TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG DI ĐỘNG CHO MÁY PHUN THUỐC TỰ HÀNH PHỤC VỤ CƠ GIỚI HÓA KHÂU CHĂM SÓC LÚA

TÓM TẮT Trên cơ sở nghiên cứu tìm hiểu các loại máy phun thuốc cho lúa hiện nay, thấy được ưu nhược điểm của từng loại máy.. Trong đề tài này tôi đã thiết kế một kiểu máy phun thuốc với

i

GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG DI ĐỘNG CHO MÁY PHUN THUỐC TỰ HÀNH PHỤC VỤ CƠ GIỚI HÓA KHÂU

CHĂM SÓC LÚA

Họ và tên sinh viên: NGUYỄN ĐỨC BẢO Ngành: CƠ KHÍ NÔNG LÂM Niên khóa: 2008 - 2012

Tháng 6/2012

TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆTHỐNG DI ĐỘNG CHO MÁY PHUN THUỐC

TỰ HÀNH PHỤC VỤ CƠ GIỚI HÓA KHÂU CHĂM SÓC LÚA

Tác giả

Nguyễn Đức Bảo

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu

Cấp bằng Kỹ sư ngành

Cơ Khí Nông Lâm

Giáo viên hướng dẫn:

Th.S Đặng Hữu Dũng Th.S Nguyễn Văn Lành

Tháng 6 năm 2012

ii

CẢM TẠ

Tôi xin chân thành cảm tạ:

Công ơn Cha Mẹ đã hỗ trợ và động viên tôi trong suốt quá trình học tập

Ban Giám Hiệu cùng quý thầy, cô, cán bộ nhân viên trường Đại Học Nông Lâm

TP Hồ Chí Minh đã giúp tôi hoàn thành đề tài tốt nghiệp cuối khóa học này

Ban Chủ Nhiệm Khoa Cơ Khí Công Nghệ cùng toàn thể quý thầy cô đã tận tình, giúp đỡ trong quá trình học tập tại trường

Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến:

Th.S Đặng Hữu Dũng, Th.S Nguyễn Văn Lành đã hết lòng giảng dạy và hướng dẫn tận tình cho tôi thực hiện đề tài này

Cảm ơn Th.S Đỗ Hữu Toàn đã hết lòng giúp đỡ trong thời gian tôi hoàn thành đề tài

Cảm ơn cán bộ, nhân viên Trường Đại Học Nông Lâm TP HCM đã giúp đỡ cho tôi hoàn thành đề tài này

Chân thành cảm ơn các bạn sinh viên khóa 2008 - 2012 đã giúp đỡ cũng như đóng góp ý kiến quý báu giúp tôi hoàn thành đề tài này

 

TÓM TẮT

Trên cơ sở nghiên cứu tìm hiểu các loại máy phun thuốc cho lúa hiện nay, thấy được ưu nhược điểm của từng loại máy Để tìm ra một loại máy mới hiệu quả cao hơn đáp ứng được yêu cầu của người nông dân Trong đề tài này tôi đã thiết kế một kiểu máy phun thuốc với bề rộng làm việc là 20 m và di chuyển tự hành trên đồng ít gây tổn thương tới cây lúa

KẾT QUẢ THỰC HIỆN:

 Thiết kế một hệ thống di động có khả năng tự hành, ít gây tổn hại cây lúa

 Độ bền của khung bàn trục đạt yêu cầu

 Có thể di động trên mặt đồng với độ gọn nhẹ của máy

 Điều khiển đơn giản không có các cơ cấu phức tạp máy sử dụng nhiều chi tiết sãn có nên giá thành rẻ

 Giảm bớt sự ảnh hưởng của thuốc với người lao động

* Đề tài đã đạt được mục tiêu đề ra

SINH VIÊN THỰC HIỆN GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Th.S Nguyễn Văn Lành

iv

MỤC LỤC CẢM TẠ II TÓM TẮT III KẾT QUẢ THỰC HIỆN: III MỤC LỤC IV DANH SÁCH CÁC HÌNH VI DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU VIII CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN 3

2.1 NHỮNGVẤNĐỀCHUNG 3

2.1.1 Nguồn gốc cây lúa 3

2.1.2 Lịch sử phát triển 3

2.1.3 Vùng phân bố 3

2.1.4 Đặc tính thực vật học và phân loại 3

2.1.4.1 Rể 4

2.1.4.2 Thân 4

2.1.4.3 Bông lúa 4

2.2 TỔNGQUANVỀCÂYLÚAVÀDIỆNTÍCHTRỒNGLÚAỞVIỆTNAM 5

2.2.1 Vai trò của cây lúa ở nước ta 5

2.2.2 Tình trạng sản xuất lúa ở Việt Nam 5

2.3 NHUCẦUXỊTTHUỐCTRONGCẢTHỜIKÌSINHTRƯỞNGCỦACÂY LÚA 6

2.3.1 Đặc điểm việc phun thuốc cho cây lúa 6

2.3.1.1 Tính chất quan trọng của việc phun thuốc cho lúa 6

2.3.1.2 Các thời điểm phun thuốc trong quá trình phát triển của cây lúa 6

2.3.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng phương tiện phun thuốc cho luá 6

2.3.1.4 Yêu cầu kĩ thuật khi phun thuốc cho lúa 7

2.3.2 Tìm hiểu về chi phí phun thuốc bảo vệ cho lúa 7

2.4 CÁCPHƯƠNGPHÁPPHUNTHUỐCHIỆNNAY 8

2.4.1 Sử dụng bình phun đeo vai tạo áp lực phun bằng tay đẩy 8

2.4.2 Sử dụng bình phun đeo vai tạo áp lực phun bằng lực kéo tay 8

2.4.3 Bình đeo vai có gắn động cơ 9

2.5 CƠSỞĐỂLỰACHỌNMÔHÌNH 10

2.5.1 Nhiệm vụ và yêu cầu kĩ thuật 10

2.5.2 Lựa chọn mô hình thiết kế 10

2.5.3 Xác định năng suất thiết kê 11

2.6 MỘTSỐHỆTHỐNGDIĐỘNGDICHUYỂNTRÊNĐẤTLÚA 11

2.7 CÁCLÍTHUYẾTTÍNHTOÁNLIÊNQUAN 14

2.7.1 Tính toán các bộ truyền 14

2.7.2 Tính toán các chi tiết trên máy 14

CHƯƠNG 3 PHƯƠNG PHÁP PHƯƠNG TIỆN 15

3.1 PHƯƠNGPHÁPTHIẾTKẾHỆTHỐNGDIĐỘNGCHOMÁYPHUN THUỐC 15

3.2 PHƯƠNGPHÁPTHIẾTKẾCÁCBỘTRUYỀN 15

3.3 PHƯƠNGTIỆNTHỰCHIỆN 15

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 16

4.1 MÔHÌNHTHIẾTKẾ 16

4.2 SƠLƯỢCVỀSƠĐỒTRUYỀNĐỘNG 17

4.3 LỰACHỌNTHIẾTKẾCÁCBỘPHẬNTRONGHỆTHỐNGDIĐỘNG 18

4.3.1 Động cơ và các bộ truyền 18

4.3.1.1 Động cơ 18

4.3.1.2 Các bộ truyền 18

4.3.1.3 Hộp số: 28

4.3.1.4 Bộ vi sai và bán trục 28

4.3.2 Bánh xe và hệ thống điều khiển 29

4.3.2.1 Bánh xe sau 29

4.3.2.2 Bánh xe trước: 30

4.3.2.3 Hạn chế 32

4.3.3 Khung xe 32

4.3.3.1 Gá lắp động cơ và máy bơm lên khung : 33

4.3.3.2 Gá lắp bình dung dịch lên khung 34

4.3.3.3 Gá lắp hộp số lên máy 35

4.3.3.4 Liên kết 2 bánh sau với khung xe 36

4.3.3.5 Gá lắp vị trí ngối cho người lái trên khung máy 36

4.4 TÍNHÁPLỰCTÁCĐỘNGLÊNBÁNHXE 38

4.5 TÍNHBỀNCHOMÁY 39

4.5.1 Tính độ bền uốn cho khung 39

4.5.2 Tính bền cho bánh xe 42

4.5.3 Tính bền cho mối ghép bán trục bánh xe 43

4.6 BỘPHẬNPHUN 43

4.6.1 Giàn phun 43

4.6.2 Vòi phun 43

4.6.3 Bơm và bình chứa dung dịch 44

4.6.3.1 Bơm và hoạt động của bơm 44

4.6.3.2 Bình chứa dung dich 44

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 45

5.1 KẾTLUẬN 45

5.2 ĐỀNGHỊ 45

TÀI LIỆU THAM KHẢO 46

vi

DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 1 : Đặc tính thực vật học của cây lúa…… ……….4

Hình 2: Bông lúa….……… 4

Hình 3: Bình phun thuốc sử dụng lực đẩy tay….……… ………8

Hình 4: Bình phun thuốc sử dụng lực kéo tay……… … 9

Hình 5: Bình phun thuốc có gắn động cơ…… ……….9

Hình 6: Sơ đồ chung …….……… … …Error! Bookmark not defined Hình 7: Hệ thống di động khâu làm đất …… ……….Error! Bookmark not defined Hình 8: Một số hệ thống di động khâu thu hoạch ……… 11

Hình 9: Mô hình chung của máy ………17

Hình 10: Bơm mini ……… 44

Hình 11: Sơ đồ truyền động của máy……… …….………… ………….18

Hình 12: Biểu đồ momen trục trung gian…… ……… 26

Hình 13:Hộp số 3 cấp , với 3 số tiến và 1 số lùi ……….…………28

Hình 14:Bộ vi sai……….………29

Hình 15: Bánh xe……….………29

Hình 16:Cấu tạo tâm bánh trước ……….……… 30

Hình 17: Đai ốc và trục bánh trước…… ………31

Hình 18: Sơ đồ bánh trước và tay đòn điều khiển…… ……… ………31

Hình 19: Liên kết giữa tay đòn điều khiển và khung….……… ………32

Hình 20: Khung xe ……… 33

Hình 21: Sơ đồ bố trí các thanh ngang trên khung xe ……….….33

Hình 22: Mặt cắt thanh thép gá động cơ và máy bơm……… ………34

Hình 23: Động cơ và máy bơm trên khung……… ………34

Hình 24: Cách gá lắp thùng dung dịch……….34

Hình 25: Thùng dung dịch tên khung… ……… ……… 35

Hình 26: Hộp số trên khung…….……… ………… 35

Hình 27: Sơ đồ gá hộp số trên khung… ………35

Hình 28: Liên kết khung với trục bánh xe…… ……….36

Hình 29: Lắp ghế ngồi……… 37

Hình 30: Ví trí ghế điều khiển trên máy ……….37

Hình 31 : Phản lực của đất tác dụng lên bánh xe…… ……… 38

Hình 32 : Phản lực tác dụng lên tiết diện bánh xe…….……… 38

Hình 33: Sơ đồ lực tác động lên khung ……….39

Hình 34: Biểu đồ momen uốn tác động lên khung……… 41

viii

DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU BẢNG 1: Bảng liệt kê một số giống lúa ngắn ngày phổ biến ở đồng bẳng sông Cửu Long……… 4

BẢNG 2:Diện tích lúa của các tỉnh đồng bằng sông Cửu :Long qua các năm(nghìn ha):……….5

BẢNG 3: Tìm hiểu về các giai đoạn phải phun thuốc cho cây lúa trong quá trình phát triển……… ……….7

BẢNG 4:Bảng so sánh về các phương pháp phun thuốc hiện có:……… ……… 10

BẢNG 5: Thông số động cơ……….……… 18

BẢNG 6: Phân phối tỉ số truyền……… ……… 18

BẢNG 7: Thông số bộ truyền trục trung gian…….……….26

BẢNG 8:Thông số ổ bi……….……31

Chương 1: MỞ ĐẦU

Ngành nông nghiệp nước ta đã có từ rất lâu đời Hiện nay có khoảng 70% dân số làm trong ngành nông nghiệp Dưới sự lãnh đạo của Đảng và nhà nước nền nông nghiệp nước ta đã phát triển vượt bậc Từ chỗ thiếu lương thực đến nay ngành nông nghiệp nước ta đã cung cấp được lượng lương thực khá dồi dào Năm 2006 nước ta đứng đầu thế thới về xuất khẩu lúa gạo

Trong nhưng năm gần đây lao động trong nông nghiệp thiếu nghiêm trọng do nhiều người dân ở các vùng nông thôn đua nhau lên thành phố làm việc tại các khu công nghiệp Lao động chủ yếu ở lại nông thôn phần nhiều là người già và trẻ em Chính vì thế việc cơ giới hóa trong nông nghiệp (đặc biệt là các tỉnh trồng lúa nước ở miền Tây Nam Bộ) trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết

Hiện nay ở các tỉnh miền Tây Nam Bộ việc trồng cây lúa nước đã được cơ giới hóa ở hầu hết các khâu làm đất đến thu hoạch, tuy nhiên trong khâu chăm sóc (đặc biệt

là khâu phun thuốc) việc cơ giới hóa vẫn đang còn là một bài toán khó làm đau đầu nhiều người dân Khi mà sâu bệnh lây lan những phương tiện hiện có không thể đáp ứng được nhu cầu cấp thiết của mùa vụ Khi mà người nông dân vẫn phải mang trên vai những bình phun thuốc nặng 20-30 kg khi phun thuốc

Hiện đã có nhiều loại máy phun thuốc được người dân và một số cơ sở địa phương chế tạo nhưng thực sự vẫn chưa thực sự giải quyết được những khó khăn của người trồng lúa Với năng suất làm việc cao nhưng lại mắc một số vấn đề như làm tổn thương cây lúa, chưa đảm bảo rằng người phun thuốc ít bị ảnh hưởng nhất do tính độc hại của thuốc

Như các loại máy phun đeo vai được sử dụng phổ biến nhất hiện nay với cả những máy có gắn động cơ thì yêu cầu về năng suất và giảm mêt mỏi cho người lao động vẫn chưa đạt được Khi mà công việc phun thuốc là công việc độc hại nhất trong quá trình trồng lúa

Trong quá trình phát triển cây lúa rất cần được bảo vệ bởi những loại sâu bệnh,

cỏ dại Như cỏ lúa, lồng vực v.v Cũng như các loại sâu bệnh như cháy lá, khô vằn,

2

bạc lá, đạo ôn, lem lép hạt sâu đục thân v.v …Trung bình mỗi mùa vụ ta phải trải qua

8 tới 12 lần phun thuốc Với những máy phun thuốc đeo vai có gắn động cơ hiện tại khi phun 1 ha sẽ mất khoảng 1 công lao động như vậy với 1 ha lúa trong một mùa sẽ mất khoảng 10 công lao động cho phun thuốc

Khi sâu dịch phát triển với mặt bằng chung đồng ruộng ở miền Tây nếu có dịch

sẽ lây lan rất nhanh Nếu chỉ sử dụng bình phun đeo vai thì khả năng kiểm soát dịch bệnh sẽ rất khó

thuốc tự hành phục vụ cơ giới hóa khâu chăm sóc lúa với mục đích:

 Thiết kế một mẫu máy phun thuốc có thể đáp ứng nhu cầu trên

 Tính toán các hệ thống trên máy sẵn sàng đưa vào chế tạo

 Đánh giá chung về máy và so sánh với các máy hiện có

Chương 2 TỔNG QUAN

2.1 NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG

2.1.1 Nguồn gốc cây lúa

Nền văn minh lúa nước đã có cách đây 10000 năm, là một nền văn minh cổ đại xuất hiện sớm nhất trong lịch sử loài người tại vùng Đông Nam Á và Nam Trung Quốc

2.1.2 Lịch sử phát triển

Từ khi bắt đầu trồng cây lúa nước người dân đã luôn luôn cải tiến và tìm ra những công cụ mới để phát triển việc trồng lúa Từ chỗ cây lúa chỉ trồng ở các vùng đồng bằng lớn đã lan rộng khắp các vùng ở Đông Nam châu Á Gần đây sự phát triển của khoa học kĩ thuật các giống lúa mới được lai tạo, các máy nông nghiệp giúp công việc trồng lúa dễ dàng hơn năng suất và chất lượng ngày một tăng

2.1.3 Vùng phân bố

Hiện tại cây lúa nước được trồng trên hầu hết các quốc gia Đông-Nam châu Á, châu Phi và Nam Mỹ, là nguồn lương thực chính của hơn nửa nhân loại (lúa- Wikipedia)

Ở nước ta, Lúa được trồng ở khắp nơi từ nam chí bắc và tập trung chủ yếu ở hai đồng bằng lớn là đồng bằng Sông Hồng và đồng bằng Sông Cửu Long

Hiện tại nước ta đang là 1 trong 2 nước xuất khẩu gạo lớn nhất thế giới

2.1.4 Đặc tính thực vật học và phân loại

Lúa nước là cây thân cỏ rề chùm sống ngắn ngày có chiều cao trung bình 85 cm

có khi cao đến 120 cm Tùy vào tập quán, thời tiết hay nhu cây sử dụng mà các giống lúa khác nhau được trồng khác biệt mỗi vùng

Hình 1 : Đặc tính thực vật học của cây lúa

Rể lúa khi cây non có màu trắng sữa, rể trưởng thành

có màu vàng nâu, rể già có màu đen

Là dạng thân cỏ, gồm nhiều mắt và lóng Trước thời kì trổ bông thân được bao bọc bởi bẹ lá Ở thân cây lúa thường xuất hiện bệnh như sâu đục thân v v…

Thời gian hình thành bông lúa là thời gian kể từ khi lúa bắt đầu phân hóa đòng cho tới khi lúa trổ

Hình 2: Bông lúa BẢNG 1 : Bảng liệt kê một số giống lúa ngắn ngày phổ biến ở đồng bẳng

sông Cửu Long(cayluongthuc.blogspot.com)

Giống lúa

Đặc tính OM 2717 Jasmine 85 OM 6377 OM 4900 Chiều cao cây (cm) 100-105 95-100 85-90 105-110 Thời gian sinh trưởng

2.1.4.1 Rể

2.1.4.2 Thân

2.1.4.3 Bông lúa

Năng suất (tấn/ha) 6-8 6-8 6-8 6-8

2.2 TỔNG QUAN VỀ CÂY LÚA VÀ DIỆN TÍCH TRỒNG LÚA Ở VIỆT NAM

2.2.1 Vai trò của cây lúa ở nước ta

Là một quốc gia thuần nông, từ thủa lập quốc cây lúa đã nắm vai trò chủ đạo của nền kinh tế nước ta Đi từ 1 nền nông nghiệp lạc hậu cho đến nay ngành nông nghiệp lúa nước của chúng ta đã có nhiều bước lớn mạnh như tăng mùa vụ, tăng năng suất và diện tích canh tác Từ việc thiếu lương thực đến nay nước ta đã trở thành quốc gia xuất khẩu lúa gạo lớn nhất nhì thế giới

2.2.2 Tình trạng sản xuất lúa ở Việt Nam

Theo tổng cục thống kê, ở nước ta năm 2010 có khoảng 7.5 triệu ha đất trồng lúa Phân bố chủ yếu ở 2 đồng bằng lớn Trong đó đồng bằng Sông Cửu Long có diện tích

và sản lượng lớn nhất cả nước

BẢNG 2:Diện tích lúa của các tỉnh đồng bằng sông Cửu

Long qua các năm(nghìn ha):

6

Tổng 3773.9 3683.1 3858.9 3870.0 3970.5 Diện tích mặt đồng ở đây khá rộng, theo tìm hiểu thì diện tích mỗi thửa ruộng trung bình nẳm trong khoảng từ 2000-7000 m2 Với diện tích thửa này việc cơ giới hóa tương đối thuận lợi

Ở các tỉnh đồng bằng Sông Cửu Long phương pháp gieo sạ được sử dụng phổ biến

2.3 NHU CẦU XỊT THUỐC TRONG CẢ THỜI KÌ SINH TRƯỞNG CỦA CÂY LÚA

2.3.1 Đặc điểm việc phun thuốc cho cây lúa

Sử dụng thuốc trừ dịch hại bao gồm sử dụng các loại thuốc ( diệt sâu hại, diệt cỏ) được áp dụng lên các muc tiêu sinh học của chúng (là các loại sâu bệnh gây hại mùa màng và các loại cỏ dại khác)

Một trong các cách sử dụng thuốc trừ dịch hại thông thường đó là máy xịt thuốc Trong khi sạ phun thuốc chống cỏ nảy mầm và trong quá trình cây lúa phát triển đến khi thu hoạch tùy từng giai đoạn tùy từng loại sâu bệnh mà ta phun thuốc Nói chung trong bất kì nào của cây lúa thì việc phun thuốc cũng có thể xảy ra

Ở những giai đoạn khác nhau cây lúa có chiều cao khác nhau, chiều cao của cây lúa ảnh hưởng rất lớn tới việc phun thuốc Cây lúa phát triển tới khi trưởng thành sẽ có chiều cao khoảng 1m

Tính chất của mặt đồng ảnh hường tới việc di chuyển trên mặt đồng Trên một chiếc máy phun thuốc thì hệ thống di động sẽ bị ảnh hưởng bởi yếu tố này nhiều nhất

So với các loại xe khác các loại xe trong nông nghiệp phải di chuyển trên những địa hình khó khăn hơn Hơn nữa đồng ruộng ở nước ta lại có nền đất khá yếu

Diện tích mặt đồng cũng ảnh hưởng tới công việc phun thuốc cũng như là một vấn đề quan tâm hàng đầu khi sử dụng phương pháp phun hay trong công tác chế tạo

2.3.1.1 Tính chất quan trọng của việc phun thuốc cho lúa.

2.3.1.2 Các thời điểm phun thuốc trong quá trình phát triển của cây lúa

2.3.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng phương tiện phun thuốc cho luá.

phương tiện phun Ở nước ta đặc biệt là các tỉnh miền Trung và miền Bắc diện tích mặt đồng tương đối nhỏ nên việc cơ giới hóa trong nông nghiệp tương đối khó khăn Còn các tỉnh đồng bằng Sông Cửu Long diện tích mặt đồng có lớn hơn thuận lợi hơn nên trong quá trình cơ giới hóa nông nghiệp

Dựa vào các yếu tố nói trên để chọn 1 một phương pháp phun và 1 hệ thống di động phù hợp

Đạt hiệu quả và năng suất cao tiết kiệm được sức lao động nhất …

Giảm tổn thương cho cây lúa nhất

Độ phun đồng đều trên toàn mặt đồng

An toàn lao động cho người phun

2.3.2 Tìm hiểu về chi phí phun thuốc bảo vệ cho lúa

Ngay sau khi sạ thì ta đã phải bắt tay vào công việc phun thuốc cho tới khi lúa gần được thu hoạch, công việc này vẫn phải diễn ra thường xuyên

BẢNG 3: Tìm hiểu về các giai đoạn phải phun thuốc cho cây lúa

trong quá trình phát triển

Ngay sau khi sạ Chống hạt cỏ nảy mầm SoFit Toàn bộ thời gian sinh trưởng Sâu đục thân Padan 95 SP

Lúa đẻ nhánh – ngậm sữa Sâu cuốn lá Regent 8800WP

Từ lúa mạ -lúa đẻ nhánh Bọ trĩ Regent 800 WG

Trước khi cây lúa trổ bông Lùn xoắn lá Bassa 50 EC

Suốt quá trình phát triển Đạo ôn New Hinosan 30 EC

Theo như trên thì trong suốt quá trình phát triển cây lúa luôn bị đe dọa bởi sâu bệnh Bất cứ thời điểm nào công việc phun thuốc cũng có thể diễn ra

2.3.1.4 Yêu cầu kĩ thuật khi phun thuốc cho lúa

8

Như đã nêu trong phần mở đầu Với loại bình phun thuốc phổ biến hiện tại, là bình đeo vai có động cơ thì với 1 ha phải mất 1 công lao động cho 1 lượt phun Một công lao động giá hiện tại khoảng 250.000 vnđ ( cho công việc phun thuốc) Trong suốt quá trình phát triển của cây lúa nếu ít dịch hại thì phải phun thuốc từ 8-12 lần Như vậy mỗi ha sẽ mất khoảng 2000.000 vnđ tiền công phun thuốc cho mỗi mùa Với giá trị như trên là con số không nhỏ để trả công cho 1 công việc trong giai đoạn chăm sóc lúa khi mà chưa tính đến tiền mua thuốc

2.4 CÁC PHƯƠNG PHÁP PHUN THUỐC HIỆN NAY

Ở nước ta hiện nay có nhiều phương pháp phun thuốc khác nhau nhưng chủ yếu

là các phương pháp:

2.4.1 Sử dụng bình phun đeo vai tạo áp lực phun bằng tay đẩy

Một thời gian không lâu trước đây công việc phun thuốc chủ yếu là sử dụng bình phun thuốc đeo vai dùng lực đẩy tay :

Hình 3: Bình phun thuốc sử dụng lực đẩy tay

Loại bình này cấu tạo đơn giản : giá thành rẻ chỉ khoảng 250.000 đồng/bình Bình có thể tích là 12 lít + 2 kg ( trọng lượng của bình ) thì khi sử dụng người lao động phải mang khối lượng này

Với áp suất phun chỉ khoảng < 0,2 MPa , thì với một lao động khỏe mạnh sẽ mất khoảng 20 phút cho một bình thuốc, mỗi sào (1000 m2) sẽ mất khoảng 3 bình dung dịch Như vậy với 1 ha lúa (tính cả thời gian pha dung dịch ) sẽ mất khoảng 2 công lao động, mỗi công lao động cho công việc độc hại này thường cao hơn các công việc khác ( khoảng 250.000 đồng)

2.4.2 Sử dụng bình phun đeo vai tạo áp lực phun bằng lực kéo tay

Sau một thời gian người ta thay bằng bình phun thuốc đeo vai sử dụng lực tay kéo

Hình 4: Bình phun thuốc sử dụng lực kéo tay .

Loại bình này có thể tích khoảng 18 lít + 2,5 kg ( trọng lượng bình) Tuy loại bình này đã thay đổi cách tạo áp suất phun từ đẩy thành kéo có lợi về lực hơn nhưng vẫn còn phải sử dụng lực tay gây mệt mỏi cho người lao động

Với áp suất phun từ 0,2 -0,3 MPa Có 2 vòi phun thì thời gian phun 18 lít dung dịch chỉ còn khoảng 15 phút Như vậy với loại bình này chỉ mất khoảng 12 giờ lao động cho 1 ha

Giá của loại bình này khoảng 650.000 đồng

Hiện nay loại bình này còn được sử dụng nhiều ở miền Trung và Tây Nguyên những nơi có diện tích trồng lúa nhỏ

2.4.3 Bình đeo vai có gắn động cơ

Hiện nay ở các tỉnh miền Tây nước ta hầu hết đều sử dụng loại máy bơm đeo vai

có gắn động cơ

Hình 5:Bình phun thuốc có gắn động cơ

Loại bình này đã hoàn toàn giải quyết được vấn đề tạo áp suất phun

Với áp suất phun khoảng 0,5 -0,6 MPa Bình có thể sử dụng khoảng 3 đến 5 vòi phun thời gian phun chỉ còn khoảng 8h/ha

Trọng lượng máy

Số vòi phun

Giá thành máy Bình phun

12h/ha 2.5+18 kg 2 650.000 vnđ

Bình phun

gắn động cơ

0.5-0.6 MPa

8h/ha

10-13+20-25 kg

2-6 triệu

vnđ

2.5 CƠ SỞ ĐỂ LỰA CHỌN MÔ HÌNH

2.5.1 Nhiệm vụ và yêu cầu kĩ thuật

Máy phun thuốc trừ sâu trên cây lúa, có hiệu quả phun cao, phù hợp với địa hình đồng ruộng Việt Nam

Khi làm việc máy không làm tổn thương tới cây lúa

Máy phải đạt năng suất làm việc cao đây là tiêu chí đầu tiên cần đạt được khi thiết kế máy

Thời gian làm việc trong năm của máy so với thời gian nghỉ quá thấp Chính vì thế nếu giá thành máy đắt thì chi phí mà chúng ta tiết kiệm được nhờ giảm thiểu công lao động và phòng hại kịp thời cho cây lúa sẽ không bù lại được giá của máy

Xe khi di chuyển trên đồng phải thật dễ dàng Bởi vì muốn tăng năng suất đồng nghĩa với việc tăng bề rộng làm việc Như vậy với 1 bề rộng làm việc lớn nếu xe di chuyển bấp bênh sẽ tạo dao động do quán tính lớn

2.5.2 Lựa chọn mô hình thiết kế

Với những đặc điểm và yêu cầu nêu trên, ta có thể lựa chọn 1 mô hình máy gọn nhẹ Với các cơ cấu thật đơn giản và để tiết kiệm chi phí chế tạo máy ta sử dùng các

bộ phận của các máy móc hết sử dụng

Cụ thể ở đây đề xuất sử dụng hộp số và cầu sau tái sử dụng Đây là 1 loại hộp số

3 cấp với 1 số lùi và 3 số tiến

Với chiều cao trung bình của cây lúa đã xác định trên Từ cơ sở đó ta lựa chọn đường kính bánh xe là 2200 mm Với bề rộng là 60 mm Bánh xe là thép ống dân dụng được uốn cong

Theo yêu cầu năng suất ta lựa chọn máy với bề rộng làm việc là 20 m Mang theo bình chứa dung dịch là 200 lít

 Vậy sơ đồ chung của máy là như sau:

Hình 6: Sơ đồ chung 2.5.3 Xác định năng suất thiết kê

Máy với bề rộng làm việc là 20 m Trong khi làm việc máy di chuyển với vận tốc

là 0.21-0.28 m/s Như vậy với để di chuyển hết 1 quãng đường 50 m chỉ mất khoảng 3 phút

2.6 MỘT SỐ HỆ THỐNG DI ĐỘNG DI CHUYỂN TRÊN ĐẤT LÚA

Nói chung các hệ thống di động trên đất lúa đều tương tư nhau khi chúng phải di chuyền trên cùng 1 địa hình làm việc

Một số hệ thống di động trên đất lúa là:(theo trang www.vatgia.com)

 Máy gặt tuốt liên hợp TC 750 cùa Nhật Bản có trọng lượng 800 kg ( cả người lái), diện tích chịu lực của bánh xe 6360 cm2 Như thế áp lực của máy tác động lên bánh xe là 2,9 N/ cm2

 Máy gặt đập liên hợp GLH-02 của cơ khí Đồng Tâm Có áp suất là 3,4 N/cm2

 Bàn chân người với trọng lượng trung bỉnh và cỡ chân trung bình có áp suất tác động lên đất là 7.8 N/cm2

 Tổng quan về các hệ thống di động di chuyển trên đất lúa

12

Khi thực hiện cơ giới hóa trong nông nghiệp, thì trong suốt mùa vụ từ khâu làm đất tới khi thu hoạch sẽ có rất nhiều lần các phương tiện cơ giới di chuyển trên mặt đồng Ở mỗi khâu thì tính chất làm việc cũng khác nhau

Khâu làm đất ở khâu làm đất do không phải lo ngại về việc làm tổn thương cây lúa nên đối với hệ thống di động khá thoải mái trong việc lựa chọn sử dụng Cụ thể ở đây là bề rộng bánh xe khi tăng bề rộng bánh xe là tăng được diện tích tiếp xúc của bánh nên giảm áp lực của xe Một số loại máy làm đất lúa như máy cày tay, máy bừa máy san phẳng

Hình 7: Hệ thống di động khâu làm đất

Trong quá trình làm đất các máy cơ giới có thể thoái mái hơn trong khi lựa chọn

hệ thống di động Tuy nhiên do phải di chuyển đất bùn nên ta cũng phải lựa chọn hợp

lí hệ thống di động của máy Qua tìm hiểu chung về các tài liệu cũng như thực trạng các máy móc hiện hành thì áp lực trung bình của bánh xe của các loại máy trong khâu làm đất nằm trong khoảng 2-3 N\cm2

Tương tự khâu làm đất thì trong khâu thu hoạch các phương tiện cơ giới cũng sẽ

di chuyển rất thoải mái mà không lo sợ làm tổn hại tới cây trồng, hơn nữa nếu có thể thì trong khi thu hoạch mặt đồng đã được tháo khô nước trước đó do vậy việc di chuyển của các phương tiện cũng sẽ có phần dễ dàng hơn trong khâu làm đất

Hình 8: Một số hệ thống di động trong khâu thu hoạch

 Trong khâu gieo trồng mà cụ thể ở đây là máy cấy , do phải di chuyển trên mặt đồng trước khi cấy cần đảm bảo độ bằng phẳng bề mặt nên hệ thống di động đòi hỏi phải gọn nhẹ di chuyển dễ dàng Trong các máy cấy hiện hành thì bánh xe với các mấu bám được sử dụng phổ biến

Tìm hiểu một số loại máy cấy được sử dụng ở nước ta như

 Xác định bước xích, và các thông số của bộ truyền

 Kiểm nghiệm bền cho xích

2.7.2 Tính toán các chi tiết trên máy

Máy gồm các chi tiết như : Hệ thống di động, hệ thống lái và khung

Tính khung và hệ thống di động (các bánh xe) ta chủ yếu tính toán độ bển uốn, nén Các chi tiết được chọn làm từ thép ống mạ kẽm

Hệ thống lái là 1 cơ cấu đơn giản là một tay đòn liên kết với truc bánh trước giúp người lái điều khiển nhẹ nhàng hơn

Chương 3 PHƯƠNG PHÁP PHƯƠNG TIỆN

Nhờ sự kế thừa từ các phương pháp phun thuốc đã có hiện nay và qua tìm hiểu tài liệu sách báo về đặc điểm sinh học của cây lúa cũng như tập quán canh tác của người nông dân từ đó chúng tôi xác định được:

3.1 PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ HỆ THỐNG DI ĐỘNG CHO MÁY PHUN THUỐC

Hệ thống di động phải được thiết kế dựa trên yêu cầu đảm bảo kĩ thuật nông học

Cơ sở tính toán thiết kế dựa vào tài liệu  1, 2

Hệ thống điều khiển được thiết kế đơn giản với 1 đoạn thép ống hàn với bánh trước đầu còn lại hàn với 1 thanh thép ngang có tác dụng như 1 cánh tay đòn Ống thép hàn cố định vào khung Và có 2 ổ bi đỡ 2 đầu

3.2 PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN

Các bộ truyền : nhằm mục đích truyền động từ động cơ tới bơm và bánh xe Các bộ truyền gồm có 1 bộ truyền đai, truyền động từ động cơ tới máy bơm 1 bộ truyền xích và 1 bộ truyền đai truyền động từ động cơ tới hộp số, 1 hộp số 3 cấp, bộ vi sai bán trục

Hộp số, bộ vi sai, và bán trục chúng tôi sử dụng các chi tiết có sẵn

Cơ sở tính toán dựa vào tài liệu  3 , 4

3.3 PHƯƠNG TIỆN THỰC HIỆN

Để phục vụ cho việc tính toán cần phải có các phương tiện sau:

 Máy tính cá nhân

 Các tài liệu về cơ sở chi tiết máy

 Các tài liệu về các máy máy phun thuốc đã có trên internet cũng như tìm hiểu thực tế

Đề giảm tối đa giá thành máy nên máy có 1 hệ thống điều khiển đơn giản chính

vì thế trong khi máy hoạt động việc điều khiển tương đối khó khăn Tuy nhiên trở ngại này có thể chấp nhận nếu đem so sánh với chi phí đã tiết kiệm được khi không có 1 hệ thống điều khiền phức tạp

Máy có giàn phun phía sau nên khi làm việc sẽ giảm phần nào ảnh hưởng độc hại của thuốc tới người lái máy

Bánh xe có đường kính lớn, bề rộng nhỏ sẽ làm giảm sự tác động giữa các chi tiết máy với cây lúa Tuy nhiên bề rộng bánh nhỏ, do đó diện tích tiếp xúc với mặt đổng bị giới hạn, làm tăng độ lún của máy

CÁC THÔNG SỐ BAN ĐẦU

 Động cơ công suất 4.0 kW Trọng lượng 16 kg

 Máy bơm công suất kéo cần thiết 1.8 kW trọng lượng bơm 6 kg

 Trọng lượng của bình chứa dung dịch 200 kg

 Vận tốc tiến của liên hợp máy 1.5 km/h

 Độ lún giả thiết của máy 100 mm

 Trọng lượng toàn máy 450 kg

Hình 10: Mô hình chung của máy

Máy được thiết kế tương đối đơn giản với nhiều bộ phận có thể sử dụng vật liệu sẵn có với mong muốn giảm tối đa chi phí sản xuất

4.2 SƠ LƯỢC VỀ SƠ ĐỒ TRUYỀN ĐỘNG

 Máy sử dụng động cơ xăng Honda khá phổ biến, có trọng lượng nhẹ

 Các cơ cấu truyền động đơn giản gồm 1 bộ truyền đai truyền động từ động cơ tới bơm, 1 bộ truyền đai và 1 bộ truyền xích truyền động từ động cơ hệ thống di động

 Hệ thống điều khiển sử dụng tay đòn đơn giản

 Hộp số và cẩu sau là các chi tiết có sẵn Hộp số là loại hộp số 3 cấp với 3 số tiến và 1 số lùi Ở cầu sau có bộ vi sai giúp cho việc quay vòng đầu bờ dễ dàng hơn

18

Hình 11: Sơ đồ truyền động của máy

4.3 LỰA CHỌN THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN TRONG HỆ THỐNG DI ĐỘNG 4.3.1 Động cơ và các bộ truyền

Bước đầu ta sử dụng động cơ xăng Honda 5,5 Hp Với các thông số cơ bản sau :

Phân phối công suất

Máy sử dụng bơm với công suất là kéo cần thiết là 1.8 kW, tương đương 2.5 Hp

Mà động cơ như đã nêu trên có công suất là 5.5 Hp

Ta có tổn thất công suất của bộ truyền đai là : 0.95-0.96, hiệu suất của bộ truyền

bộ truyền xích là 0.9-0.93, hiệu suất cùa hộp số 3 cấp sẽ là 0.92-0.94

Vậy tổng tồn thất công suất từ trục động cơ tới bán trục sẽ là :