như ta biết rằng đất có tính chất là dưới tác dụng của các động tác cơ họcnhư rung, nén nên các hạt đất chuyển động tương đối với nhau do vậy tạo nênmột kết cấu chặt hơn và phù hợp cho hạt và cây con thuận lợi phát triển câycon Do vậy tính chất này thuận lợi cho việc dùng đất làm ruột bầu ươm cây.Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu kết cấu, nguyên lý của máy và từ đótìm ra mối tương quan giữa thông số ảnh hưởng đến năng xuất, chất lượng bầusau khi đóng nên vậy tính toán xác định được các thông số này Xác định cácnhân tố ảnh hưởng tới lực ép cần thiết của hỗn hợp ruột bầu hợp lý làm cơ sở

để tính toán thiết kế hoàn thiện máy đóng bầu không đáy ống nilông luôn tục

cho cây lâm nghiệp Nếu độ chặt của bầu quá nhỏ thì năng lượng ép đất sẽtiêu hao vào việc khắc phục lực ma sát các hạt đất trong quá trình chuyển dịch

mà không làm cho đất chặt lại vì vậy dẫn đến bầu bị vỡ Ngược lại khi độ chặtcủa đất quá lớn sẽ ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng và phát triển của câycon Việc xác định lực ép đất bầu dựa vào cơ sở thí nghiệm

Tổ chức làm thí nghiệm

Chuẩn bị mẫu làm thí nghiệm Tôi sử dụng mẫu hỗn hợp ruột bấu để làmthí nghiệm trong thời điểm mà công nhân vườn ươm tiến hành đóng bầu và tacoi các mẫu đó là đảm bảo tiêu chuẩn về thành phần hỗn hợp cũng như độ ẩm

và độ chặt cần thiết Ta xác định khối lượng riêng của hỗn hợp đất được đemvào đóng bầu bằng cách sử dụng dụng cụ như: cốc đong tiêu chuẩn loại 250

cm3và cân đồng hồCông thức khối lượng riêng được tính theo công thức sau:

d d c

m V

  (g/cm3) (2.1)Trong đó: md là khối lượng đất cân

Vc là thể tích cốc đong (Vc=250 cm3)

Ta tiến hành làm thí nghiệm và cân đo áp dụng theo công thức (2.1)Tiến hành cân và đo áp dụng công thức (2.1) ta ta có bảng sau

Bảng 2.1: Kết quả thí nghiệm xác định tỷ khối đất bầu trước khi đem vào ép

Bảng 2.2: Kết quả thí nghiệm khối lượng đất bầu ép

STT Khối lượng bầu m i (g) STT Khối lượng bầu m i (g)

Qua kết quả trên khối lượng riêng của đất bầu đã đóng là 1=1,23 (g/cm3)Chuẩn bị dụng cụ thí nghiệm: Dụng cụ thí nghiệm có cấu tạo như (hình 2.1)

Hình 2.1: Cấu tạo thiết bị thí nghiệm xác định độ chặt của bầu

1- Lực kế; 2- Đĩa ép; 3- Cốc; 4- Hỗn hợp ruột bầu

Ta tiến hành thí nghiệm theo cách như sau: Lấy hỗn hợp ruột bầu chuẩn

bị đem đóng khối lượng riêng theo tiêu chuẩn đã tính 0=0,782 (g/cm3) đemcân lên và cho vào cốc (3) dịch chuyển lên phía trên và đất trong cốc (4) bịnén lại đến khi đạt đến khối lượng 1=1,23 (g/cm3) đọc kết quả trên lực kế.Tiến hành lặp lai thí nghiệm ta thu được số liệu theo bảng sau

h 4

2 1

3

Bảng 2.3: Kết quả thí nghiệm lực ép độ chặt đát bầu

2.5.3 Phương pháp quy hoạch thực nghiệm

a Giới thiệu về quy hoach hoá thực nghiệm

- Quy hoạch thực nghiệm là phương pháp tổ chức và tiến hành thí nghiệmsao có thể nhận được thông tin lớn nhất, đầy đủ nhất

- Quy hoạch thực nghiệm được xây dựng trên nguyên tắc “ hộp đen”nghĩa là đối tượng nghiên cứu là phần đóng kín “ hộp đen”, trong đó diễn raquá trình mà nghiên cứu không biết được Do vậy xây dựng mô hình toán họcdiễn ra tương quan tham số đầu vào (yếu tố đầu vào) với tham số đầu ra (tham

số ra) là nội dung chính của quy hoạch thực nghiệm

- Để thực hiện nôi dung trên, thường phải thực hiện một loạt các bài toán

kế tiếp nhau mà ta gọi là các bước (hay các giai đoạn) sau:

+ Xây dựng nội dung thí nghiệm+ Chọn kế hoạch thực nghiệm+ Tổ chức thí nghiệm

+ Gia công số liệu thí nghiệm+ Phân tích, đánh giá các kết quả nhận được

b Xây dựng nội dung thực nghiệm

Nội dung của bước này là xây dựng quy mô của bài toán cụ thể trên cơ sở

đó chọn tham số vào và tham số ra sao cho thích hợp nhất, ta phải chọn nhữngyếu tố cơ bản và quan trọng nhất Để đạt được mục đích ta thường xếp hàng

các biến số theo mức độ quan trọng và chỉ quan tâm đến biến số có thể điềukhiển được và có ảnh hưởng rõ nét (đáng kể) Việc đánh giá ảnh hưởng nhiềuhay ít của tham số vào thường phải tiến hành bằng một loạt các thí nghiệmban đầu, gọi là lô thí nghiệm thăm dò Trong một số trường hợp có thể xác

định được các tham số quan trọng thông qua kết quả nghiên cứu lý thuyết.Sau khi đã chọn được tham số đầu vào và ra ta tiếp tục chọn vùng biếnthiên (vùng xác định) của các biến đầu vào: Ximin<Xi<Ximax (i=1, 2, 3, ,n).Các giá trị Ximax; Ximin thường xác định từ những điều kiện như công nghệ, vậtliệu, bản chất vật lý của đối tượng nghiên cứu, điều kiện kinh tế và kỹ thuậttrong thực nghiệm

Giá trị cố định của yếu tố thứ i trong một thí nghiệm gọi là mức của yếu

tố ấy Trong các mức khác nhau của yếu tố thứ i, quan trọng nhất là mức cơ sở(mức không) Xi0

Sau cùng là chọn khoảng biến thiên licủa biến thứ i Khoảng biến thiên li

được chọn sao cho mức trên và mức dưới đối xứng qua mức “ không” và phảilớn hơn đáng kể so với sai số của dụng cụ đo yếu tố đó

số thí nghiệm đơn yếu tố ban đầu thí nghiệm thăm dò

Việc bố trí ở các mức khác nhau của từng yếu tố ảnh hưởng được ghi vàomột bảng gọi là ma trận thực nghiệm Trong đó cột tham số vào (X1, X2,

X3,…) ghi các mức thí nghiệm ở dạng mã, cột tham số ra (Yi) ghi kết quảquan sát, đo đếm được tất cả các lần thí nghiệm (các lần lặp) ở các mức thínghiệm tương ứng: Yi1, Yi2, Yi3,…cách bố trí thí nghiệm trong ma trận đượcthực hiện theo kiểu hình vuông la tinh- Hy Lạp với thực nghiệm số yếu tố ảnhhưởng lớn hơn (n>3).

Để đảm bảo tính ngẫu nhiên, việc tổ chức thí nghiệm có thể tiến hànhtheo trình tự đã ghi trong ma trận lập ra, hoặc bốc thăm ngẫu nhiên các phiếucùng số thí nghiệm trong ma trận đó, chú ý đến điều kiện kỹ thuật trong thínghiệm để chi phí cho quá trình nghiên cứu là nhỏ nhất

e Xây dựng phương trình hồi quy

- Kiểm tra đồng nhất của phương sai

- Xác định các hệ số

- Kiểm tra ý nghĩa các hệ số

- Kiểm tra tương thích của mô hình

f Nhận dạng mô hình, xác đinh điểm tối ưu

- Tìm điểm đặc biệt

- Tìm hệ số chính tắc

g Kết luận phân tích và nhận xét kết quả tính toán

- Từ biểu thức của hàm hồi quy đưa ra nhận xét, đánh giá ảnh hưởng củatừng yếu tố đối với đại lượng nghiên cứu

- Xác định, kết luận giá trị các yếu tố mà tại đó cho đại lượng nghiên cứu

đạt giá trị mong muốn (có năng xuất lớn nhất)

2.6 ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

ý nghĩa lý luận: Xác định được kết cấu, nguyên lý của máy từ đó thuậnlợi cho việc nghiên cứu xác định một số thông số cơ bản ảnh hưởng đến năngxuất và chất lượng bầu đây là cơ sở cho tính toán thiết kế, cải tiến, lựa chọn và

sử dụng máy hợp lý nhất

ý nghĩa thực tế: Định hướng cho các cơ sở sản xuất, tổ chức và chỉ đạokhâu công nghệ tạo bầu cho vườn ươm đảm bảo nâng cao hiệu quả kinh tế trêncơ sở tối giảm được chi phí nhân công và đáp ứng yêu cầu chất lượng bầu cây

CHƯơng III Nghiên cứu nguyên lý và thiết kế hệ thống Lựa chọn, cải tiến, tính toán một số cơ cấu

của máy đóng bầu 3.1 Những bộ phận chính của máy đóng bầu sử dụng ống nilông liên tục 3.1.1 Lựa chọn, cải tiến cơ cấu tạo túi

Đây là khâu phức tạp nhất quyết định đến sự ổn định đến quá trình làmviệc của máy, túi bầu được tạo bằng cách cắt một phần của ống nilông liêntục Việc phức tạp nhất và khó khăn nhất là việc trao miệng túi để mở miệngtúi và kẹp vào ống phễu cấp liệu, để khi qua bộ phận cấp liệu có thể nạp giáthể, nên vậy trước khi trao phải được mở rộng Dựa trên cơ sở phân tích cấutạo và nguyên lý làm việc của cơ cấu tạo túi của máy đóng bầu có đáy và máy

đóng bầu không đáy sử dụng ống nilông liên tục để ta cải tiến cơ cấu tạo túicho máy đóng bầu không đáy sử dụng ống nilông liên tục sao cho hợp lý nhất,

do bầu được thiết kế là bầu không đáy nên chúng ta có thể bỏ qua phần dán

đáy và đục lỗ cho túi Cũng vì điều này khi cắt túi không cần phải ép sát haimép túi lại với nhau tạo điều kiện cho việc cắt túi bằng dây nhiệt sát miệngtrên của ống trong Đồng thời khi loại bỏ được lò xo lá mở túi chúng ta có thểthiết kế ống trong mở nilông và ống ngoài hình trụ (hình 3.1)

Hình 3.1: Cơ cấu tạo túi của máy đóng bầu không đáy.

1- ống mở túi: 2- Tấm đỡ nâng hạ; 3- Thanh đỡ ống mở túi

Để việc trao túi được dễ dàng ống mở túi được thiết kế (hình 3.2), gồmhai phần: phần dẫn hướng và phần trao túi, liên kết với nhau nhờ lò xo nén.Khi dàn cấp túi đi lên phần trao ống khi gặp miệng cấp bị nén xuống, ốngnilông tiếp tục đi lên ôm lấy miệng cấp liệu Trước khi dàn cấp túi đi xuốngcác tay kẹp (hình 3.3) sẽ được các xi lanh khí giải phóng sẽ kẹp lại bởi các lo

xo nén, giữ chặt miệng bầu

Hình 3.2: ống lõi mở túi

Do lõi mở bầu và bộ phận đỡ

nó là hình trụ dễ chế tạo chínhxác hơn nên việc trao túi sẽ chuẩnxác hơn

Hình 3.2: ống lõi mở túi

3.1.2 Lựa chọn cơ cấu kẹp túi

Cơ cấu kẹp túi phải đảm bảo các yêu cầu sau:

- Có khả năng tự lựa loại bỏ tính siêu tĩnh trong cơ cấu, để đảm bảo độ đồng

đều của lực cặp trên tất cả các ống túi

- Khoảng cách từ miệng túi tới mặt gạt liệu bé để có thể sử dụng ngay túi làm

bộ phân định lượng đất

- Sau khi lên đến điểm trên cùng của cơ cấu kẹp túi được điều khiển bằngxilanh khí sẽ kẹp chặt miệng ống nilông

Hình 3.3: Cụm kẹp túi mới cho 18 ống bầu

- Trong hành trình đi xuống của pistông, lực ma sát giữa ống trong và thanh

đỡ sẽ giảm do sự đổi chiều của hướng lực ma sát, tạo điều kiện để cho ốngnilông trượt tương đối so với ống trong và thanh đỡ Vì một đầu ống được kẹp

ở phía trên, nên đã tạo ra một ống sau khi cắt túi bầu Khi ở cuối hành trình đixuống, dàn cắt sẽ đi vào đồng thời cắt túi bầu Nhờ các lò xo lá của ống trong

mà khi hai thanh ép, ép vào vẫn có thể kẹp được miệng túi mà không kéo thêmnilông lên trên Khi cắt dàn cắt sẽ thực hiện hành trình ngược lại Lúc này các

lò xo lá trở lại trạng thái ban đầu và thực hiện công việc là mở lại ống nilông

để thực hiện việc trao túi tiếp theo

3.1.3 Bộ phận chuyển và cung cấp ống nilông

Chuyển túi theo kiểu tịnh tiến Máy sử dụng phương án chuyển túi này

có kích thước nhỏ, nhưng năng suất thấp do phải thực hiện hai khâu tạo túi vànạp liệu nối tiếp nhau Với năng suất 3000-5000 bầu/h đề tài đã sử dụngphương án chuyển túi này Việc chuyển túi (dàn cặp túi) giữa hai vị trí cấp túi

và cấp liệu được thực hiện nhờ hai xi lanh khí, điều khiển bằng LOGO

Do các xi lanh khí loại nhỏ không có tiết lưu ở cuối hành trình nên việcgiảm tốc độ xi lanh ở cuối hành trình được thực hiện bằng bộ điều khiển phânphối khí khác

Khi xi lanh ở đang ở giữa hành trình, khí cửa thoát được chuyển đến tiếtlưu có mức tiết lưu bé Khi xi lanh tiến gần điểm cuối của hành trình, nhờ quaxen xơ tiếp điểm đem tín hiệu điều khiển van phân phối chuyển khí nén sangtiết lưu có mức tiết lưu lớn làm giảm vận tốc xi lanh khí, nhờ đó giảm đượcmức độ va đập ở cuối hành trình

S11 S12

S13

Hình 3.4: Sơ đồ hệ thống khí nén

3.1.4 Bộ phận nạp liệu

Để chống được việc tắc, bết khi nạp liệu đề tài đã sử dụng phương án cấpliệu bằng thanh gạt Qua thí nghiệm sơ bộ với đất có độ ẩm 20-30% (thôngdụng trong đóng bầu), túi bầu có thể được nạp giá thể với độ chặt đảm bảo yêucầu theo 2 giai đoạn:

- Giai đoạn thứ nhất: nạp giá thể đầy miệng bầu và sau đó nén đến độ chặtnhất định

- Gia đoạn thứ hai: nạp đầy bầu phần đã bị nén và sau đó nén chặt phần bầucòn lại

Giá thể được vận chuyển và nạp vào bầu nhờ các thanh gạt của băng tảixích Trên hai giải xích các thanh gạt được bắt thành hai nhóm: Nhóm thứnhất gạt giá thể lần 1 và nhóm thứ hai gạt giá thể lần 2 Giữa hai nhóm thanhgạt này là các đoạn xích trống để đầm bầu

3.1.5 Bộ phận đầm bầu

Bầu được đầm bằng cơ cấu thể hiện ở hình gồm dàn đầm và xi lanh khíchuyển động dàn đầm Như đã nêu ở trên bầu được đầm 2 lần Để đảm bảo độchặt của bầu mà không gây ra vỡ túi, đề tài đã chọn việc đầm theo hành trình.Với lần đầm thứ nhất, bầu được đầm tới 2/3 túi còn lần thứ hai dưới miệng túikhoảng 1/3 túi còn lại

3.1.6 Bộ phận gạt bầu

Do bầu không đáy, nên sau khi đầm bầu có chân đế khá vững, do đó cơcấu đỡ bầu chỉ là một tấm phẳng đơn giản, được điều khiển bằng xi lanh khí.Trong thời gian nạp bầu bàn đầm nằm ở vị trí phía trên và bịt các đáy của túibầu Trước khi lần đầm thứ 2 kết thúc, dàn cặp túi được mở ra, bàn đỡ bầu

được hạ xuống đỡ bầu và giải phóng bầu ra khỏi dàn cặp Thanh gạt bầu, đượclặp cùng với giây cắt nhiệt lúc này nằm ở vị trí vừa bằng mặt của bàn đỡ bầu

Trong quá trình cắt tạo bầu cũng đồng thời đẩy các túi bầu đã được nạp rakhỏi máy vào khay.

3.2 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy đóng bầu không đáy ống nilông liên tục

3.2.1 Cấu tạo hình 3.5

Hình 3.5: Sơ đồ tổng thể của máy đóng bầu 1- Dàn cấp bầu; 2- Dàn kẹp bầu; 3- Xi lanh đẩy bầu; 4- Xích tải chuyển giá thể

5- Dàn đầm; 6- Thanh gạt bầu (cắt bầu); 7- Bàn đỡ bầu

3.2.2 Nguyên lý hoạt động

Quá trình làm việc của máy được miêu ta như sau:

ở thời điểm ban đầu (start) dàn kẹp túi ở trạng thái mở nằm trên dàn cấp túi,lúc này đang ở vị trí dưới, dây cắt nhiệt và thanh gạt bầu nằm ở bên trái Saukhi phát lệnh khởi động dàn cấp túi sẽ nâng lên, kéo theo các ống túi đi theo

và cấp vào miệng ống kẹp của dàn cấp túi Khi dàn cấp lên tới diểm trên cùng,nhờ xen xơ ở cuối hành trình thông qua bộ xử lý sẽ ra lệnh cho dàn kẹp túikẹp chặt các các miệng túi Sau đó dàn cấp túi đi xuống Do được kẹp ở phầntrên ống nilông sẽ trượt tương đối so với dàn cấp túi và tạo ra một đoạn ốngtúi rỗng có chiều dài đúng bằng hành trình của xi lanh nâng dàn cấp túi Saukhi dàn cấp túi đi đến vị trí dưới cùng, bộ điều khiển sẽ ra lệnh cho các xi lanhcắt túi đẩy cắt túi sang trái đồng thời cùng thanh gạt túi (ở chu kỳ đầu tiênchưa có bầu để gạt) Đây nhiệt được đốt nống trước đó khoảng 3 s sẽ cắt cáctúi tạo ra một dàn túi đã được cặp trên các miệng cặp Sau khi tạo túi xong dàncặp túi sẽ chuyển động sang trái tới các miệng cấp liệu, đồng thời dàn gạt túi

và dây nhiệt sẽ chuyển động trở về vị trí bên phải chuẩn bị cho quá trình tiếptheo Tại vị trí cuối cùng bên trái của dàn cấp túi bàn đỡ túi được nâng lên bịtcác đáy của các ống và giá thể được gạt đầy vào các ống đã được tạo Sau khicác thanh gạt đi qua hết phần miệng cấp liệu dàn đầm sẽ đi xuống nén chặtgiá thể đến một mức nhất định và rút lên để cấp đất lần 2 Sau khi đất cấp lần

2 kết thúc khi dàn bầu đi xuống dàn đỡ bầu cũng đi xuống cùng nhưng chậmhơn để đẩy hết đất khỏi miệng kẹp Sau đó ở hành trình cắt túi của dây nhiệtthanh gạt bầu sẽ gạt các bầu này ra ngoài vào khay đã đặt sẵn Các chu trìnhtiếp theo được lặp lại như đã nêu ở trên

Q1 : = 1

Q1 = 0, Q2 = 0, Q3 = 0, Q4 = 0, Q5 = 0, Q6 = 0, Q7 = 0 S1 = 0,;S3= 1; S5 = 1, S5 = 0; S7 = 1; S11 = 0,;S9 = 1

Quy ước trạng thái làm việc của các van điều khiển và vị trí các xen sơ: S: Các xen xơ vị trí

S1=1 Dàn nâng cấp túi ở vị trí trên

S2=1 Dàn nâng cấp túi ở vị trí dưới

S3=1 Dàn cắt ở vị trí ngoài (chưa cắt)

S4=1 Dàn cắt ở vị trí trong (đã cắt)S5=1 Dàn túi ở vị trí cấp túi S6=1 Dàn túi ở vị trí đổ đất

S7=1 Dàn đỡ bầu ở vị trí dưới

S8=1 Dàn đỡ bầu ở vị trí trên

S9=1 Thanh gạt đất thứ nhất bắt đầu vào đổ đất

S10=1 Thanh gạt đất cuối cùng đi ra khỏi vị trí đổ đất

Q2=1(0) Đẩy dàn cắt nhiệt vào cắt (kéo dàn cắt ra) đồng thời là chu trình gạt

bầu và chu trình trở về của gạt bầu

Q3=1(0) Đẩy (kéo) chuyển dàn kẹp túi

Q4=1(0) Nâng (hạ) cơ cấu đỡ bầu

Q5=1(0) Xích tải chạy (không chạy)Q6=1(0) Đầm xuống (rút đầm lên)Q7=1(0) Kẹp túi

T1 là tín hiệu cho phép cấp đất hay không, T1=1, cho phép cấp đất, T1=0không cấp đất

Máy đóng bầu mềm được điều khiển tự động hoàn toàn bằng thiết bị khínén Do đó, để mô tả hoạt động của nó chúng tôi mô tả quá trình hoạt động

từng bước và các trạng thái điều khiển ở từng thời điểm trong vòng lặp làmviệc.

Tại vị trí ban đầu chuẩn bị làm việc, các bộ phận làm việc đứng tại các vịtrí đúng của nó được mô tả như trên sơ đồ khối Quá trình làm việc của nó

được mô tả một cách rõ ràng trong giản đồ thời gian và lưu đồ thuật toán

3.2.3 Quá trình làm việc

Khi bắt đầu cho máy hoạt động, dàn nâng được nâng lên (Q1=1) tới cơcấu kẹp túi tới khi (S1=1) và kẹp túi bầu (Q7=1) Sau đó hạ giàn nâng đixuống (Q1=0) cho tới khi xuống đến hết hành trình đi xuống (S2=1) Tiếptheo là cho dàn cắt, gạt bầu đi vào để cắt bầu (Q2=1), cho tới khi dàn cắt đi hếthành trình (S4=1), cho dàn cắt quay trở lại (Q2=0), đồng thời đẩy dàn kẹp túisang bên đổ đất (Q3=1) khi bàn cắt đi ra hết hành trình (S3=1) đồng thời dànkẹp túi sang đến nơi đổ đất (S6=1) Bàn đầm túi được nâng lên (Q6=1) (với

điều kiện khống chế điều kiện (S3=1) và (S6=1) tới vị trì trên cùng (S8=1) quátrình gạt đất được phép thực hiện

Quá trình đổ đất và đầm đất được điều khiển bằng các xen xơ báo hiệu vịtrí các thanh gạt đầu tiên (S9) và thanh gạt cuối cùng đi vào và đi ra khỏi cấp

đất (S10) Nếu (S3=1), (S6=1), (S8=1) (tức là dàn kẹp túi ở vị trí đổ đất, thanhgạt bầu ở vị trí trong cùng và dàn đỡ bầu được nâng lên ở vị trí trên) thì xíchtải được phép tiếp tục chuyển động để gạt đất vào bầu Nếu xích tải đến vị trícấp đất (S9=1) mà các xen xơ S3, S6, S8 báo hiệu chưa sẵn sàng thì bộ điềukhiển dừng động cơ xích tải (Q5=0) để đợi cho đến lúc các tín hiệu này thoảmãn (S3=1, S6=1, S8=1) Sau khi gạt xong lần 1 thanh gạt đất của xích tải đi

ra khỏi vùng cấp đất (S10=1) xi lanh nén đất được phép ép xuống để đầm đất(Q6=1) cho đến lúc gặp xen xơ ở vị trí dưới thứ nhất (S11=1) đầm được rút lên(Q6=0); tương tự như vậy với cấp đất lần 2, với sự khác biệt là xi lanh đầm chỉ

đi đến xen xơ nằm trên (S12=1) thì rút lên Đồng thời mở kẹp túi (Q7=0) vàhạ dàn đỡ bầu (Q4=0)

Sau khi đầm được rút lên ở vị trí trên cùng (S13=1), bàn đầm ở vị trí dướicùng (S7=1) dàn kẹp túi được chuyển ngược trở lại (Q3=0) tới vị trí cấp túiS5=1 Các quá trình tiếp theo lại được lặp lại ở đây chúng tôi sử dụng quátrình cắt túi cũng là quá trình đẩy bầu ra ngoài.

3.3 Tính toán một số cơ cấu của máy đóng bầu

Các cơ cấu của máy đóng bầu phải hoạt động nhẹ nhàng, đảm bảo đượcyêu cầu công nghệ Trong các cơ cấu của bộ phận như: Rút ống nilông, cơ cấunâng hạ và cơ cấu quay giữ vai trò quan trọng trong việc hoạt động nhịp nhàngcủa máy vì vậy ta cần tính toán để đưa ra một số thông số cần thiết và quantrọng của các cơ cấu trong máy sao cho các cơ cấu này hoạt động theo mộtquy luật định trước nhịp nhàng và êm dịu Vậy ta tính toán nhằm mục đích

đưa ra một số thông số cần thiết của các cơ cấu sau:

- Tính toán góc côn của ống trong (mở túi ống nilông)

- Tính toán các xi lanh

- Xi lanh đầm bầu và đỡ bầu

- Tính toán động lực học của cơ cấu chuyển túi

3.3.1 Tính toán góc côn đỡ ống trong

ống trong và dàn đỡ khi đi lên sẽ kéo theo cả ống nilông đi lên cùng Khitrao ống xong dàn nâng hạ đi xuống Lúc này ống nilông đã được kẹp chặt ởphía trên và phải trượt tương đối so với ống trong và hai thanh đỡ

ống trong được đỡ trên hai thanh tròn Ta thấy cơ cấu đỡ ngoài có tácdụng để định vị ống trong không cho phép rơi xuống còn có khả năng giữ chặtống nilông khi nâng lên và nhả ống nilông trượt tương đối so với ống trong khi

đi xuống