Thiết kế lô đập của máy đập lúa liên hợp

Trong thực tế do đặc điểm và điều kiện sản xuất khác nhau, do trình độ và kinh nghiệm thiết kế chế tạo khác nhau nên các kiểu máy đập lúa dọc trục đang được chế tạo và ứng dụng ở nhiều n

LỜI NÓI ĐẦU

Trong thời kỳ đổi mới, sản xuất lương thực ở nước ta đã đạt được những thành tựu nổi bật Từ một nước thiếu lương thực Việt Nam đã vươn lên trở thành một nước xuất khẩu gạo lớn trên thế giới Sản lượng thóc năm 2002 đạt 34,06 triệu tấn, ngô 2,31 triệu tấn, xuất khẩu trên 3,2 triệu tấn gạo

Tuy nhiên hình thức sản xuất ở nước ta chủ yếu được thực hiện qui mô

hộ gia đình với diện tích đất canh tác nhỏ Thời gian gần đây đã xuất hiện các trang trại với qui mô sản xuất lớn hơn, nhưng số lượng chưa nhiều Các khâu canh tác cũng như các hoạt động sau thu hoạch chủ yếu vẫn theo phương pháp truyền thống cùng với những bất cập về công nghệ và thiết bị trong các khâu khác nhau của quá trình thu hoạch và sau thu hoạch gây ra những tổn thất lớn cả về lượng và chất Theo các số liệu nghiên cứu và điều tra đã được công bố thì tỉ lệ tổn thất sau thu hoạch của thóc có thể lên tới 16% khi thời tiết bình thường và có thể cao hơn rất nhiều trong những năm thời tiết bất thường Chính vì vậy việc sử dụng một số công nghệ và thiết bị cải tiến hoặc công nghệ mới vào thu hoạch lúa và các sản phẩm nông nghiệp là điều hết sức quan trọng, nó không những làm giảm cường độ và sức lao động mà còn giảm tổn thất sau thu hoạch một cách rõ rệt

Thiết kế lô đập của máy đập lúa liên hợp cũng chính là một phần trong việc cải tiến máy móc để nâng cao năng suất trong quá trình thu hoạch lúa

ở nước ta, giúp cho người nông dân giảm được chi phí khi thu hoạch

Đồ án này được thực hiện tại bộ môn Cơ học ứng dụng – Trường đại học Bách Khoa Hà Nội và Phòng kỹ thuật an toàn Viện nghiên cứu bảo hộ lao động

Em xin chân thành cảm ơn TS Triệu Quốc Lộc và PGS,TS Đinh Văn Phong đã tạo điều kiện và giúp đỡ em hoàn thành bản đồ án này

Hà nội, tháng 6 năm 2005

Sinh viên

Hà Công Hưng

Chương I HIỆN TRẠNG VÀ PHƯƠNG HƯỚNG CƠ GIỚI HÓA THU

HOẠCH LÚA Ở NƯỚC TA

1.1.Tình hình cơ giới hóa thu hoạch lúa ở nước ta hiện nay

Diện tích trồng cây lương thực ở nước ta trên 7 triệu ha, trong đó diện tích trồng lúa chiếm trên 85%, tập trung vào 2 vùng chính là đồng bằng sông hồng và đồng bằng sông cửu long Để giải quyết vấn đề cơ giới hóa thu hoạch lúa, đa số nghiên cứu đều tập trung trước hết vào khâu tách hạt

là khâu tốn nhiều lao động và lao động nặng nhọc vất vả

Từ những năm 1960, khi những động cơ S-320, BL-12 được nhập và mạng lưới điện về tận các HTX thì máy đập lúa tĩnh lại xuất hiện và phát triển mạnh ở một số tỉnh vùng Đồng bằng sông hồng Vì các máy này đều sao chép từ các máy đập lúa mỳ của Liên Xô hoặc Trung Quốc nên chất lượng làm việc thấp, độ đập sót, độ tróc hạt cao, tỷ lệ thóc theo rơm lớn

Để khắc phục nhược điểm đó từ những năm 1970 tiền đề để xuất hiện một máy đập lúa dọc trục xuất hiện, mở ra khả năng giải quyết vấn đề cơ giới hóa đập lúa đạt hiệu quả kinh tế kỹ thuật cao cho các nước đang phát triển ở châu á Đến nay máy đập lúa dọc trục đã được áp dụng phổ biến ở nhiều nước như Philippin, Thái Lan, Ấn Độ, Sri Lanca, Inđonêxia, Trung Quốc

Ở Việt Nam, theo số liệu điều tra đến năm 1996 cả nước có trên 40.000 máy đập lúa đang được sử dụng trong sản xuất Riêng vùng Đồng bằng sông cửu long có trên 23.000 máy đảm bảo cơ giới hóa đập lúa từ 85-90% diện tích Vùng Đồng bằng sông hồng trong vòng 10 năm trở lại đây, việc ứng dụng máy đập lúa dọc trục theo phương thức dịch vụ bắt

đầu xuất hiện và phát triển nhanh chóng, đến nay có trên 6000 máy đang hoạt động.

Một số huyện của Nam Hà, Thái Bình, Ninh Bình, cơ giới hóa đập lúa

đã đạt 60-70% diện tích

Yêu cầu kỹ thuật cơ bản của các máy đập lúa là tách hạt ra khỏi bông với năng suất cao, ít hao hụt và mất mát do sót hạt trên bông hoặc do lẫn hạt trong rơm, ít hư hỏng hạt, thóc thu được ít tạp chất Trong thực tế do đặc điểm và điều kiện sản xuất khác nhau, do trình độ và kinh nghiệm thiết kế chế tạo khác nhau nên các kiểu máy đập lúa dọc trục đang được chế tạo và ứng dụng ở nhiều nước cũng như ở Việt Nam có những đặc điểm kỹ thuật rất đa dạng Điều đó cho thấy để giải quyết nhu cầu cơ giới hóa đập lúa phải xuất phát từ đặc điểm và điều kiện sản xuất của từng vùng, các nhà thiết kế và chế tạo phải cung cấp cho sản xuất các kiểu, cỡ máy đập lúa dọc trục đa dạng đáp ứng các yêu cầu khác nhau của thực tế sản xuất Đặc biệt trong điều kiện của các tỉnh đồng bằng, trung du và miền núi phía bắc nước ta hiện nay, nơi mà nhu cầu cơ giới hóa đập lúa đang hình thành và phát triển nhanh chóng, vấn đề cung cấp những mẫu máy thích hợp để cho người sử dụng có điều kiện lựa chọn là vấn đề cần thiết Việc hệ thống hóa các đặc điểm kỹ thuật cơ bản của các kiểu cỡ máy đập lúa dọc trục đang chế tạo và sử dụng ở trong nước cũng như ở các nước trong khu vực là căn cứ thực tế để các nhà thiết kế, chế tạo và người sử dụng tham khảo lựa chọn

1.2.Các đặc điểm kỹ thuật cơ bản của các máy đập lúa dọc trục ở các nước trong khu vực

Việc nghiên cứu ứng dụng nguyên lý đập dọc trục vào máy đập lúa

nước đã được Viện lúa quốc tế IRRI bắt đầu thực hiện vào năm 1970 Máy có bộ phận đập dọc trục kiểu răng tròn với kết cấu trống kín ở các

mẫu đầu tiên (TH-3,TH-6) và trống hở ở các mẫu sau (TH-7,TH-8) Bộ

phận làm sạch với sàng phẳng lỗ tròn, sàng lắc ngang, quạt ly tâm thổi ngang Những mẫu máy trên của IRRI đã được chuyển giao cho hầu hết các nước trồng lúa trong khu vực đông nam á như Thái Lan, Philippin, Inđônêxia Trên cơ sở đó các nước tiến hành các bước thử nghiệm, cải tiến, chế tạo để ứng dụng rộng rãi trong sản xuất

Ở Thái Lan việc ứng dụng và sản xuất máy đập lúa dọc trục được bắt đầu từ năm 1975 qua chương trình hợp tác hỗ trợ của IRRI Trong vòng

10 năm 1975-1985 đã chế tạo 30.000 máy các loại trang bị cho sản xuất Đến nay đã hình thành dãy máy đập lúa dọc trục có năng suất từ 0,7 tấn/h đến 11 tấn/h với 3 hệ di động khác nhau: 3 bánh xe người đẩy (KPE), 2 bánh xe liên hiệp với máy kéo (KPT), loại tự hành (KFP-FARM TRUCK MODEL)

Ở Trung Quốc từ những năm 1970 đã tiến hành nghiên cứu bộ phận đập dọc trục nằm ngang với trống trụ và trống côn kiểu trống hở răng tròn Những kết quả nghiên cứu đã được ứng dụng rộng rãi trong các máy gặt đập liên hợp được sản xuất từ năm 1980 đến nay Các mẫu máy đập lúa dọc trục đang được ứng dụng rộng rãi ở các nước trong khu, tuy đa dạng về các thông số, kết cấu cụ thể của từng bộ phận làm việc, song về

cơ bản có sơ đồ nguyên lý cấu tạo chung là:

- Bộ phận đập dọc trục: Trống hở, răng tròn, máng thanh, nắp có gân dẫn hướng;

- Bộ phận làm sạch: Sàng lắc ngang, quạt ly tâm thổi ngang;

- Bộ phận di chuyển: Tùy theo cỡ công suất có thể di chuyển do người khiêng, người đẩy, nhờ máy kéo hoặc tự hành

1.3 Các đặc điểm kỹ thuật cơ bản của các máy đập lúa dọc trục ở Việt Nam

Từ năm 1964, khi các máy đập liên hợp cỡ nhỏ C-K của Nhật Bản được nhập vào nước ta và đã được khảo nghiệm ở một số tỉnh miền Bắc,

vì thế bộ phận tách hạt theo nguyên lý đập dọc trục với trống trụ răng tròn trên các máy đó xuất hiện lần đầu tiên ở Việt Nam Qua kết quả nghiên cứu của Viện Cơ Điện Nông Nghiệp và Trường Đại Học Nông Nghiệp I-

Hà Nội cho thấy nguyên lý đập dọc trục có nhiều ưu điểm hơn hẳn các nguyên lý đập khác Các cơ sở nghiên cứu, các trường đại học và các chuyên gia cơ khí nông nghiệp của các địa phương đã tập trung nghiên cứu cải tiến và hoàn thiện từng bước loại máy này Kết hợp với các kết quả nghiên cứu ngoài nước với thực tiễn trong nước, các máy đập lúa dọc trục chế tạo tại Viện Cơ Điện Nông Nghiệp và Trường Đại Học Nông Nghiệp I- Hà Nội đã đạt được những chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật rất cao như

độ vỡ nát hạt < 1%, độ sót, độ thóc theo rơm < 1%, ngoài ra máy còn có thể đập được nhiều loại lúa với độ ẩm khác nhau và chi phí năng lượng cho quá trình đập thấp

Các tỉnh miền trung với diện tích canh tác của mỗi hộ thấp nhất so với cả nước, mặt khác lao động trong nông thôn lại dư thừa, do vậy máy đập dọc trục phát triển rất chậm Ngày nay cũng có một số cơ sở chế tạo dập khuôn theo các mẫu máy ở đồng bằng sông cửu long Trường Đại Học Nông Nghiệp II-Huế cũng có một số nghiên cứu xác định một số thông số tối ưu của một số máy đập lúa cỡ trung bình và nhỏ, nhằm hoàn thiện kết cấu, nâng cao chất lượng đập và hạ giá thành sản phẩm, cho năng suất phù hợp với quy mô sản xuất của các hộ nông dân trong vùng, phục vụ kịp thời xu hướng phát triển kinh tế mạnh mẽ như hiện nay của

cả nước

Các tỉnh phía nam trước những năm 1970 đã có phong trào sử dụng máy đập lúa theo nguyên lý đập cổ điển và nguyên lý tuốt Năm 1974, công ty Kỹ Nghệ Nông Nghiệp (VIKYNO) đã chế tạo thử mẫu máy đập lúa theo nguyên lý dọc trục đầu tiên theo các bản vẽ của IRRI với năng suất của máy là 700 kg/h, sử dụng động cơ Diezen 7HP Khi khảo nghiệm thử ở các tỉnh đồng bằng sông cửu long máy làm việc rất tốt, các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật đạt được tương đối cao, được bà con nông dân chấp nhận

và đòi mua các mẫu máy khảo nghiệm Từ năm 1975, các cơ sở cơ khí ở một số tỉnh đồng bằng sông cửu long đã tiến hành chế tạo thử các máy đập lúa dọc trục theo mẫu máy đập của IRRI-VIKYNO, để phục vụ cho chính mảnh ruộng của họ và bà con xóm ấp Dần dần các máy được cải tiến cho phù hợp với yêu cầu của sản xuẩt và điều kiện trong vùng Trong thời kỳ 1975-1980 chỉ có khoảng 5-6 tỉnh có cơ sở chế tạo máy đập lúa dọc trục Trong các cơ sở đó chỉ có một ít có khả năng cải tiến, còn các cơ

sở khác chỉ chế tạo theo kiểu sao chép Nhưng nói chung các mẫu máy chế tạo của các cơ sở đồng bằng sông cửu long so với các máy đập IRRI-VIKYNO đã có nhiều ưu điểm hơn và gía thành chỉ bằng một nửa giá thành máy của VIKYNO chế tạo Qua thực tiễn sản xuất và khảo nghiệm các máy tham gia bình tuyển của Trung Tâm Khảo Nghiệm máy nông nghiệp năm 1981, một số mẫu máy điển hình đã được các nhà máy và cơ

sở cơ khí tư nhân trong vùng tiếp nhận và học tập, để chế tạo phục vụ sản xuất Trong quá trình chế tạo và sử dụng giữa nhà chế tạo và người sử dụng luôn có sự trao đổi về những ưu nhược điểm của các mẫu máy, và chính điều này đã làm cho các mẫu máy được cải tiến dần dần như các mẫu máy hiện nay Các mẫu máy đang được sử dụng ở đồng bằng sông Cửu long hiện nay rất đa dạng và phong phú với đủ kích cỡ khác nhau, có các cỡ công suất từ 500 kg/h, 1 tấn/h đến 2 tấn/h Trong thời gian gần

đây, do những đòi hỏi của sản xuất lúa hàng hóa trong vùng, các mẫu máy gặt đập liên hợp đã xuất hiện ở một số nơi trong vùng Các mẫu máy liên hợp đã được đánh giá khách quan qua đượt thi tuyển máy gặt đập liên hợp vào đầu tháng 8 năm 1998 Điển hình là máy liên hợp đập gặt lúa GLH-0,2 có năng suất làm việc 0,2 ha/h tại các tỉnh đồng bằng sông cửu long.

1.4.Kết luận

Tóm lại khác với tất cả các nước trong khu vực Việt Nam là nước duy nhất chế tạo và ứng dụng rộng rãi máy đập lúa dọc trục với trống răng bản rộng, bộ phận làm sạch với quạt thổi dọc trục và hệ thông sàng lắc dọc Tuy cùng cỡ năng suất, trống đập dọc trục răng bản có kích thước đường kính và chiều dài lớn hơn trống răng tròn, song có ưu điểm cơ bản đảm bảo chất lượng đập tốt hơn do tỷ lệ hao hụt hạt thấp và độ sạch sản phẩm cao, trong khi các máy đập của IRRI, Thái Lan tỷ lệ hao hụt cho phép 3-4%, các máy đập tốt của vùng đồng bằng sông cửu long tỷ lệ này đạt 1-1,5% và độ sạch của sản phẩm 95-98% Mặt khác do thấy ở Việt Nam việc sản xuất máy đập lúa hầu hết do các xưởng tư nhân với các trang thiết bị thô sơ, sử dụng nhiều vật tư tận dụng, chế tạo theo kinh nghiệm là chủ yếu, do vậy chất lượng làm việc và độ bền không đảm bảo

độ đồng đều và ổn định Năm 1998 quy chế thi tuyển máy gặt đập liên hợp ra đời tạo điều kiện lựa chọn, giới thiệu cho người sản xuất lúa các máy gặt đập liên hợp, có các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật phù hợp với điều kiện sản xuất và yêu cầu nhất định của người sử dụng Tuy nhiên đến nay chúng ta chưa có tiêu chuẩn về chất lượng của máy đập lúa, chưa có cơ quan có trách nhiệm giám định và kiểm soát chất lượng của máy đập lúa của các cơ sở chế tạo để đảm bảo hiệu quả kinh tế cho người sử dụng

Chương II TỔNG QUAN VỀ CÁC LOẠI MÁY ĐẬP LÚA LIÊN HOÀN

2.1.Cấu tạo chung của các loại máy đập lúa liên hoàn.

Sơ đồ cấu tạo chung của các loại máy đập lúa liên hoàn:

2 1

Máy đập lúa dọc trục liên hoàn bao gồm hai bộ phận làm việc chủ yếu:

● (1) bộ phận tách và phân ly hạt ra khỏi rơm.

● (2) bộ phận sàng và quạt làm sạch thóc

Các mẫu máy được thiết kế theo hai loại sơ đồ cấu tạo:

- Bộ phận đập dọc trục trống răng tròn, nắp trống có gân dẫn, máng trống loại máng thanh, sàng lắc dọc và quạt thổi dọc trục, cánh quạt lắp trực tiếp trên pu ly động cơ;

- Bộ phận đập dọc trục trống răng bản, nắp trống trơn, sàng lắc dọc và quạt thổi dọc trục, cánh quạt lắp trực tiếp trên pu ly động cơ

a) Trống đập

Gồm trục trống được lắp trên hai ổ bi

- Đối với trống răng tròn: trên trục trống được lắp cố định 3 bích, 6 thanh răng bằng thép ống Φ30 được bắt chặt và cách đều nhau trên

bích Răng trống bằng thép Φ12 được bố trí thành đường xoắn dọc trục trống Các răng trống sau khi chế tạo đều được tôi để đảm bảo

độ cứng 60-65 HRC;

- Đối với trống răng bản: gồm trục rỗng, trên mặt hàn các mấu để bắt các răng Răng trống đập được bố trí thành các đường xoắn dọc trục trống, mỗi răng trống đều có thể điều chỉnh được các góc để phù hợp khi đập với từng điều kiện lúa khác nhau Các răng sau khi chế tạo đều được tôi để đảm bảo độ cứng 60-65 HRC

e) Quạt gió:

Quạt gió dùng để làm sạch thóc, số lượng cánh quạt: 3-6 Các cánh đều có thể điều chỉnh góc để tăng, giảm lượng gió

f) Bộ phận di động:

Máy có thể lắp trên 2 bánh xe cải tiến có càng kéo, lắp trên 3 bánh xe

có càng kéo, lắp trên 4 bánh có càng kéo hoặc tự hành

2.2.Nguyên tắc hoạt động

Trục trống đập quay, lúa được đưa đến cửa vào, các răng trống vơ lúa vào khe máng Trên lắp trống (đường kính của nó lớn hơn đường kính máng trống) lớp lúa được dàn mỏng ra Dưới tác động của các gân dẫn trên lắp trống lớp lúa dịch chuyển dọc trục từ cửa vào đến phía cửa ra Quá trình đập được lặp lại liên tục, rơm được giũ đều rồi bị ném từ răng này sang răng khác nhờ đó đạt được hiệu quả đập và phân ly hạt cao

Thóc phân ly qua máng trống rơi xuống mặt sàng, sàng chuyển động qua lại, kết hợp với quạt gió để phân loại thóc theo từng cửa riêng: thóc sạch, thóc lép, rơm

Máy có thể làm việc tốt với tất cả các loại giống lúa đang được gieo trồng hiện nay Để phát huy được năng suất của máy, chất lượng đập và phân ly tốt thì lúa cắt để đưa vào đập không được quá dài (lúa cắt dài trên 0,8m sẽ

dễ bị cuốn vào trục trống đập, gây nên tắc kẹt buồng đập )

2.3.Cách sử dụng

● Lắp động cơ vào máy đập

Tùy điều kiện từng nơi có thể dùng động lực lắp cho máy đập là động

cơ Diezen, động cơ xăng hoặc động cơ điện

- Khi gá lắp động cơ Diezen lên máy đập cần phải bỏ chân chữ A của động cơ, chỉ lót đệm mỏng bằng cao su, gỗ hoặc nhựa cứng giữ an toàn cho máy Dùng bulông , đai ốc tốt có đệm vênh để siết chặt Khi lắp động cơ phải chú ý cho miệng ống xả của động cơ không hướng vào các dây đai và vào người lấy thóc;

- Khi gá lắp động cơ điện phải chú ý vị trí dây dẫn điện không bị vướng vào cánh quạt và phải có dây tiếp đất;

- Chỉnh các pu ly thật thẳng hàng để tăng độ bền của dây đai;

- Điều chỉnh bánh căng dây đai, không để dây đai căng quá hoặc trùng quá (gây trượt đai, dẫn đến chất lượng đập và năng suất kém hoặc bị tắc kẹt trống đập )

- Không được móc máy đập vào các xe cơ giới để kéo

- Khi kéo máy lên hoặc xuống dốc phải sử dụng phanh để đảm bảo an toàn

- Khi di chuyển địa bàn mà phải sử dụng xuồng, thuyền, xe ô tô thì khi lên xuống phải thật cẩn thận, đặt máy cân, chèn bánh xe của máy đập và dùng dây cột chặt máy đập

● Trước khi khởi động

- Chọn vị trí đặt máy cho phù hợp (mặt bằng và hướng gió ) Cửa đưa lúa vào ở đầu gió, cửa ra rơm ở cuối gió Do máy làm việc với tải trọng không đều, rung động với tần số lớn vì thế các bulông, đai ốc

dễ bị nới lỏng nên phải thường xuyên kiểm tra siết chặt (đặc biệt các bulông, đai ốc bắt răng trống đập )

- Kiểm tra, điều chỉnh độ căng dây đai

- Kiểm tra, chăm sóc dầu mỡ các ổ bi, bạc của máy đập

- Kiểm tra, bổ sung dầu bôi trơn, nước làm mát, nhiên liệu của máy nổ (nếu sử dụng động cơ điện phải kiểm tra điện áp các pha )

- Chêm kỹ các bánh xe không cho dịch chuyển.

- Lúa được xếp thành đống phía sau người đứng cung cấp lúa cho máy đập

●Khởi động máy

- Trước khi khởi động máy, dùng tay quay để kiểm tra xem trống đập

có bị kẹt không Nếu kẹt phải kiểm tra, khắc phục

- Cho máy chạy không tải khoảng 2 phút, sau đó tăng dần tốc độ để phù hợp với giống lúa, độ ẩm, độ dài của lúa Không nên cho máy làm việc ở tốc độ quá cao để giữ an toàn cho máy

- Đối với máy đập dùng động cơ điện: đóng điện cho động cơ chạy, kiểm tra chiều quay của trống đập (nếu ngược chiều quay thì phải đấu lại đường dây điện để đảm bảo đúng chiều quay của máy )

- Cung cấp lúa vào đều và liên tục, khi hết lúa tiếp tục cho máy chạy không tải 2-3 phút mới dừng máy

●Phương pháp cung cấp lúa vào máy đập

- Cách thứ nhất: Vơ từng gồi lúa đưa vào cửa nạp, đồng thời tay đẩy lúa vào hơi vát lên, tức là phần trên của gồi lúa vào máy trước Các gồi lúa được xếp lên bàn cấp liệu sao cho phần bông lúa quay vào phía trong, gốc quay ra ngoài

- Cách thứ hai: Tay phải vơ lúa rải đều trên bàn, tay trái đẩy lúa ở sát dưới cửa chắn của bàn để lúa Lúa xếp trên bàn cấp liệu sao cho phần bông quay vào phía trong, gốc quay ra ngoài

Chú ý khi cung cấp lúa:

- Lúa dài, dễ dụn và ướt: nạp đều và nhanh theo sức máy Xác định giới hạn bằng cách nghe tiếng máy nổ không nặng tải và rơm ra không vón cục;

- Lúa ngắn, dai và khô: Xác định giới hạn bằng cách quan sát lúa được đập kỹ và ít thóc theo rơm.

● Người phục vụ máy

- Đây là yếu tố quyết định tới năng suất và thu nhập của người có máy Vì thu hoạch trong thời gian ngắn nên phải bố trí nhân lực khỏe mạnh, linh hoạt và đủ để thay ca phục vụ khi hoạt động và di chuyển máy an toàn đến các địa điểm

- Người sử dụng máy phải linh hoạt điều chỉnh chế độ làm việc của máy theo từng loại lúa như: lúa khô, ướt, dài, ngắn, dai, rụng

- Người chuyển lúa phải cung cấp nhịp nhàng, đều đặn vào vị trí cho người điều khiển máy làm việc dễ dàng, liên tục

- Số người phục vụ cho máy làm việc hợp lý là 3 người gồm: 1 người đứng máy đập lúa, 1 người chuyển lúa và 1 người chuyển thóc vào đống hoặc đóng bao tải

● An toàn khi chạy máy

- Người đứng máy phải trang phục gọn gàng, đeo kính bảo hộ và không được dùng gang tay để đưa lúa vào máy

- Chú ý không để dây, lạt, liềm, dao và các đồ vật cứng lọt vào trong máy

- Không được ném cả bó lúa vào trong máy

- Không đứng gần cánh quạt gió, cửa ra rơm và các dây đai truyền động

- Không để người không có nhiệm vụ và trẻ em đứng gần máy khi đang làm việc

- Khi bị nghẽn lúa, tuột dây đai hoặc sự cố phải dừng máy hẳn mới được tháo gỡ, sửa chữa hoặc điều chỉnh Thường xuyên kiểm tra, siết chặt bulông, đai ốc và căng dây đai

- Đối với các trạm trại sản xuất lúa giống nên sử dụng máy đập lúa trống răng tròn để giảm độ hư hỏng hạt

2.4.Một số loại máy đập lúa liên hoàn.

Máy đập lúa liên hoàn ĐLH:

Đặc tính kỹ thuật

Mã hiệu ĐLH-0,8 ĐLH-1,5

1 Năng suất, T/h 0,8-1,0 1,5-1,8

2 Chất lượng đập

- Tỷ lệ sót, % < 0,5 < 0,5

- Tỷ lệ thóc theo rơm, % < 1,5 < 1,0

- Tỷ lệ hư hỏng hạt, % < 0,15 < 0,15

- Độ sạch thóc, % > 96 > 98

3 Chi phí nhiên liệu, g/h 1260 2520

4 Nhân công phục vụ, người 3 3

5 Công suất động cơ, HP 6 12

6 Trống đập: Trống hở, răng tròn - Đường kính đỉnh răng, mm 400 500

- Chiều dài trống, mm 900 1200

- Số thanh răng 6 6

- Kích thước răng ( Φ×Η ), mm 12x50 12x50

- Khoảng cách vết răng, mm 25 30

- Tốc độ quay, vg/ph 950 800

- Vận tốc đầu răng, m/s 20 21

7 Nắp trống: Nắp có gân dẫn - Số gân dẫn lúa 3 4

- Chiều cao gân dẫn, mm 30 40

- Bề rộng cửa cung cấp, mm 300 400

- Bề rộng cửa ra rơm, mm 150 200

8 Máng trống: Máng thanh -Góc bao, độ 180 180

- Khe hở trống máng, mm 25 30

9 Quạt làm sạch: ly tâm thổi dọc trục - Đường kính, mm 350 350

- Tốc độ quay, vg/ph 2000 2000

10 Sàng phân loại: Lỗ Φ12, lắc dọc - Tần số giao động, lần/ phút 260 280

- Biên độ giao động, mm 30 40

11 Kích thước chung (DxRxC), m 1,38x0,94x1,40 (ĐLH-0,8) 2,05x1,10x1,50 (ĐLH-1,5) 12 Khối lượng máy (không động cơ ), kg 180 320

Máy đập lúa liên hoàn kiểu VN: Đặc tính kỹ thuật Mã hiệu VN-1200 VN-2000 1 Năng suất, T/h 0,5 2,0 2 Chất lượng đập - Tỷ lệ sót, % 0,5 0,5 - Tỷ lệ thóc theo rơm, % 0,3 0,1 - Tỷ lệ hư hỏng hạt, % 0,1 0,5 - Độ sạch thóc, % 85÷95 90

3 Chi phí nhiên liệu, g/h 1680 3150

4 Nhân công phục vụ, người 3 3

5 Công suất động cơ, HP 6-8 15

6 Trống đập: răng bản - Đường kính đỉnh răng, mm 250 600

12 Khối lượng máy (không động cơ ), kg 250 500

Máy đập lúa liên hoàn kiểu ĐLLH:

Đặc tính kỹ thuật

Mã hiệu 1400 1600

- Độ sạch thóc, % 85÷95 85÷95

3 Chi phí nhiên liệu, g/h 1680 2520

4 Nhân công phục vụ, người 3 3

5 Công suất động cơ, HP 6-8 9-12

11 Khối lượng máy (không động cơ ), kg 450 700

Máy đập lúa Nam Hồng kiểu ĐL

Đặc tính kỹ thuật

Mã hiệu ĐL-1400 ĐL-1600 ĐL-2000 1 Năng suất, T/h 0,8 1,5 2,0 2 Công suất động cơ, HP 8 10 15 3 Chiều dài máy, m 2,3 2,5 3,0 4 Chiều rộng máy, m 0,85 0,95 1,10 5 Chiều cao máy, m 1,60 1,68 1,80 6 Khối lượng máy, kg 290 315 380 7 Tỷ lệ sót hạt, % < 0,3 < 0,2 -8 Giá tham khảo, 1000 đ 3.200 3.600 5.100 Máy đập lúa liên hoàn kiểu tự hành Đặc tính kỹ thuật 1 Năng suất, T/h 2,5 2 Chất lượng đập - Tỷ lệ sót, % 0,5

- Tỷ lệ thóc theo rơm, % 0,1 - Tỷ lệ hư hỏng hạt, % 0,5 - Độ sạch thóc, % 90

3 Chi phí nhiên liệu, g/h 3960

4 Nhân công phục vụ, người 3

5 Công suất động cơ, HP 18

6 Trống đập: răng bản - Đường kính đỉnh răng, mm 600

- Chiều dài trống, m 2,2 - Đường kính chân răng, mm 300

- Số lượng răng 18

3.1.Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy đập lúa liên hồn VN 2000.

a.Cấu tạo.

b.Sơ đồ động lực học.

5 - Răng đập.

4 - Lô đập.

3 - Bánh đai bị dẫn.

2 - Bánh đai dẫn.

1 - Động cơ.

Hình 3.1: Sơ đồ động học của máy đập lúa liên hồn

c.Nguyên lý hoạt động.

Khi động cơ quay làm cho bánh đai 2 quay, nhờ bộ truyền đai bánh đai

2 truyền chuyển động quay tới bánh đai 3 gắn trên trục đập, làm cho trục đập quay Trên lơ đập cĩ gắn các răng đập, khi trục đập quay các răng này

có tác dụng vừa tách hạt lúa ra khỏi bông vừa có tác dụng đẩy lúa về phía cuối trục đập Khi đến cuối trục đập lúa lúc này đã được tách hết hạt chỉ còn lại rơm và được đẩy ra ngoài nhờ các cánh quạt được bố trí ở cuối trục đập

3.2.Khảo sát động lực học trục đập.

a.Thiết lập biểu thức tính lực và mômen tại các răng đập.

Xét bộ truyền đai như hình vẽ:

Ta có hệ thức (theo tài liệu [4]):

3 1

Trong đó:

F t: lực vòng trên bánh đai, hay lực có ích, N

d1: đường kính bánh dẫn, mm

T1: mômen xoắn trên trục dẫn, N.m

P: công suất của máy, kW

V1: vận tốc vòng của bánh dẫn, m/s

1 1

1

60.1000

d n

V = π (3.3)

Với:

n1: số vòng quay của bánh dẫn trong 1 phút,v/ph

Từ (3.2) và (3.3) ta có công thức tính lực vòng theo các thông số của bánh dẫn là:

Ta có hệ thức (theo tài liệu [4]):

V2 =V1 1( − ξ) (3.5) Trong đó:

V1: vận tốc vòng của bánh dẫn, m/s.

V2: vận tốc vòng của bánh bị dẫn, m/s

ξ: hệ số trượt của đai.

Vận tốc vòng V2 của bánh bị dẫn được tính theo công thức:

2 2

2

60.1000

d n

V = π (3.6)

Trong đó:

d2: đường kính của bánh bị dẫn, mm

n2: số vòng quay trong 1 phút của bánh bị dẫn, v/ph

Từ các công thức (3.2),(3.5) và (3.6) ta có công thức tính lực vòng trong truyền động đai theo các thông số của bánh bị dẫn là:

7 ( )

2 2

1 6.10

.

t

P F

d n

ξ π

.

t r

P F

ξ π

n

ξ π

−

= = (3.9)

Biểu thức (3.9) chính là biểu thức tính tổng mômen tại một điểm trên các răng đập

b.Thiết lập phương trình chuyển động của trục đập.

Do khi máy làm việc có lúa đưa vào, tạo ra một lực cản Fc và mômen cản Mc đối với trục đập và vì vậy ở đây coi chuyển động của trục đập là chuyển động quay biến đổi

Như vậy, nếu bỏ qua ma sát tại các ổ bi trên trục đập thì phương trình chuyển động của trục đập được mô tả như sau:

J ϕ = && M t−M c (3.10)

Trong đó:

M t: Mômen của ngoại lực tác dụng do lực vòng Ft tạo ra

M c: Mômen cản của lúa lên trục đập

J: Mômen quán tính của trục đập

Mômen quán tính J của trục đập được tính theo công thức:

J = +J1 J2 + +J3 J4 (3.11)

Trong đó:

J1: Mômen quán tính của bánh đai

J2: Mômen quán tính của lô đập

J3: Mômen quán tính của răng đập loại A ( loại răng bản nhỏ) J4: Mômen quán tính của răng đập loại B ( loại răng bản to).Khi tính mômen quán tính J1 của bánh đai ta tính như đối với bánh đà:

2

1

2

J = m r (3.12)

Trong đó:

m1: Khối lượng của bánh đai

r1: Bán kính của bánh đai

Vì lô đập là trụ rỗng nên ta có thể tính mômen quán tính J2 của lô đập theo công thức sau:

m2: Khối lượng của lô đập

r 2n: Bán kính ngoài của lô đập

r 2t: Bán kính trong của lô đập

Nếu răng đập A có các kích thước như hình 3.2, trong đó hệ trục tọa độ OUVZ được tạo ra khi quay hệ trục tọa độ OXYZ quanh trục OZ theo chiều ngược kim đồng hồ một góc α , và trục OU // ∆

K A: Số răng đập loại A.

m3: Khối lượng của răng đập A

a1: Chiều rộng của răng đập A

b1: Chiều cao của răng đập A

c1: Chiều dày của răng đập A

αa: Góc giữa véctơ pháp tuyến của bề mặt răng đập và trục

quay ∆ của lô đập

L1: Khoảng cách từ trục quay của lô đập đến chân răng đập A

L2: Khoảng cách từ trục quay của lô đập đến đỉnh răng đập A.Tương tự như đối với răng đập loại A, ta cũng tính được mômen quán tính J4 của răng đập loại B như sau:

m4: Khối lượng của răng đập B

a2: Chiều rộng của răng đập B

b2: Chiều cao của răng đập B

c2: Chiều dày của răng đập B

αb: Góc giữa véctơ pháp tuyến của bề mặt răng đập và trục

quay ∆ của lô đập

L3: Khoảng cách từ trục quay của lô đập đến chân răng đập B

L4: Khoảng cách từ trục quay của lô đập đến đỉnh răng đập B

Vì các răng đập A và các răng đập B đều có cùng chiều cao và các răng đập đều gắn lên lô đập nên ta có:

r2n = =L1 L3 (3.16)

Hơn nữa nếu mômen cản Mc cân bằng với mômen của ngoại lực tác dụng Mt, khi đó trục đập sẽ đứng im hoặc quay đều Mà trong thực tế khi máy làm việc trục đập vẫn quay khi lúa vẫn đưa vào, điều này có nghĩa mômen cản nhỏ hơn so với mômen của ngoại lực tác dụng lên trục đập ( Mc < Mt ) và như vậy có thể coi giá trị của mômen cản:

M c =k M. t (3.22)

Trong đó:

k: Hệ số của mômen cản

ξ π

c.Khảo sát sự biến đổi của gia tốc góc ϕ && và gia tốc dài a (a= ϕ && r) theo

Các thông số của trục đập:

+ Công suất động cơ: P = 13,5 kw

+ Tốc độ quay của động cơ: n1 = 1400 vg/ph

+ Hệ số trượt đai: ξ = 0,02.

+ Khối lượng của bánh đai: m1= 6,38 kg

+ Bán kính của bánh đai: r1= 150 mm

+ Khối lượng của lô đập: m2= 34,8 kg

+ Bán kính trong của lô đập: r 2t= 158 mm

+ Bán kính ngoài của lô đập: r 2n= 160 mm

+ Số răng đập loại A: K A= 12

+ Khối lượng của một răng đập loại A: m3= 0,52 kg

+ Các kích thước của răng đập loại A:

-Chiều rộng: a1 = 32.5 mm

-Chiều cao: b1 = 110 mm

-Chiều dày: c1 = 17 mm

+ Số răng đập loại B: K B = 6

+ Khối lượng của một răng đập loại B: m4 = 0,67 kg

+ Các kích thước của răng đập loại B:

Hình 3.3: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của gia tốc góc ϕ && vào sự thay

đổi của hệ số mômen cản k.

Hình 3.4: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của gia tốc dài a ( tại điểm giữa

của răng đập) vào sự thay đổi của hệ số mơmen cản k.

và gia tốc gĩc ϕ &&, gia tốc dài a (a= ϕ && r)

Răng đập Trục đập

β

Hình 3.5: Sơ đồ bố trí gĩc nghiêng của răng trên trục đập.

Từ hình vẽ trên ta suy ra cơng thức liên hệ giữa gĩc nghiêng β của răng

trên trục đập và gĩc α giữa véctơ pháp tuyến của bề mặt răng so với trục

Thay (3.25) vào (3.21) ta thu được công thức tính mômen quán tính của trục đập theo góc nghiêng β là:

Hình 3.7:

Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa góc nghiêng β và gia tốc

dài a= ϕ && r

Chương IV

MÔ PHỎNG ĐỘNG HỌC TRỤC ĐẬP

4.1.Khái quát về công cụ mô phỏng.

Các vấn đề lí thuyết về Visual C++ và OpenGL:

4.1.1.Visual C++

a)Giới thiệu

Visual C++ là một ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng, nó đã khắc

phục được một số nhược điểm của phương pháp lập trình hướng thủ tục bằng cách kết hợp các đặc trưng tốt nhất của lập trình hướng thủ tục với các quan niệm mới, mạnh hơn như lớp, thừa hưởng, đa trị Thư viện MFC (Microsoft Foundation Class ) của Visual C++ tỏ ra khá hiệu quả, chúng làm giảm nhẹ sức lực của người lập trình theo quan điểm hướng đối tượng Chương trình xây dựng trên cơ sở MFC có tính thích nghi cao, sẵn sàng chạy trên các thế hệ Windows khác nhau Vì xuất phát từ ngôn ngữ của hệ điều hành, cho nên Visual C++ có khả năng tận dụng mọi sức mạnh của hệ thống cho chương trình ứng dụng Tiếp theo, Visual C++ cho lại chương trình ngắn gọn và thực hiện với tốc độ rất cao, đôi khi so sánh được với chương trình viết bằng hợp ngữ Đặc biệt chức năng Wizard giúp làm giảm thiểu thời gian ban đầu để tạo lập khung chương trình Ngoài ra Visual C++ còn hỗ trợ các ứng dụng liên quan đến Internet, cơ sở dữ liệu

b)Thư viện MFC của Visual C++

MFC là tập hợp các lớp định nghĩa sẵn Chúng biểu diễn cách tiếp cận

hướng đối tượng đến lập trình Windows và chúng gói các Windows API Rất nhiều lập trình viên Visual C++ đã chọn thư viện MFC như là thư viện lớp để phát triển ứng dụng của mình MFC cho phép lập trình viên dành nhiều thời gian hơn cho phát triển các thành phần cấu trúc chương trình và

ít phải lo lắng về giao diện của Windows Đặc biệt, MFC làm đơn giản

tiến trình phát triển mã trình cho các loại máy có hệ điều hành khác nhau: Windows 16 bit, Win32, MacIntosh.

Hiện nay MFC của Visual C++ 6.0 có hơn 130 lớp, trong đó một số lớp được trực tiếp sử dụng và một số khác làm các lớp cơ sở cho lớp riêng của

lập trình viên Rất nhiều lớp khá đơn giản, chẳng hạn như lớp CPoint ( chỉ

chứa tọa độ x, y của điểm ) Một số lớp khác lại rất phức tạp, thí dụ như lớp

CWnd chứa cả cửa sổ mà ta quan sát thấy trên màn hình.

Trong chương trình MFC, giao diện lập trình rất ít được gọi trực tiếp Thay vì đó là tạo ra các đối tượng của các lớp MFC và gọi các hàm thành phần của chúng Rất nhiều hàm thành phần MFC là lớp bao bọc mỏng xung quanh giao diện lập trình ứng dụng ( Application Programming Interface – API ); và rất nhiều hàm, thậm chí có cùng tên với các hàm API Điều này giúp lập trình viên C có thể chuyển nhanh sang MFC Thí dụ, khi dịch

chuyển cửa sổ, trong C ta gọi hàm API với tên SetWinowsPos Khi tìm tên

hàm này trong MFC ta thấy MFC cũng trợ giúp chúng Đó là hàm thành

phần của lớp CWnd khi cửa sổ được coi là đối tượng còn SetWindowsPos

là một hành động mà ta muốn thực hiện trên đối tượng đó

MFC còn là khung ( framework ) ứng dụng MFC giúp định nghĩa cấu

trúc của ứng dụng và quản lý rất nhiều các công việc khác nữa Bắt đầu với

CWinApp, là lớp biểu diễn chính ứng dụng, MFC bao gồm hầu hết mọi

thao tác chương trình Khung ứng dụng cung cấp hàm WinMain, đến lượt

WinMain gọi các hàm thành phần của đối tượng ứng dụng để làm cho chương trình chạy Một trong các hàm thành phần của CWinApp mà

WinMain gọi đến là hàm Run, chúng chứa vòng lặp thông điệp và lệnh

chạy chương trình MFC còn hỗ trợ các tài liệu ( Document ) và quan sát ( View ), cho phép tách dữ liệu của chương trình khỏi biểu diễn đồ họa của

chúng MFC cũng đưa ra một số hàm API riêng, độc lập với các lớp và được dùng chung.

Các nhóm lớp trong thư viện MFC:

• Document & application class : Lo quản lý các tài liệu và các ứng

dụng

• Control Class : Liên quan đến các ô điều khiển nhìn thấy được

(visual control) như ô hiệu đính (Edit control), nút điều khiển (command button) ô liệt kê (list box) cũng như ô hỗn hợp ( combo box)

• Dialog box Class: Xử lý các khung đối thoại tự tạo bởi người sử

dụng (custom dialog box) và các khung đối thoại thông dụng đã cài sẵn (command dialog box như file, color selection, print, Fine/ Replace dialog box)

• Fram Window class : Quản lý các khung cửa sổ (chính và con )

liên quan đến tài liệu SDI và MDI

• View Class: Quản lý các trình đơn và các mục trình đơn.

• Control Bar Class : Tạo những thanh công, thanh tình trạng và

các dialog Bar trong một ứng dụng đi kèm với cửa sổ bị chẻ đôi giống như trên file Manager của windows

• Menu Bar : Quản lý các trình đơn và mục trình đơn

• Graphical Draw Object : Liên quan đến các hình ảnh đồ họa

bitmap, Icon và việc quản lý và sử dụng font chữ (Font ), hộp mầu (Color palette) thường được gọi là các đối tượng GDI (Graphic Device Interface)

• Graphical Drawing Class: Các lớp này sẽ giải quyết vẽ việc các

điểm, đường thẳng hoặc cong, hình dáng( tròn, chữ nhật, đa giác) thường được gọi là đối tượng GDI