Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP NGUYỄN THỊ HIÊN NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN CÁC THÔNG SỐ
Trang 1Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP
NGUYỄN THỊ HIÊN
NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN CÁC THÔNG SỐ HỢP LÝ CỦA LIÊN HỢP MÁY PHAY ĐẤT THỰC HIỆN
CƠ GIỚI HOÁ SẢN XUẤT MÍA ỨNG DỤNG CỤ THỂ CHO
TỈNH MIỀN NÚI CAO BẰNG
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy
Mã số: 625204011
Người hướng dẫn khoa học: GS.TSKH PHẠM VĂN LANG
THÁI NGUYÊN, NĂM 2010
Trang 2ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP
NGUYỄN THỊ HIÊN
NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN CÁC THÔNG SỐ HỢP LÝ CỦA LIÊN HỢP MÁY PHAY ĐẤT THỰC HIỆN
CƠ GIỚI HOÁ SẢN XUẤT MÍA ỨNG DỤNG CỤ THỂ CHO
TỈNH MIỀN NÚI CAO BẰNG
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
Trang 3
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 1
MỤC LỤC
BẢNG ĐƠN VỊ CÁC ĐẠI LƯỢNG ……….…….3
DANH MỤC CÁC BẢNG ……… …….……… 4
DANH MỤC CÁC HÌNH ……… ……….5
ĐẶT VẤN ĐỀ 6
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ LÀM ĐẤT CHO VÙNG MÍA Ở VIỆT NAM 8
1.1 Tình hình sản xuất và yêu cầu kỹ thuật đối với máy làm đất trồng mía trên thế giới và Việt Nam 8
1.2 Một số công nghệ làm đất trồng mía tiêu biểu trên thế giới và Việt nam 13 1.2.1 Một số công nghệ làm đất trồng mía tiêu biểu trên thế giới 13
1.2.2 Một số công nghệ và máy làm đất trồng mía chủ yếu ở Việt Nam 16
1.2.3 Kết quả nghiên cứu khoa học trong lĩnh vực cơ giới hóa khâu làm đất trồng mía 28
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN ĐỂ CHỌN DÃY MÁY PHAY PHÙ HỢP VỚI ĐIỀU KIỆN CANH TÁC 32
2.1 Cơ sở của lý thuyết đồng dạng - mô hình - phép phân tích thứ nguyên 32
2.1.1 Ứng dụng lý thuyết đồng dạng và mô hình trong phương pháp nghiên cứu về máy móc dùng nông nghiệp 32
2.1.2 Mô hình, bản chất và các dạng mô hình 33
2.1.3 Chuẩn số đồng dạng 35
2.1.4 Lý thuyết thứ nguyên 35
2.1.5 Nguyên lý của lý thuyết đồng dạng - Định lý đồng dạng 37
2.3.6 Phương pháp xác định chuẩn số đồng dạng 38
2.2 Tính chất cơ lý của đất: 39
2.2.1 Độ cứng của đất (hay còn gọi là hệ số nén thể tích): 40
2.2.2 Lực cản của đất: 41
2.2.3 Lực cản chuyển động của công cụ, máy móc khi tác động vào đất: 42
2.3 Mối quan hệ đất - máy trong khâu phay làm nhỏ đất để trồng mía 48
Trang 42.3.1 Nguồn động lực dùng cho máy phay làm đất trồng mía………47
2.3.2 Thông số cơ bản ảnh hưởng tới chất lượng làm việc của phay: 54
2.3.3 Kết quả thiết kế phay đất và máy băm gốc mía 61
2.4 Đặc điểm kết cấu máy phay đất 62
CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM MÁY PHAY ĐẤT TRÊN RUỘNG TRỒNG MÍA TẠI CAO BẰNG 70
3.1 Mục đích 70
3.2 Nội dung thí nghiệm 70
3.2.1 Trình diễn các máy canh tác mía tại huyện Phục Hoà 71
3.2.2 Thiết bị thí nghiệm; 77
3.3 Kết quả thực nghiệm trong điều kiện sản xuất - Phân tích hiệu quả kinh tế của khâu phay đất bằng máy; 82
3.3.1 Xây dựng mô hình thí nghiệm 82
3.3.2 Xây dựng quy trình canh tác mía áp dụng cho mô hình: 83
3.3.3 Đặc điểm ruộng trồng mía: 84
3.3.4 Năng suất liên hợp máy: 84
3.3.5 Hiệu quả kinh tế 85
KẾT LUẬN CHUNG - KIẾN NGHỊ 82
1 Kết luận: 87
2 Kiến nghị: 88
TÀI LIỆU THAM KHẢO 89
Trang 5
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 3
Trang 6DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1: Diện tích, sản lượng mía ép và đường vụ 2006-2007 và kế hoạch
2007-2008 9
Bảng 1.2: Bảng tổng hợp diện tích và sản lượng mía vụ 2009 – 2010 11
Bảng 1.3: Dự kiến diện tích sản xuất mía vụ 2010 – 2011 12
Bảng 1.4: Kết quả thí nghiệm về độ sâu làm đất ảnh hưởng tới năng suất mía29 Bảng 2.1: Một số thông số chính của máy kéo Foton FT 324 53
Bảng 2.2: Các đại lượng chính của phay 64
Bảng 3.1: Dãy máy phay cho máy kéo bốn bánh 73
Bảng 3.2: Quy trình canh tác mía áp dụng hệ thống máy canh tác 83
Bảng 3.3: Năng suất các liên hợp máy và chi phí nhiên liệu 84
Trang 7Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 5
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1 Nhiệt độ trung bình các tháng trong năm 22
Hình 1.2 Số giờ nắng của các tháng trong năm 23
Hình 1.3 Lượng mưa trung bình các tháng trong năm 24
Hình 1.4 Độ ẩm trung bình các tháng trong năm 24
Hình 2.1 Độ cứng của đất p (kg/cm2) phụ thuộc vào độ ẩm W% 46
Hình 2.2 Quan hệ giữa lực cản riêng của đất khi cày k0 (kg/cm2) 47
và độ ẩm của đất W% 47
Hình 2.3 Máy kéo 4 bánh Foton FT 324 54
Hình 2.4 Các loại lưỡi dao phay 55
Hình 2.5 Đường tròn đỉnh tốc độ tuyệt đối 57
Hình 2.6 Sơ đồ xác định góc đặt dao β và góc đặt dao γ 58
Hình 2.7 Sơ đồ xác định góc đặt dao 59
Hình 2.8 Máy phay đất thiết kế 61
Hình 3.2 Máy cày không lật đang làm việc trên ruộng 73
Hình 3.3 Máy phay đất đang làm việc trên ruộng 74
Hình 3.4 Máy rạch hàng trồng mía đang làm việc trên ruộng 76
Hình 3.6 Chi tiết nối ghép giữa trục thu công suất và sensor 79
Hình 3.7 Chi tiết nối ghép giữa sensor và trục máy phay 80
Hình 3.8 Lắp sensor đo momen lên trục động cơ máy phay 80
Hình 3.9 Kết quả đo: momen xoắn, tốc độ và công suất của máy phay 82
Hình 3.10 Các liên hợp máy canh tác mía đang làm việc trên mô hình thí nghiệm 83
Trang 8ĐẶT VẤN ĐỀ
Mía là cây công nghiệp ngắn ngày có hiệu quả kinh tế cao Ở nước ta mía
là nguyên liệu của ngành công nghiệp sản xuất đường và là nguyên liệu cho một số ngành công nghiệp giấy, hoá dược khác Để đáp ứng nhu cầu về đường, những năm gần đây cây mía đã được phát triển ở nhiều vùng trong cả nước, góp phần xoá đói giảm nghèo ở nông thôn, vùng sâu, vùng xa
Hiện nay trong sản xuất mía, cơ giới hoá các khâu chưa đồng bộ, chỉ có một
số vùng trồng mía tập trung được cơ giới hoá canh tác tương đối khá ở các khâu làm đất, còn các khâu thu hoạch như cắt gốc, làm sạch lá, cắt ngọn, bó cây, gom đống, chất lên xe hoàn toàn bằng lao động thủ công với các công cụ chủ yếu là dao, cuốc bàn Năng suất lao động rất thấp, cường độ lao động cao, tổn thất còn nhiều…
Trên thế giới cây mía được coi là cây năng lượng của thế kỷ tới Ngoài việc chế biến đường, mía còn là nguyên liệu cho hơn nhiều sản phẩm khác của các ngành như: dệt, giấy, mực, hóa dược…
Nghề trồng mía được phát triển lâu đời ở nước ta Cây mía được trồng khắp nơi trên đất nước từ vùng đất phèn mặn cho tới vùng đất khô cằn trên đồi dốc núi cao Phải công nhận rằng cây mía là cây dễ trồng, không kén đất, chỉ cần đủ ánh sáng và độ ẩm là ngọn mía có thể nảy mầm và mọc lên thành cây Nhưng để cây mía mọc và phát triển tốt, cho năng suất và hiệu quả kinh tế cao thì còn là vấn đề tổng hợp phức tạp của các ngành có liên quan tới cây mía, tất nhiên trong đó cần thiết có sự đóng góp của ngành cơ giới hóa nông nghiệp 2
Do đó tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu lựa chọn các thông số hợp lý của liên hợp máy phay đất thực hiện cơ giới hóa trong sản xuất mía.”
*Mục tiêu: Nghiên cứu cơ sở khoa học lựa chọn các yếu tố ảnh hưởng đến khả
năng làm việc của liên hợp máy canh tác cho vùng trồng mía
Trang 9Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 7
*Nội dung nghiên cứu:
- Phân tích tổng hợp quy trình làm đất, chăm sóc mía đang được áp dụng ở các
*Phương pháp nghiên cứu:
- Phương pháp sử lý số liệu thống kê đánh giá kết quả thu được thông qua chương trình tính toán quy hồi
- Phương pháp quy hoạch thực nghiệm lý thuyết đồng dạng và phân tích thứ nguyên
- Phương pháp đánh giá so sánh các loại máy phay
- Phương pháp đo đạc thực tế trên đồng ruộng
Trang 10CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ LÀM ĐẤT CHO VÙNG
MÍA Ở VIỆT NAM
1.1 Tình hình sản xuất và yêu cầu kỹ thuật đối với máy làm đất trồng mía trên thế giới và Việt Nam
Diện tích trồng mía trên thế giới rất lớn (khoảng hơn 20 triệu ha) nhưng phân bố không đều Trên 95% diện tích trồng mía tập trung ở Châu Á - Thái Bình Dương, còn các nước khác thuộc các châu Âu, Châu Phi, Châu Mỹ chỉ chiếm khoảng 5% Khoảng 20 nước trồng nhiều mía, trong đó có các nước diện tích trồng lớn như Trung Quốc - 1,35 triệu ha, Ấn độ - 4,10 triệu ha, Thái Lan - 1,05 triệu ha, Ôxtrâylia - 0,41 triệu ha, Việt nam - 0,315 triệu ha
Những nước có năng suất mía cao là Ôxtrâylia - 83 tấn/ha, Inđônêxia - 82 tấn/ha, Philippin - 78,8 tấn /ha, Nhật Bản - 71,6 tấn /ha, Papua New Ginê - 69,3 tấn/ha Trong khi đó có những nước năng suất mía còn thấp như Butan - 30 tấn/ha, NêPan - 31 tấn/ha, Srilanka - 35,8 tấn/ha, Việt nam - 42,2 tấn/ha
Việt Nam là nước có diện tích trồng mía đứng vào loại trung bình trên thế giới, tập trung ở các khu vực phía Bắc, phía Nam Trung Bộ và Nam Bộ
Trong những năm qua, nhờ có giá trị kinh tế cao, cộng với mục tiêu sản suất 1 triệu tấn đường của Nhà nước, diện tích và sản lượng mía đã tăng đáng
kể Theo số liệu thống kê vụ mía năm 2006-2007, diện tích trồng mía cả nước đạt gần 310.067 ha, sản lượng mía đạt khoảng 17,0 triệu tấn So với vụ 2004-
2005 diện tích tăng 45.000 ha (17%); năng suất mía tăng 3,9 tấn/ha (7,6%); sản lượng mía tăng 3,5 triệu tấn (25,9%) Diện tích vùng nguyên liệu các nhà máy
đã ký hợp đồng đầu tư và tiêu bao là 219.752 ha
Sản xuất mía đường ở nước ta có từ lâu đời nhưng chỉ mới bắt đầu phát triển vào cuối thập kỷ 80 và cho đến năm 1998 Việt Nam vẫn là nước nhập khẩu đường Vào năm 1994, cả nước sản xuất được khoảng 300.000 tấn đường (gần 100.000 tấn
Trang 11data error !!! can't not
read
Trang 12data error !!! can't not
read
Trang 13data error !!! can't not
read
Trang 14data error !!! can't not
read
Trang 15data error !!! can't not
read
Trang 17data error !!! can't not
read
Trang 18data error !!! can't not
read
Trang 19data error !!! can't not
read
Trang 20data error !!! can't not
read
Trang 21data error !!! can't not
read
Trang 22data error !!! can't not
read
data error !!! can't not
Trang 23data error !!! can't not
read
data error !!! can't not
read
Trang 24data error !!! can't not
read
data error !!! can't not
Trang 26data error !!! can't not
read
Trang 27data error !!! can't not
read