nghiên cứu, tính toán, cải tiến, thiết kế bộ phận công tác lên luống và gieo hạt đậu phộng gắn trên máy cày kubota l200

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGHIÊN CỨU, TÍNH TOÁN, CẢI TIẾN, THIẾT KẾ BỘ PHẬNCÔNG TÁC LÊN LUỐNG VÀ GIEO HẠT ĐẬU PHỘNG GẮN TRÊN MÁY CÀY KUBOTA L2

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

NGHIÊN CỨU, TÍNH TOÁN, CẢI TIẾN,

THIẾT KẾ BỘ PHẬNCÔNG TÁC LÊN

LUỐNG VÀ GIEO HẠT ĐẬU PHỘNG

GẮN TRÊN MÁY CÀY KUBOTA L200

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẨN SINH VIÊN THỰC HIỆN

Huỳnh Quốc Khanh Phạm Hoàng Giang (1110361)

Nguyễn Hữu Lộc (1110389)

Ngành: CK CTM- Khóa: 37

Tháng 5/2015

Cần Thơ, ngày 23 tháng 01 năm 2015

PHIẾU ĐỀ NGHỊ ĐỀ TÀI LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

HK: II NĂM HỌC: 2014-2015

1 Họ và tên sinh viên: Phạm Hoàng Giang MSSV: 1110361

Ngành: Cơ khí chế tạo máy Khóa: 37 Nguyễn Hữu Lộc MSSV: 1110389

2 Tên đề tài: NGHIÊN CỨU, TÍNH TOÁN, CẢI TIẾN, THIẾT KẾ BỘ PHẬN

CÔNG TÁC LÊN LUỐNG VÀ GIEO HẠT ĐẬU PHỘNG GẮN TRÊN MÁY CÀY KUBOTA L200

3 Thời gian thực hiện: Học kỳ 2 năm học 2014-2015

4 Cán bộ hướng dẫn: Huỳnh Quốc Khanh

5 Địa điểm thực hiện: Phòng thực tập tự do – Xưởng thiết bị trường học - Khoa Công Nghệ - Đại học Cần Thơ

6 Mục tiêu của đề tài:

- Điều chỉnh, đánh giá cụm bộ phận lên luống gắn trên máy xới tay, bộ phận gieo hạt gắn trên máy xới tay

7 Các nội dung và giới hạn của đề tài

Nội dung chính của đề tài gồm: thuyết minh, bản vẽ và chế tạo

- Nội dung:

+ Đánh giá nhu cầu cơ giới hóa khâu gieo hạt đậu phộng

+ Điều chỉnh máy gieo hiện có

+ Nghiên cứu và đề xuất phương án thiết kế

+ Tính toán các thông số hoạt động và truyền động của máy

+ Tính bền các chi tiết quan trọng

+ Chỉ thực hiện gieo hạt ở khu vực Long An

+ Năng suất: 0,15 ha/giờ

+ Máy cày có công suất 21 HP

8 Các yêu cầu hỗ chợ cho việc thực hiện đề tài: tài liệu tham khảo, thư viện, xưởng cơ khí

9 Kinh phí dự trù cho việc thực hiện đề tài: 500.000đ

Qua bốn năm học đại học chúng em đã học được rất nhiều kiến thức chuyên môn cũng như những kinh nghiệm quý báu trong cuộc sống từ những người Thầy, người Anh đi trước Không dừng lại ở đó, chúng em đã nổ lực hết mình để đưa những kiến thức đã học vào đề tài luận văn tốt nghiệp, từ đó trao dồi thêm kiến thức và rút ra được những kinh nghiệm thực tiễn cho bản thân

Xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất đến những người đã giúp đỡ chúng em trong suốt thời gian qua Lời cảm ơn đặc biệt xin gửi đến gia đình – cha,

mẹ, anh chị là chỗ dựa tinh thần, kinh tế vững chắc nhất giúp chúng em vững tâm thực hiện đề tài

Một lần nữa xin gửi những lời cảm ơn đặc biệt và chân thành nhất đến thầy Huỳnh Quốc Khanh, là một người thầy, người anh đi trước nhiều kinh nghiệm, đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, truyền đạt kiến thức và kinh nghiệm cũng như động viên kịp thời giúp chúng em hoàn thành đề tài một cách tốt nhất

Xin chân thành cảm ơn Quý thầy cô khoa Công nghệ đặc biệt là thầy Phạm Phi Long, thầy Phạm Văn Măng, thầy Hồ Trung Dũng Một lần nữa xin gửi lời cảm ơn đến các thầy trong Xưởng thiết bị trường học Đại học Cần Thơ đã hướng dẫn, giúp đỡ

và tạo điều kiện tốt nhất để chúng em thực hiện đề tài

Không quên gửi lời cảm ơn đến những anh chị, những người bạn đã tận tình giúp đỡ cũng như chia sẽ kinh nghiệm quý báu giúp chúng em hoàn thành tốt đề tài luận văn tốt nghiệp

Mặc dù đã cố gắng hết sức nhưng cũng không thể tránh khỏi nhưng sai xót Chúng em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu từ quý thầy cô, các anh chị và các bạn

Cuối cùng xin cảm ơn quý đọc giả đã dành thời gian đọc, tham khảo và góp ý cho tài liệu này

Tp Cần Thơ, ngày 11 tháng 5 năm 2015

Phạm Hoàng Giang Nguyễn Hữu Lộc

Tại Long An và Tây Ninh, việc cơ giới hóa khâu lên luống và gieo hạt đậu phộng là rất cần thiết Với tổng diện tích trồng đậu phộng lớn khoảng 4000 hecta, các máy hiện có chưa đáp ứng nhu cầu cần thiết để lên luống và gieo hạt, vì vậy nhóm chúng em đã tiến hành thiết kế, cải tiến nguyên lý, bộ phận lên luống và gieo hạt đậu phộng gắn lên máy cày Kubota L200 nhằm rút ngắn thời gian lên luống và gieo hạt để giảm chi phí lao động, tăng hiệu quả kinh tế cho người nông dân

Nhóm đã tiến hành nghiên cứu, chế tạo thử nghiệm nguyên lí truyền động từ máy cày sang trục công tác xới bằng cặp bánh răng côn Nhưng do kỹ năng gia công chưa tốt nên sản phẩm không đạt độ chính xác phù hợp cho bộ truyền Nhóm đã tiếp tục nghiên cứu, thiết kế phương án khả thi hơn là sử dụng bộ truyền động lên luống của máy cày sau đó thiết kế, cải tiến để các bộ phận làm việc theo yêu kỹ thuật canh tác của đậu phộng

Nghiên cứu đã lựa chọn nguyên lý lên luống phù hợp, thiết kế bộ phận lên luống và gieo hạt đậu phộng gắn trên máy cày Kubota L200 với công suất 21HP Với kích thước thiết kế bề rộng mặt luống 85cm, chiều cao luống là 16cm theo yêu cầu kỹ thuật trộng cây đậu phộng Năng suất tương đương 0.15 hecta/giờ và còn tùy thuộc vào tỷ lệ thời gian quay đầu bờ

Bộ gieo đã được tích hợp lên máy cày để vừa lên luống và vừa gieo hạt Nguyên lí gieo được kế thừa và phát triển từ nhóm đề tài Võ Thanh Lâm và Nguyễn Minh Thư lớp cơ khí chế tạo K37 là dùng xích phân phối Bản vẽ bộ gieo năm luống hoàn chỉnh đã được nhóm thiết kế lại Mô hình thật theo đúng tỉ lệ cũng đã được nhóm đề tài trước chế tạo để kiểm nghiệm khả năng gieo Mức độ phân tán hạt trong khoảng < 5cm chiếm 60% Tỉ lệ bể hạt < 2% tổng số hạt Số hốc gieo được 01 và 02 hạt lần lượt chiếm 43% và 48% Số hốc trống < 1% Độ sâu gieo hạt có thể điều chỉnh trong khoảng 1 ~ 4 cm

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN iii

TÓM TẮT ĐỀ TÀI iv

MỤC LỤC v

DANH MỤC HÌNH viii

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1

1.1 Tình hình trồng cây đậu phộng 1

1.1.1 Khái quát 1

1.1.2 Kĩ thuật làm đất trồng đậu phộng 2

1.1.3 Cách thức gieo hạt đậu phộng ở nước ta 2

1.2 Vấn đề va mục tiêu nghiên cứu 3

1.2.1 Vấn đề 3

1.2.2 Mục tiêu 4

1.3 Phương pháp 4

1.4 Các loại máy gieo hạt hiện có 4

1.4.1 Ngoài nước 4

1.4.2 Trong nước 5

1.5 Phân tích máy gieo hạt đậu phộng gắn trên máy xới tay của nhóm đề tài Võ Thanh Lâm và Nguyễn Minh Thư lớp Cơ khí Chế tạo K37 9

1.5.1 Ưu điểm 9

1.5.2 Nhược điểm 9

1.6 Máy cày Kubota L200 10

1.7 Kết cấu luận văn tốt nghiệp 10

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG 11

2.1 Phân tích dàn xới gắn lên máy cày Kubota L200 11

2.2 Các phương án thiết kế 14

2.2.1.1 Bộ truyền động dùng xích có sẵn của máy cày 15

2.2.1.2 Bộ truyền động dùng xích đặt sang một bên 15

2.2.2 Bộ truyền động dùng bánh răng hai cac đăng 16

2.3 Lựa chọn bộ truyền thích hợp 17

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ BỘ LÊN LUỐNG 19

3.1 Yêu cầu chung 19

3.1.1 Yêu cầu chung của bộ phận lên luống 19

3.1.1.1 Yêu cầu kĩ thuật của luống đậu 19

3.1.1.2 Yêu cầu kĩ thuật của bộ phận lên luống 20

3.2 Các nguyên lí lên luống thông dụng và lựa chọn 20

3.2.1 Lên luống bằng cày diệp 20

3.2.2 Lên luống bằng cày chảo 21

3.2.3 Lên luống bằng cánh xới động lực 21

3.2.4 Lên luống bằng vít tải 22

3.2.5 Lên luống bằng cánh xoắn đánh đất 22

3.3 Thiết kế cánh xoắn 23

3.4 Thiết kế trục công tác 26

3.4.1 Trục và bố trí cánh xoắn 26

3.4.2 Kiềm tra bền 27

3.4.3 Bích nối trục 30

3.5 Thiết kế thuyền định hình luống 30

3.6 Thiết kế khung dàn xới 33

3.7 kết cấu nâng hạ của dàn xới 34

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ BỘ GIEO 36

4.1 Yêu cầu kĩ thuật của bô gieo 36

4.2 Tổng quan về bộ gieo hiện có 36

4.2.1 Các bộ phận chính của bộ gieo và chức năng 37

4.2.1.1 Thùng giống (Chưa thiết kế) 37

4.2.1.1 Bộ phận gieo 37

a) Nhiệm vụ 38

b) Thiết kế 39

c) Bánh xích chủ động 40

d) Nguyên lí làm việc 41

4.2.1.2 Phễu cấp hạt 41

4.2.1.3 Ống dẫn hạt 42

4.2.1.4 Lưỡi rạch gieo 43

4.2.1.5 Bộ phận lắp hạt 44

4.2.1.6 Bộ li hợp 44

a) Nguyên lí hoạt động 45

b) Thiết kế li hợp 45

4.2.1.7 Xích truyền động 46

4.2.1.8 Khung máy gieo 47

4.2.2 Mục đích cải tiến 47

4.3 Các bộ phận được cải tiến 47

4.3.1 Xích truyền động 47

4.3.2 Bộ li hợp 48

4.3.3 Khung bộ gieo 48

4.3.4 Bánh xe và trục bánh xe của bộ gieo 48

4.3.5 Thanh gạt đất 49

4.3.6 khớp nối các bộ gieo 50

CHƯƠNG 5 51

KẾT LUẬN – ĐỀ NGHỊ 51

5.1 Kết luận 51

5.2 Kiến nghị 51

TÀI LIỆU THAM KHẢO 52

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Ruộng đậu và thân cây đậu phộng 1

Hình 1.2 Ruộng đậu phộng đã lên luống và công cụ gieo đậu thủ công 3

Hình 1.3 Máy gieo hạt SPC6 6

Hình 1.4 Máy gieo hạt của anh Phạm Tú Anh Vũ 7

Hình 1.5 Máy gieo hạt ớt của anh Lê Thanh Trị 8

Hình 1.6 Máy gieo hạt đậu phộng của anh Trần Thanh Phương 8

Hình 1.7 Máy gieo hạt đa năng của Thầy Nguyễn Văn Anh 9

Hình 2.1 Bộ truyền động dàn xới 11

Hình 2.2 Trục dàn xới có sẵn của máy cày Kubota L200 12

Hình 2.3 Nắp capo của dàn xới máy cày Kubota L200 13

Hình 2.4 Bánh dẫn hướng của máy cày Kubota L200 13

Hình 2.5 Chỉnh cao độ của máy cày Kubota L200 14

Hình 2.6 Bộ truyền động dùng xích 14

Hình 2.7 Sơ đồ truyền động xích đặt giữa 15

Hình 2.8 Sơ đồ truyền động xích đặt một bên 16

Hình 2.9 Sơ đồ truyền động dùng bánh răng 2 cac đăng 17

Hình 2.10 Sơ đồ nguyên lí hoạt động hoàn chỉnh 18

Hình 3.1 Kích thước luống đậu 19

Hình 3.2 Lên luống bằng cày diệp 20

Hình 3.3 Hình Lên luống bằng cày chảo 21

Hình 3.4 Lên luống bằng cánh xới động lực 22

Hình 3.5 Lên luống bằng vít tải 22

Hình 3.6 Lên luống bằng cánh xới đánh đất 23

Hình 3.7 Diện tích của cánh xoắn đánh đất 24

Hình 3.8 Kích thước cánh xoắn thiết kế 25

Hình 3.9 Hình dạng cánh xoắn sau khi thiết kế 25

Hình 3.10 Trục dàn xới 26

Hình 3.11 Trục công tác xới 27

Hình 3.12 Sơ đồ trạng thái lực 28

Hình 3.13 Mặt cắt dọc trục 28

Hình 3.14 Mặt cắt ngang trục 29

Hình 3.15 BSích nối trục 30

Hình 3.16 Nắp capo của máy 30

Hình 3.17 Phần nắp capo được sử dụng lại 31

Hình 3.18 Hình chiếu bằng thuyền 31

Hình 3.19 Hình chiếu đứng thuyền 32

Hình 3.20 Hông thuyền 32

Hình 3.21 Thuyền hoàn chỉnh 33

Hình 3.22 Khung dàn xới có sẵn của máy 33

Hình 3.24 kết cấu và sơ đồ hoạt động của bộ treo 35

Hình 3.23 Nâng hạ thủy lực 34

Hình 3.25 bộ treo nhìn từ trên xuống 35

Hình 4.1 Luống đậu 36

Hình 4.2 Bộ gieo hiện có 37

Hình 4.3 Bộ phận gieo 39

Hình 4.4 Xích móc hạt 39

Hình 4.5 Bánh xích chủ động 40

Hình 4.6 Kết cấu truyền động bộ gieo hiện có 41

Hình 4.7 Phễu chứa hạt 42

Hình 4.8 Ống dẫn hạt 43

Hình 4.9 Lưỡi rạch gieo 44

Hình 4.10 Li hợp đã có 45

Hình 4.12 Thanh gạt đất 49

Hình 4.11 Trục và bánh xe 49

Hình 4.13 Khớp nối mềm nhôm 50

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN

1.1 Tình hình trồng cây đậu phộng

1.1.1 Khái quát

Đậu phộng là một loại cây công nghiệp được trồng phổ biến ở nước ta

So với nhiều loại cây công nghiệp khác, cây đậu phộng là cây ngắn ngày có năng suất cao và thích ứng rộng với nhiều điều kiện khí hậu, thổ nhưỡng khác nhau Đậu phộng là một trong những loại đậu dồi dào nguồn protein Người ta không chỉ

ăn đậu phộng khi rang khô hoặc luộc, mà còn dùng nó để chế biến thành đậu phộng sấy giòn, bơ đậu phộng, kẹo đậu phộng,…

Ngoài ra trái đậu phộng còn có giá trị dinh dưỡng cao và cũng là nguồn nguyên liệu cho nhiều ngành công nghiệp chế biến

Hình 1.1 Ruộng đậu và thân cây đậu phộng

Ngoài sản phẩm thu hoạch chính là trái đậu, người dân còn tận dụng thân cây đậu để làm thức ăn cho gia súc

Vùng trồng đậu phộng phổ biến ở khu vực tỉnh Long An bao gồm các xã: Đức Hòa Thượng, Đức Hòa Hạ, Đức Lập Thượng, Đức Lập Hạ, Đức Ngãi, Tân

Mỹ, Hậu Nghĩa, Mỹ Hạnh Bắc, Mỹ Hạnh Nam

Độ sâu lấp hạt: Tuỳ vào điều kiện thời tiết đất đai cụ thể của từng vùng mà

bố trí gieo, độ sâu gieo hạt: 3-5 cm

Độ chặt đất đo được là 63Kg/(9*11)cm gây ra lún 2cm

1.1.3 Cách thức gieo hạt đậu phộng ở nước ta

Hiện nay, ở nước ta việc gieo hạt đậu phộng được tiến hành hoàn toàn bằng tay với phương pháp thủ công truyền thống và quy mô nhỏ

Hình 1.2 Ruộng đậu phộng đã lên luống và công cụ gieo đậu thủ công

Việc gieo đậu theo phương pháp thủ công của nông dân là dọi lỗ, gieo hạt vào lỗ và sau đó lấp lại ngay Vì vậy việc thực hiện lên luống và gieo hạt trên bộ phận công tác của máy là hoàn toàn phù hợp với quy trình canh tác Ngoài ra nó còn góp phần bảo vệ hạt đậu ngay khi được gieo, tránh khỏi sự xâm phạm của chuột, bọ

và các loài gây hại khác

Về mật độ trồng theo luống, tác giả lấy theo thực tế tại khu vực trồng đậu ở Long An và Tây Ninh Các yêu cầu về mật độ trồng do nông dân, dựa trên kinh nghiệm vụ mùa của mình, đặt ra theo mức độ mà họ đánh giá là có năng suất cao nhất Máy này giúp nông dân thực hiện việc gieo, vì vậy mật độ gieo thiết kế cũng phải tuân thủ yêu cầu của họ

1.2 Vấn đề và mục tiêu nghiên cứu

1.2.1 Vấn đề

Hiện nay việc gieo trồng đậu phộng vẫn còn sử dụng phương pháp thủ công

là chính Với hình thức gieo trồng như trên thì người nông dân đã gặp phải rất nhiều khó khăn:

Cần có số lượng lớn lao động

Thời gian gieo đậu phộng kéo dài

Chi phí cho gieo đậu cho vụ mùa là khá lớn

Vì vậy việc áp dụng máy móc cho việc gieo hạt đậu phộng là rất cần thiết

Thấy được nhu cầu thiết yếu trên nên đã có nhóm sinh viên thiết kế và chế tạo thử nghiệm máy lên luống và gieo hạt gắn trên máy xới tay

Nhưng qua chế tạo và thử nghiệm khi gắn lên máy xới tay thì máy còn gặp nhiều vấn đề cần được khắc phục:

Trong quá trình công tác máy bị hiện tượng trượt bánh

Hai bộ phận gieo hạt và lên luống chưa hoạt động đồng thời

Hạt sau khi gieo chưa đáp ứng được tốt như yêu cầu thiết kế

Vì những lí do, nhóm chúng em quyết định cải tiến để gắn lên máy cày Kubota L200

1.2.2 Mục tiêu

Thiết kế cơ cấu lên luống gắn lên máy cày Kubota L200

Thiết kế cơ cấu gieo gắn lên máy cày Kubota L200

Thiết kế bố trí hai bộ phận trên cùng một kết cấu gắn lên máy cày Kubota L200

1.3 Phương pháp

Đánh giá thực trạng sử dụng máy gieo và các loại máy gieo hiện có

Nghiên cứu máy cày Kubota L200

Nghiên cứu lý thuyết về các nguyên lí gieo hạt

Nghiên cứu lý thuyết về các nguyên lí lên luống

Thiết kế kết cấu tích hợp bộ phận gieo và bộ phận lên luống gắn lên máy cày Kubota L200

1.4 Các loại máy gieo hạt hiện có

1.4.1 Ngoài nước

Đậu phộng là một loại nguyên liệu thực phẩm rất quan trọng Trong quá trình gieo trồng, việc cơ giới hóa khâu gieo được tiến hành từ rất sớm

Vào năm 1956, S G Webb, JR, trong sáng chế số 2729157 được cấp bởi Văn phòng quản lí sáng chế Mỹ, đã thiết kế một cơ cấu tổ hợp lên luống và gieo hạt Thành công của cơ cấu này nằm ở bộ phận định hình luống bằng con lăn, nó tạo nên bề mặt luống rất đẹp Đặc biệt trong trường hợp đất có độ chảy tự nhiên cao Tuy nhiên, cơ cấu lên luống được thực hiện bằng một dạng lưỡi cày diệp nên lực cày tạo luống tương đối lớn

Một kết cấu đơn giản hơn được giới thiệu năm 1961 trong sáng chế số

2975842 bởi C M Mostrong Trong thiết kế này, kết cấu đơn giản và gọn nhẹ hơn Nhưng việc lên luống vẫn tiếp tục dựa vào dạng cày diệp nên lực kéo vẫn còn khá lớn

Trong sáng chế số 3456607 năm 1969, W C West đưa ra một cơ cấu phức tạp hơn hai cơ cấu trên, nhưng lại có khả năng điều chỉnh tốt hơn

Nhìn chung, các sáng chế trên còn có một vấn đề là cơ cấu gieo dễ làm vỡ hoặc trầy xước các loại hạt mềm như hạt đậu phộng Về sau, nhược điểm này được khắc phục khá tốt nhờ vào cơ cấu gieo khí động, điển hình là dòng máy SPC6 mà khoa Công nghệ, Đại học Cần Thơ được viện trợ (hiện vẫn còn nằm trong Phòng thí nghiệm Máy nông nghiệp )

Hiện nay, nhiều công ty trên thế giới đã sản xuất máy gieo hạt đậu phộng dựa trên các nguyên lí tương tự như các sáng chế đã giới thiệu; cụ thể như các nhà sản xuất JohnDeer, Massano, Baselier,… Nhưng các máy này chỉ là máy gieo đơn thuần, cần có một máy khác thực hiện công đoạn lên luống trước khi gieo Điều này rất phù hợp với các cánh đồng lớn vì có tính chuyên môn hóa cao, nhưng với điều kiện ruộng đậu ở Việt Nam, mỗi mảnh ruộng 500~3000 mét vuông, thì thật sự chưa phù hợp

1.4.2 Trong nước

Trước đây Khoa Công nghệ - ĐH Cần Thơ được tài trợ máy gieo hạt SPC6 hoạt động dựa trên nguyên lí khí động, máy này có khả năng gieo tốt cả với những loại hạt mềm như đậu phộng Nhưng nó chỉ có chức năng là gieo và lấp hạt, chứ không có khả năng lên luống Phù hợp với gieo trồng trong những vùng đất rộng

Hình 1.3 Máy gieo hạt SPC6

Ngay sau khi nhận chuyển giao, nhóm các giáo viên gồm: Thầy Trần Văn Nhã, Thầy Nguyễn Thuần Nhi, Thầy Trương Văn Thảo, Thầy Nguyễn Nhựt Duy,…

đã tiến hành nội địa hóa máy SPC6 bằng các vật liệu trong nước Nhóm đã thực hiện gieo thành công đối với hạt đậu xanh Hiện nay, sau thời gian dài sử dụng trong giảng dạy, máy nội địa hóa này đã được thanh lí

Năm 2006, ông Trần Đức Công, Phân viện cơ điện nông nghiệp và công nghệ sau thu hoạch Tp HCM, đã tiến hành nghiệm thu đề tài cấp nhà nước KC-07-

29 Đề tài đã chế tạo thành công máy gieo hạt GĐN-0,2A và đã tiến hành chạy thử nghiệm ở Long An Mẫu máy này được ghi nhận là thực hiện tốt chức năng gieo và lấp hạt Nhưng máy này cần phải hiệu chỉnh thêm, đặc biệt là về cự ly gieo, để phù hợp với điều kiện làm việc của ruộng đậu

Cùng ý muốn ứng dụng máy GĐN-0,2A, anh nông dân Nguyễn Văn Long ở Đức Hòa, Long An đã tiến hành cải tiến dựa trên mẫu máy GĐN-0,2A Mẫu máy này hiện đang được anh Long sử dụng để gieo thuê cho bà con nông dân với chi phí khá thấp, khoảng 2 triệu/mẫu, nhưng chưa được ưa chuộng vì:

Mương nước quá cạn, dẫn đến tưới tiêu không tốt

Khi dừng máy thì đậu vẫn rơi tự do thành đống ở cuối đường chạy máy Hạt bỏ không đều, có lỗ đạt 02 hạt, có lỗ thì 3-4-5 hạt

Khoảng cách giữa các hốc thay đổi rất nhiều, gây khó khăn cho khâu chăm sóc sau này Đôi khi không phân biệt được các hốc gieo một cách rõ ràng Giống như là gieo theo hàng chứ không phải gieo theo hốc

Gần đây nhất, vào năm 2011, nhóm kỹ sư ở Thủ Đức do Anh Vũ và Hồng Quân lãnh đạo đã chế tạo thành công máy gieo hạt đa năng dựa trên nguyên lí khí động lắp trên máy xới tay; thử nghiệm thành công với hạt đậu phộng và đậu nành Hiện máy này đã được bán hơn 50 chiếc cho các nông dân và trang trại ở ĐăkNông Đây là sản phẩm thương mại nên chất lượng khá ổn định Tuy nhiên máy có một vài vấn đề như sau:

Đầu tiên là vấn đề mương nước Mương nước do máy tạo ra vẫn chưa sâu và

bờ mương vẫn chưa đủ chặt Vì máy được thử nghiệm ở miền cao nguyên, mương nước có tác dụng chính là thoát nước; trong khi ở vùng đồng bằng, mương nước có tác dụng chính là tưới nước theo phương pháp tưới tràn, việc tiêu nước kém quan trọng hơn Vì vậy yêu cầu về mương nước chưa phù hợp

Tiếp đến là vấn đề công suất Lưỡi cày mương nước vẫn là dạng cày diệp nên lực kéo tương đối lớn Gây tổn hao công suất kéo

Cuối cùng là, với lưỡi cày diệp hoạt động trong điều kiện đất cát pha có góc chảy tự nhiên lớn và khá tơi xốp thì khả năng vun đất sang 2 bên để tạo mương bị hạn chế rất nhiều

Hình 1.4 Máy gieo hạt của anh Phạm Tú Anh Vũ

Cũng liên quan gián tiếp đến máy gieo hạt đậu phộng Năm 2009, anh Lê Thanh Trị ở Đơn Dương, Lâm Đồng đã chế tạo một máy gieo hạt theo nguyên lí khí động và cũng đã bán ra các sản phẩm thương mại Các máy này ứng dụng vào việc gieo hạt trên các vĩ trong vườn ươm Mặc dù ít liên quan đến máy gieo trên

ruộng đậu, nhưng điều này cũng góp phần chỉ ra rằng nguyên lí khí động rất hiệu quả trong việc bắt và gieo hạt đâu phộng một cách chính xác, ổn định và không làm

bể hạt

Hình 1.5 Máy gieo hạt ớt của anh Lê Thanh Trị

Gần đây là mô hình máy gieo hạt đậu phộng của anh Trần Văn Phương ở xã Tân An, TX Tân Châu, tỉnh An Giang với nguyên lý gieo cơ Khi vận hành máy vừa cày rãnh vừa gieo hạt được ba hàng đậu với khoảng cách hàng cách hàng 35cm, hạt cách hạt 4-5cm, độ sâu gieo hạt có thể điều chỉnh được tùy theo yêu cầu canh tác Tuy nhiên máy chỉ có chức năng gieo hạt không có chức năng lên luống

Hình 1.6 Máy gieo hạt đậu phộng của anh Trần Văn Phương

Gần đây nhất trong chương trình nhà sáng chế của VTV có chiếu máy gieo hạt đa năng của nhà sáng chế Thầy giáo Nguyễn Văn Anh Máy có cấu tạo đơn giản, giá thành rẻ, gieo được nhiều loại hạt khác nhau, có kết hợp cả bón phân khi gieo hạt Tuy nhiên máy chỉ gieo được một hàng cho mỗi lần gieo, và sử dụng cơ chế đẩy tay

Hình 1.7 Máy gieo hạt đa năng của Thầy Nguyễn Văn Anh

Kết luận: Nhìn chung các loại máy gieo hạt hiện nay vẫn còn có những hạn

chế nhất định, chưa đáp ứng được yêu cầu sử dụng của người nông dân

1.5 Phân tích máy gieo hạt đậu phộng gắn trên máy xới tay của nhóm đề tài

Võ Thanh Lâm và Nguyễn Minh Thư lớp Cơ khí Chế tạo K37

1.5.1 Ưu điểm

Định hình luống tốt, đúng yêu cầu thiết kế

Hạt được gieo không sót lỗ

1.5.2 Nhược điểm

Trong quá trình chạy có tình trạng trượt bánh,khó di chuyển được

Cần quãng công tác lớn để cho ra luống đúng kích thước vì số vòng quay còn thấp

Vẫn còn là hai bộ phận rời chưa được tích hợp

Hạt sau khi gieo vẫn chưa được lấp đất

Tỉ lệ móc đươc hai hạt như yêu cầu thiết kế chưa cao

Máy quay đầu tương đối khó khăn

Chỗ đứng của người điều khiển chưa hợp lí

Do là máy xới tay nên khó điều khiển, cần người lái có kinh nghiệm

Vì những lý do trên nên cần cải tiến để máy hoạt động tốt hơn

Nhóm quyết định cải tiến từ máy xới tay để gắn lên máy cày

1.6 Máy cày Kubota L200

Công suất là 21Hp

Có hai cấp tốc độ quay là 650 và 950 vòng/phút

Đường kính bánh trước của máy là 620mm

Đường kính bánh sau là 1020mm

Khoảng cách bao hai bánh trước là 1230mm

Khoảng cách bao hai bánh sau là 1230mm

Khoảng cách phủ bì từ bánh trước đến bánh sau là 2330mm

Bán kính quay của máy là 1850mm

Máy sử dụng hệ thống nâng hạ bằng thủy lực

1.7 Kết cấu luận văn tốt nghiệp

Luận văn tốt nghiệp được chia thành các chương với nội dung cụ thể sau: Chương 1: Tổng quan Tình hình trồng cây đậu phộng hiện nay, một số máy gieo hạt hiện có và đánh giá máy cày Kubota L200

Chương 2: Thiết kế sơ đồ nguyên lí hoạt động

Chương 3: Thiết kế cải tiến bộ phận lên luống

Chương 4: Thiết kế cải tiến bộ phận gieo hạt

Chương 5: Kết luận và kiến nghị

CHƯƠNG 2

THIẾT KẾ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG

2.1 Phân tích dàn xới gắn lên máy cày Kubota L200

Hình 2.1 Bộ truyền động dàn xới

Bộ truyền động được dùng để truyền chuyển động từ trục ra máy cày xuống trục công tác của dàn xới Bộ truyền động gồm bốn trục và ba bộ truyền

Bộ truyền thứ nhất gồm trục I và trục II được truyền chuyển động qua cặp bánh răng côn, để truyền động chuyển động từ đầu ra máy cày chuyển thành chuyển động theo phương ngang của trục II

Bộ truyền thứ hai gồm trục II và trục III và cặp bánh răng trụ răng thẳng để truyền chuyển động từ trục II sang trục III của bộ truyền động xích Trong khi bộ nâng hạ làm việc thì bộ truyền xích, dàn xới và bộ gieo có thể chuyển động quay quanh trục II để nâng toàn bộ dàn lên khỏi mặt đất

Bộ truyền thứ ba gồm trục III và trục IV và cặp bánh xích và xích để truyền chuyển động đến vị trí của trục xới

Khi thực hiên nhóm thực hiện nghiên cứu dàn xới của máy cày hiện có nhóm

đã quay trục công tác của dàn xới thì thấy trục xới quay 8 vòng thì trục I gắn với trục công suất của máy cày quay 13 chứng tỏ bộ truyền là giảm tốc và tỉ số truyền là 8/13 vậy khi máy cày chạy với cấp độ chậm vận tốc là 650 vòng/phút thì vận tốc quay của của trục xới là 400 vòng/phút

Quá trình nâng hạ khi tay kéo thủy lực của máy cày hoạt động toàn bộ dàn xới và bộ gieo sẽ được nâng lên hạ xuống quanh tâm của trục II bộ truyền động

Khi gieo máy cày hoạt động dàn xới đi vào bờ luống và hoạt động vì bộ gieo được thiết kế ngay sau dàn xới nên khi thấy luống đã được định hình tốt thì gạt li hợp để bộ gieo hoạt động gieo

2.1.2 Trục dàn xới

Trục dàn xới được dùng để xới đất

Gồm có hai trục hình trụ được hàn các mắc gắn cánh xới, mỗi đầu trục có bích để gắn vào đầu ra hai trục của bánh xích bị động

Trục dàn xới của máy không được dùng lại Vì sẽ thiết kế kết cấu khác

Hình 2.2 Trục dàn xới có sẵn của máy cày Kubota L200

2.1.5 Kết cấu chỉnh cao độ

Độ cao của dàn xới sẽ thay đổi khi vô lăng điều chỉnh quay, góc của dàn xới

so với phương ngang sẽ thay đổi làm độ sâu của cánh xới với đất cũng thay đổi theo

Hình 2.5 Chỉnh cao độ của máy cày Kubota L200

2.2 Các phương án thiết kế

2.2.1 Bộ truyền động dùng xích

Hình 2.6 Bộ truyền động dùng xích

Bộ truyền xích được sử dụng khá rộng rãi

Không có hiện tượng bị trượt khi làm việc

Có thể làm việc khi quá tải đột ngột

Hiệu suất cao

không đòi hỏi phải căng xích nên lực tác dụng lên trục và ổ nhỏ

2.2.1.1 Bộ truyền động dùng xích có sẵn của máy cày

Hình 2.7 Sơ đồ truyền động xích đặt giữa

2.2.1.2 Bộ truyền động dùng xích đặt sang một bên

Ưu điểm

Không mất đi khoảng không gian giữa

Do bộ truyền đặt ở ngoài nên dễ tháo lắp, sữa chữa

Nhược điểm

Lực tập trung phân bố một đầu

Hình 2.8 Sơ đồ truyền động xích đặt một bên

2.2.2 Bộ truyền động dùng bánh răng hai cac đăng

Ưu điểm

Truyền động bánh răng được sử hầu hết trong thiết bị cơ khí

Tỉ số truyền không đổi

Hiệu suất cao

Kích thước nhỏ, gọn so với các các bộ truyền khác có cùng công suất

Khả năng chịu tải lớn

Nhược điểm

Khó gia công

Giá thành cao

Hình 2.9 Sơ đồ truyền động dùng bánh răng 2 cac đăng

2.3 Lựa chọn bộ truyền thích hợp

Qua những phân tích trên, nhóm quyết định dùng bộ truyền động dùng xích

có sẵn của máy cày Vì là bộ truyền động có sẵn nên

Sẽ đơn giản hơn cho việc cải tiến

Các yếu tố về lực được đảm bảo

Không cần phải chế tạo thêm các chi tiết phức tạp

2.4.Bộ truyền động hoàn chỉnh

Nguyên lí hoạt động:

Từ đầu trục công tác máy cày, truyền động thông qua hộp truyền động của dàn xới hiện có Trục xới sẽ được truyền động thông qua đầu ra của hộp nhông dàn xới Bộ gieo lấy truyền động từ trục bánh xe sau thông qua bộ truyền xích

Hình 2.10 Sơ đồ nguyên lí hoạt động hoàn chỉnh

CHƯƠNG 3

THIẾT KẾ BỘ LÊN LUỐNG

3.1 Yêu cầu chung

3.1.1 Yêu cầu chung của bộ phận lên luống

3.1.1.1 Yêu cầu kĩ thuật của luống đậu

Luống cao 12 dến 16 cm tính từ đáy luống

Khoảng cách giữa 2 tim luống 1,2m

Mương nước có bề rộng đáy từ 10cm đến 15cm, bề rộng mặt thoáng từ 30cm đến 40cm

Hai bên thành luống phải được ép chặt để phù hợp với phương pháp tưới ràn thấm đất tránh bị vỡ luống

Ở hai đầu mảnh ruộng phải có một hoặc hai luống ngang để dẫn và thoát nước tưới

Hình 3.1 Kích thước luống đậu

3.1.1.2 Yêu cầu kĩ thuật của bộ phận lên luống

Bề rộng giữa hai tim mương là 1,2m

Chiều rộng đáy mương từ 10cm đến 15cm

Bề rộng mặt luống từ 80cm đến 85cm

Chiều cao luống 15cm đến 18 cm

Cơ cấu lên luống đơn giản, gọn nhẹ, dễ bảo trì, dễ sửa chữa

Có bộ phận ép chặt đất hai bên thành luống

3.2 Các nguyên lí lên luống thông dụng và lựa chọn

3.2.1 Lên luống bằng cày diệp

Cày diệp có nhiệm vụ cắt đất thành thỏi, cục có kích thước lớn chưa thể gieo trồng ngay được

Thỏi đất có thể được cắt thành 1, 2 hoặc 3 lớp

Các thỏi đất có thể được lật úp toàn phần hay một phần

Tùy theo từng nhiệm vụ mà có kết cấu khác nhau.Tuy nhiên một lưỡi cày hoàn chỉnh gồm các bộ phận: thân cày chính và thân cày phụ

Hình 3.2 Lên luống bằng cày diệp

3.2.2 Lên luống bằng cày chảo

Cày chảo là những đĩa quay trên một trục của nó, nhờ lực kéo của máy Ngoài chuyển động cùng với máy kéo, nó còn có một chuyển động thứ hai Hai chuyển động tương đối này kết hợp thực hiện công việc cắt, làm tơi và lật đất

Cày chảo có cấu tạo đơn giản nhưng trọng lượng khá nặng và tương đối cồng kềnh

Hình 3.3 Hình Lên luống bằng cày chảo

3.2.3 Lên luống bằng cánh xới động lực

Khi làm việc bộ phận làm đất quay cưỡng bức, do bộ phận làm việc nhận chuyển động cưỡng bức từ trục thu công suất của máy kéo

Quỹ đạo chuyển động phức tạp

Khó thiết kế và chế tạo