Nghiên cứu, tính toán, chế tạo một số bộ phận làm việc chính trong máy liên hợp cắt trồng hom sắn

Cơ giới hóa trồng sắn trên thế giới: Trước ñây, cây sắn trồng chủ yếu làm lương thực ñể chống ñói, khu vực trồng sắn nằm phân tán ở vùng núi và trung du, giao thông không thuận tiện, gi

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

-*** -

NGUYỄN THANH TÙNG

NGHIÊN CỨU, TÍNH TOÁN, CHẾ TẠO

MỘT SỐ BỘ PHẬN LÀM VIỆC CHÍNH TRONG MÁY

LIÊN HỢP CẮT TRỒNG HOM SẮN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Chuyên ngành: Kỹ Thuật máy và thiết bị cơ giới hoá nông lâm nghiệp

Mã số: 60.52.14

Người hướng dẫn khoa học: TS HÀ ðỨC THÁI

LỜI CAM ðOAN

Em xin cam ñoan ñây là kết quả nghiên cứu của bản thân Tuy nhiên, trong quá trình nghiên cứu em ñã than khảo, sử dụng một số tài liệu, kết quả liên quan ñến

ñề tài, ñược trích dẫn cụ thể trong luận văn và phần tài liệu tham khảo Vì vậy, các

số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và do quá trình nghiên cứu mang lại

Học viên

Nguyễn Thanh Tùng

LỜI CẢM ƠN

ðể hoàn thành luận văn này em ñã nhận ñược sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của Thầy giáo TS Hà ðức Thái Bên cạnh ñó em còn nhận ñược sự quan tâm chỉ bảo của các Thầy, Cô giáo trong Bộ môn Máy nông nghiệp – Khoa Cơ ðiện – Trường ðại học Nông nghiệp Hà nội

Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc ñến Thầy giáo TS Hà ðức Thái cùng các Thầy, Cô giáo trong Bộ môn máy Nông nghiệp và Thầy, Cô trong Khoa Cơ ðiện, lãnh ñạo cơ quan nơi em công tác, thực tập, khảo nghiệm, các ñồng nghiệp, bạn bè

và ñặc biệt là gia ñình ñã giúp ñỡ, ñộng viên và tạo ñiều kiện ñể em hoàn thành luận văn

Hà nội, ngày 28 tháng 08 năm 2012

Học viên

Nguyễn Thanh Tùng

MỤC LỤC

Lời cam ñoan……….i

Lơi cảm ơn………ii

Mục lục………iii

Danh mục bảng……….…v

Danh mục hình……….vi

LỜI NÓI ðẦU 1

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT SẮN VÀ CƠ GIỚI HÓA TRỒNG SẮN 3

1.1 Tổng quan về quá trính sản xuất sắn: 3

1.1.1 Nguồn gốc và sự phát triển cây sắn: 3

1.1.2 Giá trị dinh dưỡng và giá trị kinh tế của cây sắn: 4

1.1.3 Tình hình sản xuất, tiêu thụ sắn trên thế giới và Việt Nam 4

1.2 Cơ giới hóa trồng sắn trên thế giới và Việt Nam: 6

1.2.1 Cơ giới hóa trồng sắn trên thế giới: 6

1.2.2 Tình hình cơ giới hóa trồng sắn tại Việt Nam: 8

1.3 Kết luận 9

CHƯƠNG II LỰA CHỌN NGUYÊN LÝ CẤU TRÚC MÁY LIÊN HỢP CẮT VÀ TRỒNG HOM SẮN 11

2.1 Cấu trúc của một số máy trồng hom sắn trên thế giới: 11

2.1.1 Máy trồng hom sắn của Malayxia: 11

2.1.2 Máy trồng hom sắn của Brazin: 12

2.2 Lựa chọn cấu trúc liên hợp máy cắt trồng hom sắn: 13

2.2.1 Nguồn ñộng lực: 13

2.2.2 Sơ ñồ tổng thể: 14

2.2.3 Sơ ñồ cấu trúc từng bộ phận: 14

2.3 Kết luận: 31

CHƯƠNG III TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MỘT SỐ BỘ PHẬN

CẮT CỦA LIÊN HỢP MÁY CẮT TRỒNG HOM SẮN 33

3.1 Thiết kế dao cắt: 33

3.1.1 Cơ sở lý thuyết của quá trình cắt thái bằng lưỡi dao: 33

3.1.2 Lựa chọn kết cấu lưỡi dao cắt: 34

3.1.3 Tính toán và chọn các kích thước của dao cắt, ñĩa ñỡ: 37

3.2 Xác ñịnh giá trị lực cắt hom sắn: 41

3.3 Chọn kích thước tai hàn và tính toán bu lông lắp dao và tai hàn: 42

3.3.1 Chọn kích thước tai hàn lắp dao và tai hàn lắp ñĩa ñỡ: 42

3.3.2 Tính toán bulông lắp dao cắt với tai hàn: 43

3.4 Tính và chọn kích thước bảng lắp dao cắt và ñĩa ñỡ: 45

3.5 Thiết kế cơ cấu truyền ñộng cho bảng lắp dao cắt và ñĩa ñỡ: 46

3.5.1 Lựa chọn cơ cấu truyền ñộng: 46

3.5.2 Cấu tạo và nguyên lý làm việc: 47

3.5.3 Tính toán cho cơ cấu biên tay quay: 48

3.5.4 Thiết kế trục lắp tay quay: 49

3.5.5 Thiết kế gối ñỡ trục: 51

3.6 Thiết kế bộ truyền dẫn ñộng từ trục bánh lấp hàng lên trục biên tay quay:52 3.6.1 Tính tốc ñộ các trục, xây dựng sơ ñồ bộ truyền: 52

3.6.2 Thiết kế bộ truyền xích từ trục 1 tới trục 2: 54

3.6.3 Thiết kế bộ truyền xích từ trục 2 tới trục 3: 56

3.7 Chế tạo một số bộ phận cắt của liên hợp máy cắt trồng hom sắn: 59

3.7.1 Quy trình công nghệ chế tạo khung bộ phận cắt hom: 59

3.7.2 Quy trình công nghệ chế tạo thanh ray: 65

3.8 Kết luận: 69

CHƯƠNG IV KHẢO NGHIỆM BỘ PHẬN CẮT TRONG LIÊN HỢP MÁY CẮT TRỒNG HOM SẮN 70

4.1 Mục ñích khảo nghiệm: 70

4.3.1 Phương pháp xác ñịnh ñộ vỡ ñầu hom 70

4.3.2 Phương pháp xác ñịnh số mầm hom bị dập sau khi cắt 70

4.3.3 Phương pháp xác ñịnh chiều dài hom sau khi cắt 70

4.4 Trang thiết bị khảo nghiệm 71

4.5 Kết quả khảo nghiệm: 72

KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 76

KẾT LUẬN: 76

ðỀ NGHỊ 76

TÀI LIỆU THAM KHẢO 77

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Bản ñồ diện tích, sản lượng các nước trồng sắn trên thế giới 3

Hình 2.1 Máy trồng hom sắn của Malayxia 11

Hình 2.2 Máy trồng hom sắn Brazin 12

Hình 2.3 Cấu tạo liên hợp máy cắt trồng hom sắn 14

Hình 2.4: Sơ ñồ bộ phận cắt chuyển ñộng quay 15

Hình 2.5 Sơ ñồ bộ truyền ñộng cho bộ phận cắt chuyển ñộng quay 16

Hình 2.6 Bộ phận cắt theo nguyên lý chuyển ñộng tịnh tiến 17

Hình 2.7 Cấu tạo bộ phận cắt sử dụng cơ cấu cam 18

Hình 2.8 Sơ ñồ bộ truyền cho bộ phận cắt chuyển ñộng tịnh tiếnsử dụng cơ cấu cam 19

Hình 2.9 Cấu tạo bộ phận cắt sử dụng cơ cấu biên tay quay 20

Hình 2.10 Sơ ñồ bộ truyền cho bộ phận cắt chuyển ñộng tịnh tiếnsử dụng cơ cấu biên tay quay 22

Hình 2.11 Kết cấu của cum bánh lấp hàng 23

Hình 2.12 Cấu tạo cụm bánh lấp hàng 23

Hình 2.14 Cấu tạo cụm bón phân lò xo 25

Hình 2.15 Cấu tạo cụm bánh xe 26

Hình 2.16 Cụm rạch hàng 27

Hình 2.17 Cụm rạch luống 28

Hình 2.18 Thùng ñựng hom 29

Hình 2.20 Cấu tạo cụm khung máy 30

Hình 3.1 Mô hình thiết kế bộ phận cắt 33

Hình 3.2 Tác dụng cắt trượt giảm chiều rộng lát cắt 34

Hình 3.3 Sơ ñồ nguyên lý cắt của dao 34

Hình 3.4 Dao lưỡi thẳng 35

Hình 3.5 Dao lưỡi cong 35

Hình 3.6 Sơ ñồ thiết kế lưỡi dao 36

Hình 3.7 Thông số kích thước lưỡi dao 37

Hình 3.9 Tính ñộ chập của dao cắt và ñĩa 39

Hình 3.10 Sơ ñồ tính kích thước của dao và ñĩa ñỡ 39

Hình 3.11 Dao cắt 40

Hình 3.12 ðĩa ñỡ 41

Hình 3.13 Dụng cụ ño lực cắt hom sắn 41

Hình 3.16 Tính toán chọn bulông 43

Hình 3.20 Bản vẽ khung bộ phận cắt 59

Hình 3.21 Sơ ñồ gá kẹp cho nguyên công cắt 60

Hình 3.22 Hàn cụm khung của bộ phận cắt hom (cụm khung 1) 63

Hình 3.23 Hàn cụm khung thứ 2 của bộ phận cắt hom 63

Hình 3.23 Hàn cụm khung bộ phận cắt hom sắn 63

Hình 3.24 Bản vẽ chi tiết thanh ray 65

Hình 3.25 Sơ ñồ kẹp chặt trong quá trình bào 66

Hình 4.3 Dao cắt 72

LỜI NÓI đẦU

Cây sắn là một trong những cây công nghiệp quan trọng ở nước ta Sắn ựược trồng nhiều ở các vùng đông Nam Bộ, Tây Nguyên, vùng núi và trung du phắa bắc, vùng ven biển Nam Trung Bộ và vùng ven biển Bắc Trung Bộ

Sắn cũng là cây công nghiệp có giá trị xuất khẩu và tiêu thụ trong nước sắn

là nguồn nguyên liệu chắnh ựể chế biến bột ngọt, bio Ờ ethanol, mì ăn liền, bánh kẹo, siro, nước giải khát, phụ gia dược phẩm, màng phủ sinh học và chất giữ ẩm cho ựất Toàn quốc hiện có trên 60 nhà máy chế biến tinh bột sắn với tổng công suất khoảng 3,8 triệu tấn củ tươi/ năm và nhiều cơ sở chế biến thủ công rải rác tại hầu hết các tỉnh trồng sắn Việt nam hiện sản xuất mỗi năm khoảng 800.000 Ờ 1.200.000 tấn tinh bột sắn, trong ựó trên 70% xuất khẩu và gần 30% tiêu thụ trong nước Sản phẩm sắn xuất khẩu của Việt nam chủ yếu là tinh bột, sắn lát và bột sắn.Thị trường chắnh là Trung Quốc, đài Loan, Nhật Bản, Singapo, Hàn QuốcẦ

Năm 2010 nước ta có diện tắch trồng sắn là 496.200 ha, năng suất ựạt 17,13 tấn/ha, sản lượng 8,5 triệu tấn theo ựịnh hướng phát triển chung của ngành thì diện tắch trồng sắn nước ta dự kiến ổn ựịnh khoảng từ 400 - 450 nghìn ha Tuy vậy việc cắt và trồng hom sắn của nước ta vẫn thủ công, cường ựộ lao ựộng nặng nhọc, năng xuất thấp Dẫn tới không kịp thời vụ, không ựáp ứng ựươc yêu cầu cơ giới hoá nông nghiệp

để 60 nhà máy chế biến tinh bột sắn, 3 nhà máy sản xuất bio - Ethanol nên nhu cầu nguyên liệu sắn rất lớn, ựể các nhà máy ựủ nguyên liệu hoạt ựộng thường xuyên chỉ có con ựường sản xuất sắn tập trung và cơ giới hoá ựồng bộ từ làm ựất tới thu hoạch, trong ựó có khâu trồng sắn

Năm 2009, nhóm cán bộ ựề tài KC 07.07/06-10, TS Hà đức Thái Ờ Chủ nhiệm ựề tài ựã thiết kế chế tạo 2 máy : Máy cắt và xếp hom sắn giống vào thùng và máy liên hợp trồng hom sắn đã mở ra một trang mới cho việc áp dụng máy móc vào phục vụ cơ giới hoá trồng sắn ở Việt nam

để giảm bớt thời gian và ựảm bảo tắnh liên tục của 2 khâu cắt hom và trồng

sẽ giảm ñược số lao ñộng cũng như tần suất lao ñộng của người lao ñộng, giảm chi phí sản xuất và nâng cao hiệu quả kinh tế của máy

Xuất phát từ những lý do trên và yêu cầu của thực tế, ñược sự hướng dẫn của thầy giáo TS Hà ðức Thái, Trường ðại học Nông nghiệp Hà nội, chúng tôi

thực hiện nghiên cứu ñề tài: “Nghiên cứu, tính toán, chế tạo một số bộ phận làm việc chính trong máy liên hợp cắt và trồng hom sắn”

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT SẮN

VÀ CƠ GIỚI HÓA TRỒNG SẮN

1.1 Tổng quan về quá trắnh sản xuất sắn:

1.1.1 Nguồn gốc và sự phát triển cây sắn:

Theo các nhà khoa học sắn có nguồn gốc phát triển từ Nam Mỹ, thuộc khu vực sông Amazôn Trung tâm phát triển của sắn là vùng đông Bắc Brazin Sắn ựược con người trồng cách ựây khoảng 5000 năm Trung tâm phân hóa phụ của cây sắn là Mêxicô, Goatêmala và Hondurat

Cây sắn ựược người Bồ đào Nha ựưa vào Châu Phi lần ựầu tiên ở Côngô ở thế kỷ XVI Sau ựó di thực sang các ựảo Ấn độ Dương Từ Ấn độ, sắn ựược ựưa sang Trung Quốc, Myanma, Inựônêxia, Thái Lan, Việt nam vào cuối thế kỷ XVIII ựầu thế kỷ XIX đến nay vùng châu Á là nơi phát triển mạnh về trồng sắn

Hiện tại, sắn ựược trồng trên 100 nước của vùng nhiệt ựới, cận nhiệt ựới, tập trung nhiều ở châu Phi, châu Á và Nam Mỹ, là nguồn thực phẩm của hơn 500 triệu

người (CIAT, 1993)

Hình 1.1 Bản ựồ diện tắch, sản lượng các nước trồng sắn trên thế giới

(Theo http://cayluongthuc.blogspot.com)

1.1.2 Giá trị dinh dưỡng và giá trị kinh tế của cây sắn:

Thành phần dinh dưỡng: Củ sắn tươi có tỷ lệ chất khô 38 – 40 %, tinh bột 16 – 32 %, giàu vitamin C, calcium, vitamin B và các chất khoáng, nghèo chất béo, muối khoáng, vitamin và nghèo ñạm Trong củ sắn, hàm lượng các acid amin không ñược cân ñối, thừa arginin nhưng lại thiếu các acid amin chứa lưu huỳnh

Thành phần dinh dưỡng khác biệt tùy thuộc vào giống, mùa vụ, số tháng thu hoạch sau khi trồng và kỹ thuật phân tích Lá sắn có hàm lượng ñạm khá cao, nhiều chất bột, chất khoáng và vitamin Chất ñạm của lá sắn có khá ñầy ñủ các acid amin cần thiết, dầu lysine nhưng thiếu methionin Trong lá sắn ngoài các chất dinh dưỡng, cũng chứa một lượng ñộc tố HCN ñáng kể Các giống sắn ngọt có 80/110

mg HCN/1kg lá tươi Các giống sắn chứa 160 ÷ 240 mg HCN/1kg lá tươi, lá sắn ngọt là một loại rau rất bổ dưỡng nhưng cần chú ý luộc kỹ ñể làm giảm lượng HCN

Lá sắn không nên luộc ăn mà muối dưa hoặc phơi khô ñể làm bột lá sắn phối hợp với các bột khác làm bánh mỳ thì hàm lượng HCN còn lại không ñáng kể

Sắn là cây trồng có nhiều công dụng trong chế biến công nghiệp, thức ăn gia súc và lương thực, thực phẩm Củ sắn dùng chế biến tinh bột, sắn lát, sắn sơ chế tạo thành hàng loạt các sản phẩm công nghiệp như bột ngọt, rượu cồn, mỳ ăn liền… Củ sắn cũng là nguồn nguyên liệu chính ñể làm thức ăn gia súc Thân sắn ñược dùng làm giống, nguyên liệu cho công nghiệp xenlulo, làm nấm, làm củi ñun, làm phân xanh Lá sắn non dùng ñể nuôi tằm, cá

Bột lá sắn hoặc sắn ủ chua dùng ñể cho gia súc gia cầm Hiện nay các sản phẩm sắn ngày càng thông dụng trong buôn bán trao ñổi thương mại quốc tế

1.1.3 Tình hình sản xuất, tiêu thụ sắn trên thế giới và Việt Nam

1.1.3.1 Sản xuất và tiêu thụ sắn trên thế giới:

Sản lượng sắn trên thế giới năm 2006/2007 ñạt 226,34 triệu tấn củ tươi so với 2005/2006 là 211,6 triệu tấn và 1961 là 71,26 triệu tấn Nước có sản lượng sắn lớn nhất là Nigeria (45,72 triệu tấn), kế ñến là Thái Lan (22,58 triệu tấn), và Indonesia (19,92 triệu tấn) Việt Nam là nước ñứng thứ 10 trên thế giới về sản lượng sắn (7,71 triệu tấn) Nước có năng suất sắn cao nhất hiện nay là Ấn ðộ (31,34

tấn/ha), kế ñến là Thái Lan (21,09 tấn/ha) so với năng suất bình quân trên thế giới 12,16 tấn/ha (FOA, 2008)

Mức tiêu thụ sắn bình quân trên thế giới khoảng 18kg/người/năm Sản lượng sắn của thế giới tiêu dùng trong nước khoảng 85% (lương thực 58%, thức ăn gia súc 28%, chế biến công nghiệp 3%, hao hụt 11%) còn lại 15% (gần 30 triệu tấn) ñược xuất khẩu dưới dạng sắn lát khô, sắn viên và tinh bột (CIAT, 1993) Nhu cầu sắn làm thức ăn gia súc trên toàn cầu ñang giữ mức ñộ ổn ñịnh trong năm 2006 (FOA, 2007) Sắn chiếm tỷ trọng cao trong cơ cấu lương thực ở châu Phi, bình quân khoảng 96 kg/người/năm Nhu cầu sắn làm lương thực chủ yếu tại vùng Sahara châu Phi cả hai dạng củ tươi và sản phẩm chế biến ước tính khoảng 115 triệu tấn, tăng hơn năm 2005 khoảng 1 triệu tấn

Trung Quốc hiện là nước nhập khẩu sắn nhiều nhất thế giới Năm 2005, Trung Quốc ñã nhập khẩu 1,03 triệu tấn tinh bột, bột sắn và 3,03 triệu tấn sắn lát, sắn viên Năm 2006, Trung Quốc ñã nhập khẩu 1,15 triệu tấn tinh bột, bột sắn và 3,40 triệu tấn sắn lát và sắn viên

Viện Nghiên cứu Chính sách lương thực thế giới (IFPRI), ñã tính toán nhiều mặt và dự báo tính hình sản xuất và tiêu thụ sắn trên toàn cầu với tầm nhìn ñến năm

2020 Năm 2020 sản lượng sắn toàn cầu ước ñạt 275,10 triệu tấn, trong ñó sản xuất sắn chủ yếu ở các nước ñang phát triển dự báo ñạt 254,60 triệu tấn so với các nước

ñã phát triển là 20,5 triệu tấn Khối lượng sản phẩm sắn toàn cầu sử dụng làm lương thực thực phẩm dự báo nhu cầu là 176,3 triệu tấn và thức ăn gia súc 53,4 triệu tấn Tốc ñộ tăng hàng năm của nhu cầu sử dụng sản phẩm sắn làm lương thực, thực phẩm và thức ăn gia súc ñạt tương ứng là 1,98% và 0,95%

1.1.3.2 Sản xuất và tiêu thụ sắn tại Việt Nam:

Ở Việt Nam, sắn là cây lương thực, thức ăn gia súc quan trọng sau lúa và ngô Năm 2005, cây sắn có diện tích thu hoạch 432 nghìn ha, năng suất 15,35 tấn/ha, sản lượng 6,6 triệu tấn, so với cây lúa có diện tích 7,326 ha, năng suất 4,88 tấn/ha, sản lượng 35,8 triệu tấn, cây ngô có diện tích 995 ha, năng suất 3,51 tấn/ha,

và ñiều kiện kinh tế nông hộ Sắn chủ yếu dùng ñể bán (48,6%) kế ñến dùng làm thức ăn gia súc (22,4%), chế biến thủ công (16,8%), chỉ còn 12,2% dùng tiêu thụ tươi

Sản xuất lương thực là ngành trọng tâm và có thế mạnh của Việt Nam tầm nhìn ñến năm 2020 Chính phủ Việt Nam chủ trương ñẩy mạnh sản xuất lúa, ngô,

và coi trọng việc sản xuất sắn, khoai lang ở những vùng, những vụ có ñiều kiện phát triển Thị trường xuất khẩu sắn lát và tinh bột sắn Việt Nam dự báo lợi thế cạnh tranh cao do nhu cầu cao về chế biến bioethanol, bột ngọt, thức ăn gia súc và những sản phẩm tinh bột Diện tích sắn của Việt Nam dự kiến ốn ñịnh khoảng 450 nghìn

ha nhưng sẽ tăng năng suất và sản lượng sắn bằng cách chọn, tạo và phát triển các giống sắn tốt có năng suất củ tươi và hàm lượng tinh bột cao, xây dựng và hoàn thiện quy trình kỹ thuật canh tác sắn bền vững và thích hợp vùng sinh thái

1.2 Cơ giới hóa trồng sắn trên thế giới và Việt Nam:

1.2.1 Cơ giới hóa trồng sắn trên thế giới:

Trước ñây, cây sắn trồng chủ yếu làm lương thực ñể chống ñói, khu vực trồng sắn nằm phân tán ở vùng núi và trung du, giao thông không thuận tiện, giống sắn ñịa phương có năng suất thấp và hàm lượng tinh bột thấp, sản xuất kém hiệu quả nên nhiều nhà khoa học về nông học và kinh tế ít quan tâm, trình ñộ chế tạo máy móc và sử dụng máy còn kém… do vậy việc cơ giới hóa khâu canh tác và thu hoạch chưa có ñiều kiện phát triển

Hiện nay, nhu cầu tinh bột sắn làm nguyên liệu cho công nghiệp ngày càng tăng, nhiều giống sắn có năng suất cao, hàm lượng tinh bột cao, chịu thâm canh ñã ñược nghiên cứu, lựa chọn và ñưa vào sản xuất Nhiều nhà máy chế biến tinh bột sắn ñã ñược xây dựng, nên cần có nguồn nguyên liệu, tập trung, ổn ñịnh và cung cấp ñều ñặn cho nhà máy hoạt ñộng ổn ñịnh Trình ñộ nghiên cứu, chế tạo sử dụng máy trên mặt bằng xã hội ñã ñược nâng lên Do vậy, việc nghiên cứu cơ giới hóa và

kỹ thuật thâm canh cây sắn cũng ñược chú ý nhiều hơn

Trên thế giới ñã có rất nhiều nước áp dụng cơ giới hóa trồng sắn như: Malaysia, Braxzin, Thái Lan… ñã cho những kết quả rõ rệt Ở Malaysia sản xuất sắn theo mức cơ giới hóa chi phí lao ñộng cho từng khâu công việc trong quá trình

sản xuất sắn tính trên 1 ha bằng cơ giới hĩa đều giảm so với phương pháp truyền thống

Các nước đã áp dụng cơ giới hĩa canh tác và thu hoạch sắn cịn cho thấy: ngồi việc giảm chi phí sản xuất cịn nâng cao năng suất cây trồng do cầy sâu hơn nên củ phát triển to hơn, năng suất máy cao nên làm kịp thời vụ, do đĩ chất lượng các khâu cơng việc được tốt hơn

Cơ giới hĩa canh tác và thu hoạch sắn chủ yếu các khâu sau: làm đất, cắt hom, trồng hom, chăm sĩc và thu hoạch

* Khâu làm đất: cĩ nhiệm vụ làm nhỏ đất theo yêu cầu nơng học, san phẳng mặt ruộng, chuẩn bị tốt cho việc trồng hom sắn

Trên thế giới, việc làm đất cho cây trồng cạn chủ yếu dùng hai phương pháp sau: làm đất nhiều lượt và làm đất tối thiểu (làm đất bảo tồn) Làm đất tối thiểu đang là vấn đề thời sự, hiện đang phát triển mạnh ở các nước châu Âu và châu Mỹ Theo dự đốn của các chuyên gia nơng nghiệp Italia thì trong thời gian khơng xa sẽ

cĩ 43% diện tích đất canh tác được áp dụng phương pháp làm đất tối thiểu

* Khâu chuẩn bị hom sắn và trồng hom sắn:

+ Chuẩn bị hom sắn giống: Bao gồm cắt hom, xếp hom theo thứ tự đầu đuơi

ðể chuẩn bị hom sắn cĩ thể dùng lao động thủ cơng hoặc máy chuẩn bị hom sắn Nhưng việc chuẩn bị hom sắn bằng lao động thủ cơng cho kết quả chiều dài hom khơng đều gây khĩ khăn cho việc trồng máy

ðể tiến tới cơ giới hĩa đồng bộ, giảm nhẹ cường độ lao động, một số nước

đã sử dụng máy chuẩn bị hom sắn riêng

Ở Malaysia đã dùng máy để cắt hom Máy cĩ 4 dao đĩa và cắt được 4 hom đồng thời Với máy cắt hom sắn như của Malaysia, do cạnh sắc dao đĩa là răng cưa cĩ kích thước lớn nên đầu hom sắn khơng phẳng, bị dập là nơi cư trú của nấm bệnh phát triển Ngồi ra hom sắn cắt xong chảy xuống máng hứng, khơng được xếp trật tự đầu đuơi, nếu dùng thủ cơng để xếp lại sẽ khĩ phân biệt chính xác đầu đuơi hom sắn và chi phí cao

+ Trồng hom sắn bao gồm: rạch hàng, bón lót, ñặt hom, tưới nước, phủ và nén ñất (ñối với vùng trồng xen canh, máy cần lắp bộ phận giao hạt)

Hom sắn ñược trồng theo 3 cách phổ biến nhất: ñặt nằm, ñặt nghiêng, ñặt thẳng ñứng Hom sắn ñặt nghiêng chống ñược úng nước, cho năng suất cao và dễ thu hoạch sau này Tuy vậy nếu vùng ñất khô hạn nên ñặt hom sắn nằm Do vậy máy trồng sắn phải làm ñược các việc: rạch hàng, bỏ phân, ñặt hom nghiêng, nằm, ñứng theo yêu cầu nông học, tưới nước, phủ nén ñất và gieo hạt trồng xen khi cần Việc trồng hom sắn có thể tiến hành bằng thủ công hoặc bằng máy Trồng hom sắn bằng thủ công có năng suất thấp, khó ñiều chỉnh về khoảng cách hàng gây khó khăn cho việc chăm sóc và thu hoạch bằng máy sau này Việc trồng sắn bằng máy ñã ñược nhiều nước nghiên cứu từ rất sớm, nhưng chủ yếu ñi theo hai hướng máy tự ñộng hoàn toàn và máy bán tự ñộng

Hiện nay chưa có máy trồng hom sắn tự ñộng hoàn toàn vì chi phí cho máy

ñó quá cao, hiệu quả kinh tế không cao Máy trồng hom sắn bán tự ñộng ñã phát triển ở một số nước với các dạng cấu trúc khác nhau

Nhìn chung máy trồng hom sắn hiện nay trên thế giới có chủ yếu ở các nước Brazin, Malaysia… ñã bước ñầu ứng dụng ñược song còn nhiều nhược ñiểm, cần nghiên cứu hoàn thiện hơn

1.2.2 Tình hình cơ giới hóa trồng sắn tại Việt Nam:

Với tính hiệu quả kinh tế của việc cơ giới hóa sản xuất ñã ñược chứng minh, việc cơ giới hóa cây sắn ñang ñược ñẩy mạnh ở nhiều nước trên thế giới trong ñó có Việt Nam

Ở nước ta hiện nay khâu làm ñất chủ yếu là dùng sức trâu, bò nay ñã dần thay thế bằng máy móc Cày bằng trâu, bò thì ñộ cày sâu không quá 20 cm Qua ñiều tra của nhiều nhà nghiên cứu cho thấy: củ sắn phát triển ñạt ñộ sâu phổ biến ñến 35cm Vì vậy dùng sức trâu, bò có ñộ cày sâu thấp, sẽ hạn chế ñến sự phát triển của củ sắn.Thực tế ñã chứng minh ñiều ñó: trên cùng một loại ñất nếu nông dân chỉ dùng trâu, bò thì năng suất chỉ ñạt <14 tấn/ha, còn dùng máy móc với ñộ cày sâu ñặt 35cm thì năng suất cây sắn >20 tấn/ha Mặt khác cày trâu, bò chỉ ñạt 0,1 ha/ngày, nếu dùng cày máy với nguồn ñộng lực 80 mã lực cho năng suất 4 ha/ngày

Nhiều ñịa phương ñã dùng máy ñể làm ñất, nhưng chưa thực hiện ñược theo phương pháp làm ñất tối thiểu mà làm ñất nhiều lần vừa tăng chi phí lao ñộng vừa làm vỡ kết cấu ñất không bảo tồn ñược dinh dưỡng trong ñất

Về khâu chuẩn bị hom sắn: sử dụng máy chuẩn bị hom ñể chuẩn bị hom ñáp ứng kịp thời nhu cầu cơ giới hóa và tiến ñộ canh tác

Khâu trồng sắn: Ở Việt Nam hiện nay, việc trồng sắn ñược thực hiện hoàn toàn bằng thủ công ở nhiều vùng, chi phí cho khâu trồng bằng thủ công ở Nghệ An

là 20 công/ha mà khoảng cách và giữa các hom sắn không ñảm bảo gây khó khăn cho thu hoạch bằng máy

Về khâu chăm sóc: sử dụng máy chăm sóc giữa hàng, máy phun thuốc diệt cỏ…

Khâu thu hoạch: sử dụng máy cắt băm thân cây và máy ñào nhổ sắn Sử dụng máy cắt băm ñể băm thân cây nhằm biến chúng thành phân bón trả lại ñộ phì nhiêu cho ñất Sử dụng máy ñào nhổ ñể tăng năng suất lao ñộng, giảm thời gian thu hoạch (chiếm thời gian rất lớn), ñáp ứng kịp thời vụ và ñảm bảo chất lượng của sắn

là tốt nhất

1.3 Kết luận

Với xu hướng toàn cầu hoá ñối với kinh tế Trong lĩnh vực nông nghiệp, những

nước ñang phát triển như chúng ta phải ñối mặt với sự cạnh tranh mạnh từ nhập khẩu sản phẩm nông nghiệp ñến từ các nước phát triển Trong ñiều kiện này, người nông dân cần phải ñược tiếp cận với công nghệ làm giảm chi phí, giúp họ tăng cường và duy trì khả năng cạnh tranh cho các loại cây trồng mà họ ñang sản xuất

Trong ñó, biện pháp ñẩy mạnh cơ giới hóa canh tác sắn ñược xem là biện pháp

ñột phá trong nhiều giải pháp cần tiến hành Cần ñưa máy trồng vào sản xuất, bởi lẽ:

- Một trong những thành phần quan trọng nhất trong chi phí sản xuất của sắn là yêu cầu lao ñộng cao, ñặc biệt là trồng sắn và thu hoạch sắn Cơ giới khâu trồng sắn

sẽ là giải pháp then chốt giải quyết vấn ñề này

- Giải phóng sức lao ñộng cho người nông dân Hoạt ñộng trồng của người nông dân trên máy ñơn giản và nông dân dễ dàng sử dụng chúng, làm việc thoả mái hơn

và cải thiện hiệu suất làm việc của họ

⇒ Xuất phát từ hiện trạng tình hình nghiên cứu và sử dụng liên hợp máy trồng hom sắn ở nước ta Liên hợp máy trồng hiện có phải yêu cầu là chuẩn bị hom sắn trước ðể giảm bớt thời gian và ñảm bảo tính liên tục của 2 khâu cắt hom và trồng hom Vấn ñề ñặt ra cần thiết kế liên hợp máy kết hợp cả 2 khâu cắt và trồng khi ñó

sẽ giảm ñược số lao ñộng cũng như tần suất lao ñộng của người lao ñộng, giảm chi phí sản xuất và nâng cao hiệu quả kinh tế của máy Góp phần nhanh chóng ñưa máy trồng sắn vào sản xuất là bước khởi ñầu có tính chất quyết ñịnh cho toàn bộ quá trình cơ giới hóa canh tác sắn

Chúng tôi quyết ñịnh thực hiện nghiên cứu ñề tài: “Nghiên cứu, tính toán, chế

tạo một số bộ phận làm việc chính trong máy liên hợp cắt và trồng hom sắn”

CHƯƠNG II LỰA CHỌN NGUYÊN LÝ CẤU TRÚC MÁY LIÊN

HỢP CẮT VÀ TRỒNG HOM SẮN

2.1 Cấu trúc của một số máy trồng hom sắn trên thế giới:

2.1.1 Máy trồng hom sắn của Malayxia:

Hình 2.1 Máy trồng hom sắn của Malayxia

a Cấu tạo:

Lưỡi rạch luống dạng lưỡi cày ñĩa; Bánh xe ñiều chỉnh ñộ sâu trồng hom sắn nó

có nhiệm vụ dẫn ñộng cho ñĩa lấp hàng quay ñẩy ñất lấp gốc hom sắn; Bộ phận

phân phối hom dạng trống quay; lưỡi rạch hàng

b Nguyên lý hoạt ñộng:

Máy có cấu tạo gồm nhiều ống chứa hom ñáy hở, ñược gắn trên trống quay,

dưới các ống chứa hom là ñĩa phẳng cố ñịnh, có khoét 1 lỗ tròn thông với ống dẫn hom Khi làm việc người lao ñộng thả hom vào các ống chứa hom, trống quay làm ống chứa hom dịch chuyển cùng trống, tới vị trí ñáy ống trùng với lỗ khoét trên ñĩa

cố ñịnh, hom rơi xuống rãnh ñã ñược ñặt sẵn, sau ñó các ñĩa lấp hàng sẽ nén ñất giữ chặt hom sắn Trống quay ñược truyền ñộng nhờ trục trích công suất từ máy kéo, ñĩa lấp hàng ñược dẫn ñộng nhờ bánh xe ñiều chỉnh ñộ sâu hom sắn

c Ưu, nhược ñiểm:

+ Ưu ñiểm:

- Có bộ phận tạo luống dạng lưỡi cày ñĩa lên có thể tạo luống cho các loại ñất thịt,

tạo ñược rãnh luống sâu và rộng Tạo ñiều kiện tốt chống úng cho cây khi mưa to

- Hom sắn ñược ñặt nằm nghiêng tạo ñiều kiện cho hom sắn nẩy mầm tốt, Có bộ phận lấp hàng ñảm bảo nén chặt hom sắn

+ Nhược ñiểm:

- Bộ truyền ñộng phức tạp, trống quay ñược dẫn ñộng nhờ trục trích công suất từ máy kéo

- Người trồng sắn phải ñều tay cho hom sắn vào trong ống

- Không kết hợp với bón phân, gieo hạt

- Máy trồng yêu cầu phải chuẩn bị hom sắn trước, chỉ trồng ñược một hàng nên năng suất không cao và tạo luống một bên

d Phạm vi ứng dụng:

- Máy trồng sắn Malayxia ñược sử dụng ở những nơi có ñịa hình bằng phẳng, ít sỏi

ñá lớn, ñồi núi dốc nhưng bề mặt ñồng ít bị gồ ghề

- Máy trồng sắn này ñược ứng dụng ở những nơi ñất thịt, hàm lượng sét cao

2.1.2 Máy trồng hom sắn của Brazin:

Hình 2.2 Máy trồng hom sắn Brazin

a Cấu tạo

Bộ phận cắt hom; ðĩa rạch hàng; cụm lấp hàng; Bộ phận bón phân; Thùng ñựng thân cây sắn giống; Bánh xe ñiều chỉnh ñộ sâu trồng hom sắn

b Nguyên lý hoạt ñộng

Cây sắn giống ñược người công nhân cho vào ống nạp liệu của bộ phận cắt, cây

sắn ñược cắt tạo hom sắn Hom sắn và phân thoát xuống rãnh của ñĩa rạch hàng ñã tạo, sau ñó ñược lấp ñất bởi 2 ñĩa hình chảo Bộ phận bón phân ñược dẫn ñộng nhờ bánh xe, bộ phận cắt ñược dẫn ñộng nhờ ñĩa rạch hàng

c Ưu nhược ñiểm

+ Ưu ñiểm:

- Liên hợp máy cắt trồng hom sắn có thể hoàn tất cùng lúc 4 công ñoạn của quy

trình trồng sắn: cắt hom, bón phân, sắp hom vào rãnh, lấp và nén ñất

- ðiều chỉnh ñược khoảng cách giữa hàng và khoảng cách giữa các hom trên 1 hàng

- Bộ truyền cho bộ phận cắt hom và bộ phận bón phân ñơn giản

+ Nhược ñiểm:

- Không trồng ñược hom sắn nghiêng mà chỉ trồng ñược hom sắn nằm ngang nên

ñộ nảy mầm của các mắt hom sắn là không tốt

- Không có bộ phận vun tạo luống chống úng cho cây khi mưa to

2.2.3.1 Lựa chọn kết cấu, nguyên lý bộ phân cắt hom sắn:

Yêu cầu kỹ thuật của bộ phận cắt trong liên hợp máy cắt trồng hom sắn:

- Cắt gọn thân cây sắn và không làm dập lát thân cây ở nơi có nhát cắt

- Chiều cao cắt có thể ñiều chỉnh trong khoảng 18 ñến 22 cm

- Hom sắn sau khi cắt không ñược dập thân cây và xước vỏ

- Kết hợp với bộ phận trồng hợp lý ñể ñảm bảo kỹ thuật trồng sắn theo yêu cầu nông học

Từ yêu cầu kỹ thuật trên tôi ñưa ra một số phương án lựa chọn kết cấu, nguyên

lý bộ phận cắt hom sắn như sau:

a Phương án 1: Bộ phận cắt theo nguyên lý chuyển ñộng quay

- Nguyên lý: Bộ phận cắt theo nguyên lý chuyển ñộng quay

Hình 2.4: Sơ ñồ bộ phận cắt chuyển ñộng quay

- Cấu tạo: 1- Khung bộ phận cắt; 2- Trục; 3- Ống nạp liệu; 4- ðĩa lắp dao; 5- ðĩa phân phối; 6- Dao cắt; 7- Ống phân phối; 8- Ống thoát hom

- Nguyên lý hoạt ñộng:

Cây sắn giống ñược ñưa vào ống nạp liệu 3, trục 2 mang ñĩa lắp dao và ñĩa phân phối quay với 1 tốc ñộ phù hợp Ống nạp liệu 3 và ống phân phối 7 có tác dụng như một tấm kê cho dao lắp trên ñĩa cắt ñứt tạo hom sắn có chiều dài gần bằng với chiều dài ống phân phối ðĩa phân phối 5 có tác dụng tạo chu kỳ rơi cho hom sắn Trục 2 nhận truyền ñộng từ bánh lấp hàng, ñĩa phân phối quay làm cho hom sắn trượt trên mặt ñĩa, khi hom sắn gặp rãnh trên ñĩa thì dao cắt lắp trên ñĩa bắt ñầu hoặc ñang cắt hom sắn, hom sắn ñược cắt qua rãnh trên ñĩa phân phối và qua ống thoát hom 8 rơi xuống hố trồng Dao cắt 6 còn có vai trò của ñĩa ñỡ thân cây sắn giống trong lúc hom sắn ñang thoát qua rãnh ñĩa phân phối ðể thay ñổi chu kỳ rơi của hom sắn thì

ta thay ñổi góc mở của rãnh trên ñĩa hoặc thay ñổi tốc ñộ quay của ñĩa Thay ñổi chiều dài hom sắn bằng cách ñiều chỉnh khoảng cách giữa 2 ñĩa

- Nhận xét:

Từ ñiều kiện làm việc thực tế và kết cấu của liên hợp máy, chúng tôi xây dựng ñược sơ ñồ vị trí tương quan giữa bánh lấp hàng và bộ phận cắt, sơ ñồ truyền ñộng cho bộ phận cắt(hình 2.6):

Hình 2.5 Sơ ñồ bộ truyền ñộng cho bộ phận cắt chuyển ñộng quay

Trục của bánh lấp hàng 1 và trục quay bộ phận cắt 4 là 2 trục chéo nhau và vuông góc với nhau trong không gian

Kết cấu trên có nhược ñiểm bộ truyền ñộng cho ñĩa phân phối phức tạp gồm cụm bánh răng côn (hay trục vít bánh vít) và cụm bộ truyền xích Với cụm bộ truyền bánh răng nón Z5 và Z6 thì giá thành chế tạo cao, không gian ñể lắp trục 3 (trục lắp bánh răng nón Z5) làm ảnh hưởng không gian làm việc của cả liên hợp máy

ðể giảm lực cắt hom sắn ta phải thiết kế dao lưỡi cong và cánh tay ñòn từ dao tới trục bộ phận cắt ñủ lớn (kính thước ñĩa quay lắp dao ñủ lớn) dẫn tới kích thước

bộ phận cắt lớn ñiều này khó hoặc không phù hợp với không gian làm việc của cả liên hợp máy

Mặt ñầu của hom bị trà sát trên mặt ñĩa 1 phần thân hom bị dập Bộ phận cắt làm việc theo nguyên lý chuyển ñộng quay là một quá trình va ñập với tốc ñộ lớn

⇒ Kết cấu của bộ phận cắt chuyển ñộng quay có kích thước lớn, cơ cấu truyền

ñộng phức tạp do vậy không chọn phương án này

ðĩa quay lắp dao cắt

ðĩa phân phối Bánh răng nón

(Z6)

n 1

b Phương án 2: Bộ phận cắt theo nguyên lý chuyển ñộng tịnh tiến sử dụng cơ cấu cam

- Nguyên lý: Theo nguyên lý chuyển ñộng tịnh tiến

Hình 2.6 Bộ phận cắt theo nguyên lý chuyển ñộng tịnh tiến

- Cấu tạo:

Hình 2.7 Cấu tạo bộ phận cắt sử dụng cơ cấu cam

- Nguyên lý hoạt ñộng:

Cây sắn giống ñược ñưa vào ống nạp liệu 4, bảng 10 ñược gá lắp dao 3 và ñĩa

ñỡ 9 Bảng 10 ñược lắp trượt trên 2 V dẫn hướng và bảng này nhận chuyển ñộng tịnh tiến qua bộ truyền từ bánh lấp hàng ñến trục cam 7 Biên dạng cam 7 quy ñịnh tính chất chuyển ñộng của bảng 10, con lăn bảng và cam ñược ñảm bảo luôn tiếp xúc với nhau nhờ lò xo 6 Các ống dẫn hom ñược gá lắp trên bảng 5 và ñược lắp với khung bộ phận cắt 1

Trục cam 7 nhận chuyển ñộng quay từ bánh lấp hàng dẫn ñộng cho bảng 10 chuyển ñộng tịnh tiến và dao và ñĩa ñỡ cũng tịnh tiến qua lại Lúc bắt ñầu hành trình

ñi thì ñĩa ñỡ 9 ñỡ thân cây sắn giống sau ñó dao 3 chuyển ñộng ñến cắt ñứt hom sắn Khi vừa cắt ñứt xong thì ñĩa ñỡ chuyển ñộng ra khỏi mặt ống phân phối hom 2, hom sắn rơi xuống hố trồng còn thân cây sắn giống ñược dao ñỡ Hành trình về dao 3 vẫn ñỡ thân cây sắn giống và khi ñi qua hết mặt ống nạp liệu 4 thì thân cây sắn rơi xuống trong ống phân phối ñúng lúc ñó ñĩa ñỡ 9 ñi tới ñỡ lấy thân cây sắn giống

Và quá trình cứ lặp lại theo chu kì như vậy

-Nhận xét:

Kết cấu trên có ưu ñiểm bộ truyền ñộng cho bảng ñể nó chuyển ñộng tịnh tiến là ñơn giản chỉ cần bộ truyền xích giữa trục bánh lấp hàng và trục cam (hình 2.8) Số trục trung gian cho bộ truyền ít hơn nên không gian chiếm chỗ nhỏ hơn so với bộ phận cắt chuyển ñộng quay

Kích thước tổng thể của bộ phận cắt theo nguyên lý chuyển ñộng tịnh tiến nhỏ hơn bộ phận cắt chuyển ñộng quay, không gian lắp bộ phận cắt trên liên hợp máy

sẽ rộng rãi hơn ñiều chỉnh ñược nhiều vị trí ñảm bảo các yêu cầu nông học khác nhau, tạo ñiều kiện thiết kế ñược liên hợp máy có kích thước nhỏ gọn

Thân cây sắn ở ống nạp liệu cũng như hom sắn ñã ñược cắt nằm trong ống phân phối cùng có phương vuông góc với mặt ñồng Tức là, sự chuyển tiếp giữa 2 khâu cắt hom và khâu trồng ñược liên tục, cấu tạo sẽ trở lên ñơn giản và hiệu quả nhất

Hình 2.8 Sơ ñồ bộ truyền cho bộ phận cắt chuyển ñộng tịnh tiến

sử dụng cơ cấu cam

⇒ Kết cấu của bộ phận cắt chuyển ñộng tịnh tiến có kích thước nhỏ gọn, cơ cấu

c Phương án 3: Bộ phận cắt theo nguyên lý chuyển ñộng tịnh tiến sử dụng cơ cấu

biên tay quay

- Nguyên lý: Theo nguyên lý chuyển ñộng tịnh tiến

Cây sắn giống ñược ñưa vào ống nạp liệu 4, bảng 8 ñược gá lắp dao 3 và ñĩa ñỡ

6 Bảng 8 ñược lắp trượt trên 2 V dẫn hướng và bảng này nhận chuyển ñộng tịnh tiến qua bộ truyền từ bánh lấp hàng ñến trục biên tay quay 9 Cơ cấu biên tay quay 9

có tác dụng biến chuyển ñộng quay của bánh lấp hàng thành chuyển ñộng của bảng

8 và dao, ñĩa ñỡ cũng tịnh tiến qua lại Các ống dẫn hom ñược gá lắp trên bảng 5 và ñược lắp với khung bộ phận cắt 1

Lúc bắt ñầu hành trình ñi thì ñĩa ñỡ 6 ñỡ thân cây sắn giống sau ñó dao 3 chuyển ñộng ñến cắt ñứt hom sắn Khi vừa cắt ñứt xong thì ñĩa ñỡ chuyển ñộng ra khỏi mặt ống phân phối hom 2, hom sắn rơi xuống hố trồng còn thân cây sắn giống ñược dao ñỡ Hành trình về dao 3 vẫn ñỡ thân cây sắn giống và khi ñi qua hết mặt ống nạp liệu 4 thì thân cây sắn rơi xuống trong ống phân phối ñúng lúc ñó ñĩa ñỡ 6

ñi tới ñỡ lấy thân cây sắn giống Và quá trình cứ lặp lại theo chu kì như vậy

- Nhận xét:

Bộ phận cắt theo nguyên lý chuyển ñộng tịnh tiến sử dụng cơ cấu biên tay quay Cũng có ñầy ñủ các ưu ñiểm giống bộ phận cắt theo nguyên lý chuyển ñộng tịnh tiến sử dụng cơ cấu cam Ngoài ra còn khắc phục ñược nhược ñiểm của bộ phận cắt theo nguyên lý chuyển ñộng tịnh tiến dùng cơ cấu cam (hành trình về của bảng lắp dao và ñĩa ñỡ nhờ tác dụng của lò xo)

Hình 2.10 Sơ ñồ bộ truyền cho bộ phận cắt chuyển ñộng tịnh tiến

sử dụng cơ cấu biên tay quay

⇒ Kết cấu của bộ phận cắt chuyển ñộng tịnh tiến sử dụng cơ cấu biên tay quay

có kích thước nhỏ gọn, cơ cấu truyền ñộng ñơn giản do vậy tôi chọn phương án

này

Kết luận: Từ những phân tích ở trên, ta ñi ñến lựa chọn sử dụng phương án theo

nguyên lý bộ phận cắt chuyển ñộng tịnh tiến sử dụng cơ cấu biên tay quay

2.2.3.2 Cụm bánh lấp hàng:

- Yêu cầu kỹ thuật của cụm bánh lấp hàng:

Cụm bánh lấp hàng phải nén ñất giữ cho hom sắn không bị ñổ và ñảm bảo ñược

ñộ chặt của ñất quanh hom sắn, thân hom sắn không bị dập Cụm bánh lấp hàng phải thay ñổi ñược khoảng cách giữa 2 bánh ñể có thể ñiều chỉnh trong quá trình làm việc theo yêu cầu nông học, theo từng loại ñất có ñộ tơi khác nhau

Cụm bánh lấp hàng có kết cấu thích hợp, ñể có thể lắp ñược bộ truyền và truyền chuyển ñộng cho bộ phận cắt hom sắn Khi lắp trên khung máy ñảm bảo có thể thay ñổi vị trí tương quan so với lưỡi rạch hàng (ñiều chỉnh ñộ ngập sâu trong ñất của bánh lấp hàng), ñảm bảo có thể thay ñổi tương quan vị trí với ống thoát hom của bộ phận cắt (ðiều chỉnh góc nghiêng của hom sắn khi trồng)

- Kết cấu, cấu tạo của cụm bánh lấp hàng:

Hình 2.11 Kết cấu của cum bánh lấp hàng

Cấu tạo:

Hình 2.12 Cấu tạo cụm bánh lấp hàng

Cụm bánh lấp hàng ñược lắp với khung máy nhờ khung ñỡ bánh 7 và giảm chấn 4 ðể thay ñổi vị trí tương quan với ống thoát hom của bộ phận cắt hom, thay ñổi ñộ ngập sâu của bánh ta ñiều chỉnh vị trí tương quan giữa khung ñỡ bánh 7 và giảm chấn 4 nhờ tạo các cấp (các ống chèn, ống ñệm) khi lắp giảm chấn 4 với khung Ngoài ra, có thể thay ñổi vị trí tương quan của bánh lấp hàng với ống thoát hom của bộ phận cắt hom, bằng cách lắp bộ phận cắt lên khung chính ở các vị trí khác nhau Hoặc phối hợp 2 cách nói trên

2.2.3.3 Cụm bón phân kiểu lò xo:

Hiện nay có 3 hình thức bón phân:

- Bón phân rải ñều trên bề mặt: Thường là bón phân hữu cơ, vô cơ vào thời ñiểm sau khi cày và trước khi bừa (bón lót) Dưới tác dụng của bừa phân ñược trộn lẫn vào trong ñất Cũng có khi người ta rắc trên toàn bộ bề mặt sau khi gieo cấy, sau ñó xới cỏ vun ñất vào gốc cây Phương pháp bón phân trên toàn bộ bề mặt ñòi hỏi máy

có cấu trúc ñơn giản, năng suất cao Song lượng phân cây hấp thụ không hết thường

bị bay hơi hoặc rửa trôi theo nước

- Bón phân theo hàng: ðược thực hiện ñồng thời sau khi gieo cấy, thường kết hợp với gieo hoặc xới Khi bón phân theo hàng, phân theo lưỡi rạch ñi xuống với ñộ sâu nhất ñịnh sau ñó có bộ phận phủ ñất kín ñể phân ít bị bay hơi vào không khí Cách bón phân theo hàng so với bón vãi toàn bề mặt tiết kiệm ñược phân bón, song ñòi hỏi máy có cấu trúc phức tạp hơn

- Bón phân theo hốc: Thường ñược tiến hành như sau phân ñược trộn ẩm, viên lại thành viên và dúi sâu xuống ñất gần gốc cây Phương pháp này rễ cây hấp thụ phân với tỷ lệ cao hơn so với theo hàng và toàn bề mặt, song ñòi hỏi máy có cấu trúc phức tạp, năng suất rất thấp, bởi vậy chỉ ñược ứng dụng ñối với loại phân dễ phân huỷ và ñắt tiền

Máy trồng sắn phải rạch hàng ñể trồng hom sắn Dựa vào yếu tố này mà ta lựa chọn phương pháp bón phân theo hàng sẽ phù hợp với ñiều kiện canh tác trồng cây sắn.Cấu tạo cụm bón phân lò xo:

Phân ñược ñổ vào thùng ñựng phân 1, Nhờ trọng lượng và sự rung ñộng của máy

mà phân lọt qua lưới sàng xuống máng dẫn phân 8 Tấm sàng có tác dụng giảm áp suất và tránh quá tải của phân lên trục 7 và lò xo 2 Trục 7 ñược dẫn ñộng từ bánh tựa làm cho trục 7 và lò xo 2 quay Lò xo 2 gồm 2 lò xo có chiều xoắn ngược nhau

có tác dụng như vít tải, ñược bố trí sao cho ñẩy phân về 2 ñầu của máng Lượng bón phân ñược ñiều chỉnh nhờ vào cánh ñiều chỉnh 9 hoặc tốc ñộ quay của trục 7

Bộ phận bón phân kiểu lò xo có cấu tạo ñơn giản, làm việc hiệu quả, có thể bón phân với ñộ ẩm tương ñối, dễ ñiều chỉnh lượng phân bón

2.2.3.4 Cụm bánh xe:

Cấu tạo:

Hình 2.15 Cấu tạo cụm bánh xe

Khi tách rời với máy kéo, ñặt liên hợp máy cắt trồng hom ở một nơi nào ñó thì

bánh xe tạo nên 1 ñiểm tựa làm cho liên hợp máy có thế vững chắc Khi làm ngoài ñồng ruộng khô, bánh xe tạo nên thế ổn ñịnh cho liên hợp máy vì tựa lên mặt ñồng ñồng thời giữ cho lưỡi rạch hàng và lưỡi rạch tạo luống làm việc ở ñộ sâu cần thiết Bánh xe còn có nhiệm vụ truyền chuyển ñộng cho bộ phận bón phân

2.2.3.5 Cụm rạch hàng:

Cấu tạo:

Hình 2.16 Cụm rạch hàng

2.2.3.6 Lưỡi rạch tạo luống:

Cấu tạo:

Hình 2.17 Cụm rạch luống

Rạch tạo luống ñể thoát nước tránh cây bị ngập úng, tạo ñiều kiện chăm sóc

sắn Chúng tôi lựa chọn lưỡi tạo rạch luống là lưỡi dạng diệp hình trụ Lưỡi rạch tạo luống chỉ làm việc trên ñất ñược phay nhỏ nên yêu cầu ñộ cứng vững không bằng diệp cày

Thay ñổi ñộ sâu của rãnh luống bằng cách ñiều chỉnh vị trí của cụm rạch hàng với bánh xe nhờ lắp trụ bộ phận rạch luống với khung chính máy tại các vị trí khác nhau (ñiều chỉnh có cấp nhờ các lỗ khoan trên trụ bộ phận rạch hàng 1)

Nhiệm vụ:

Thùng ñựng hom có kính thước 984 x 404 x 802, ñược làm bằng lưới thép

mỏng, viền ñược tăng cứng bằng thanh thép, có tác dụng ñể giảm trọng lượng Kích thước chiều dài của thùng 984 (mm), kích thước này phải bằng hoặc lớn hơn kích thước của thân hom sắn giống (thân cây sắn có kích thước 700÷900(mm)

Khung của thùng ñựng hom ngoài tác dụng tăng ñộ cứng vững, còn là tay bám cho người lao ñộng không bị ngã Và thùng ñựng hom phải chứa ñược một số lượng

ñủ lớn thân hom sắn giống

2.2.3.8 Cụm khung máy:

Cấu tạo:

Khung máy của liên hợp máy yêu cầu nhỏ gọn, kết cấu ñơn giản, ñáp ứng ñược yêu cầu làm việc ổn ñịnh, có thể lắp ñược trên máy kéo lớn, máy kéo cỡ nhỏ, có thể ñiều chỉnh khoảng cách giữa 2 hàng trồng sắn từ 1 ñến 1,2 (m)

Hình 2.20 Cấu tạo cụm khung máy

- Từ nhiều phương án thiết kế khác nhau, tôi ñã tổng hợp và thiết kế ñược bộ phận cắt phù hợp với máy liên hợp cắt trồng hom sắn

- Liên hợp máy ñã thiết kế theo hướng có khả năng cắt hom, tạo luống, ñiều chỉnh ñược khoảng cách giữa các hàng, khoảng cách giữa các hom trên hàng, ñiều chỉnh ñược ñộ trồng nghiêng của hom sắn, lấp và nén ñất cho hom sắn và kết hợp bón phân theo hàng