1.3.2 Gieo ươm trong bầu tự làm Gieo trồng ngoài trời trong các bầu chứa, phương thức chủ yếu phổ biến là các vườn ươm nhỏ ỏ nông thôn mang tính chất hộ gia đình, cá thể nhỏ ít diện tíc
Trang 1LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô
của trường Đại học Công Nghệ TP Hồ Chí Minh, cũng như quý thầy cô
trong khoa Cơ - Điện – Điện Tử đã giảng dạy, truyền đạt những kiến
thức hữu ích cũng như kinh nghiệm quý báu cho em trong suốt 4 năm
qua
Nhóm chúng em xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy Hà
Ngọc Nguyên, người đã tận tình hướng dẫn nhóm hoàn thành tốt đồ án
tốt nghiệp này
Cảm ơn tất cả các bạn đã động viên, giúp đỡ chúng tôi trong suốt
quá trình học tập và hoàn thành đồ án
Sau cùng, chúng em gởi lời cảm ơn chân thành đến ba, mẹ đã ủng
hộ, động viên tạo mọi điều kiện thuận lợi trong suốt thời gian làm đồ
án tốt nghiệp
Kính chúc quý Thầy Cô và các bạn dồi dào sức khỏe, đạt nhiều
thành công trong công việc và cuộc sống
Nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn!
TP Hồ Chí Minh, tháng 1 năm 2018
Trang 2LỜI CAM ĐOAN
Chúng tôi xin cam đoan đây là đề tài nghiên cứu của chúng tôi Những kết quả và các số liệu trích dẫn trong luận văn tốt nghiệp là trung thực, không sao chép bất
kỳ nguồn nào khác Chúng tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm trước nhà trường về sự cam đoan này
TP Hồ Chí Minh, tháng 1 năm 2018
Sinh viên thực hiện Nguyễn Huy Phát
Đặng Đình Nguyên
Trang 3MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG 1
1.1 Giới thiệu chung về rau 1
1.2 Một số loại rau ngắn ngày 2
1.2.1: Rau muống 2
1.2.2 Rau xà lách 3
1.2.3 Rau mầm 3
1.2.4 Rau dền 4
1.3 Tìm hiểu một số phương pháp gieo trồng rau 4
1.3.1 Phương pháp gieo trồng trên luống 5
1.3.2 Gieo ươm trong bầu tự làm 6
1.3.3 Gieo trồng cây trên khay xốp chuyên dùng 7
1.4 Giới thiệu chung về quá trình tự động hóa quá trình gieo hạt 8
1.4.1 Lí do thiết yếu phải tự động hoá việc gieo trồng 8
1.4.2 Những chiếc máy gieo hạt của Việt Nam và Quốc tế 9
1.5 Phương án thiết kế máy gieo hạt liên hợp 11
1.5.1 Các phương án thiết kế: 11
1.5.2 Chọn phương án thiết kế: 14
CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MÁY GIEO HẠT LIÊN HỢP 15
2.1 Kết cấu dự kiến máy gieo hạt giống: 15
2.2 Cấu tạo chi tiết của từng phần 16
2.2.1 Máy gieo hạt 16
2.2.2 Bộ phận máy cấp khay 28
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ MẠCH KHÍ NÉN 32
3.1 Nguyên tắc hoạt động hệ thống Xylanh khí nén 32
3.2 Thiết kế điều khiển từng bộ phận Xylanh 32
CHƯƠNG 4: HỆ THỐNG ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN VÀ VẬN HÀNH 38
4.1 Chọn phương án điều khiển dùng PLC 38
4.2 So sánh PLC với các thiết bị điều khiển thông thường 38
4.3 Nguyên lý vận hành hoạt động của máy gieo hạt 41
4.4 Lưu đồ hoạt động của máy gieo hạt vườn ươm 42
4.5 Sơ đồ nối dây và chương trình điều khiển 43
4.6 Sơ đồ bố trí tủ điện và panen điều khiển 44
4.7 Chương trình nạp cho PLC 46
CHƯƠNG 5 KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 48
Trang 45.1 Thành phần của khung máy: 48
5.2 Lắp ráp hoàn thiện máy: 52
CHƯƠNG 6: TỔNG KẾT 56
6.1 Kết luận: 56
6.2 Các hạn chế 56
6.3 Hướng phát triển đề tài: 56
TÀI LIỆU THAM KHẢO 58
Trang 5DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 Một số loại rau 1
Hình 1.2 Rau muống 2
Hình 1.3 Rau xà lách 3
Hình 1.4 Rau mầm 3
Hình 1.5 Rau dền 4
Hình 1.6 Cách gieo trồng trên luống 5
Hình 1.7 Gieo hạt trong bầu nilông 6
Hình 1.8 Gieo trồng rau trong khay xốp 7
Hình 1.9 Gieo ươm ( xạ ) trên luống 8
Hình 1.10 Máy gieo hạt của anh Chương 10
Hình 1.11 Máy gieo hạt của hãng Seederman thế hệ GS3 11
Hình 1.12 Máy gieo hạt do hãng Hamilton (nước Anh) thiết kế 11
Hình 1.13 Máy gieo hạt dùng motor 12
Hình 1.14 Máy gieo hạt dung băng tải 12
Hình 1.15 Máy gieo hạt dùng khí nén 13
Hình 2.1 Khay xốp dùng gieo hạt 15
Hình 2.2 Thanh dập 17
Hình 2.3 Tấm gá 18
Hình 2.4 Con dập 18
Hình 2.5 Bộ phận dập khay 19
Hình 2.6 Bộ phận ben dập đẩy khay 19
Hình 2.7 Xylanh AIRTAC 20
Hình 2.8 Bảng lựa chọn xylanh của AIRTAC 20
Hình 2.9 Thanh trượt trụ đứng 21
Hình 2.10 Cụm dập đẩy khay 22
Hình 2.11 Cụm gieo hạt 22
Hình 2.12 Con trượt 23
Hình 2.13 Cơ cấu lấy hạt 24
Hình 2.14 Hệ thống khay đựng hạt 26
Hình 2.15 Định vị góc xoay 27
Hình 2.16 Bình hút hạt dư 28
Hình 2.17 Phễu đất 29
Hình 2.18 Xylanh bộ cấp khay 30
Hình 2.19 Máy gieo hạt 30
Trang 6Hình 2.20 Máy vào đất cấp khay 31
Hình 3.1 Sơ đồ cấp khí xylanh dập lỗ khay 33
Hình 3.2 Sơ đồ cấp khí xylanh đẩy khay 33
Hình 3.3 Sơ đồ cấp khí xilanh khí nén của bộ xoay hút hạt 34
Hình 3.4: Sơ đồ mạch hút chân không và thu hồi hạt dư 34
Hình 3.5 Sơ đồ trạng thái xylanh 35
Hình 3.6 Van khí nén 5/2 và van khí nén 2/2 35
Hình 3.7 Van tiết lưu 36
Hình 3.8 Van chỉnh áp 36
Hình 3.9 Đầu nối khí 36
Hình 3.10 Bộ áp tổng 37
Hình 3.11 Bộ lọc khí 37
Hình 4.1 Kết nối PC va PLC 38
Hình 4.2 Sơ đồ nguyên lí của máy gieo hạt 41
Hình 4.3 Lưu đồ hoạt động của máy gieo hạt 42
Hình 4.4 Sơ đồ nối dây PLC 43
Hình 4.5 Tủ điện chính 44
Hình 4.6 Panen điều khiển 45
Hình 4.7 Chương trình điều khiển 47
Hình 5.1 Chân đế máy 48
Hình 5.2 Bàn trượt 48
Hình 5.3 Gia công phễu đất 49
Hình 5.4 Khung đựng khay 49
Hình 5.5 Xylanh dập và đẩy 50
Hình 5.6 Xylanh xoay 50
Hình 5.7 Bộ tay đòn và xoay góc 51
Hình 5.8 Đĩa xích 51
Hình 5.9 Cơ cấu xoay góc 52
Hình 5.10 Cơ cấu dập lỗ và đẩy khay 52
Hình 5.11 Cơ cấu gieo hạt 53
Hình 5.12 Hệ thống gieo 53
Hình 5.13 Xylanh đẩy khay 54
Hình 5.14 Phần kéo khay 54
Hình 5.15 Hệ thống cấp khay 55
Hình 5.16 Máy gieo hạt liên hợp 55
Trang 7LỜI MỞ ĐẦU
1 Đặt vấn đề:
Thiết kế chế tạo máy có vai trò rất quan trọng trong sự nghiệp công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước, là thước đo và động lực phát triển của mỗi quốc gia Ngày nay, các kỹ sư vẫn không ngừng nghiên cứu và phát triển các ứng dung, máy móc nhằm phụ vụ cho nhu cầu ngày càng nâng cao của con người Khoa học và công nghệ giúp chúng ta ngày càng vươn cao hơn, xa hơn, sâu hơn…
Trong những năm gần đây, tình hình kinh tế thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng ngày càng phát triển mạnh mẽ hiện nay là ngành nông nghiệp trồng rau, củ, quả Việc sử dụng máy móc vào phục vụ cho ngành nông nghiệp ngày càng được chú trọng nhằm nâng cao việc sản xuất cũng như xuất khẩu
Qua thời gian tìm hiểu cùng với sự hướng dẫn của Thầy Hà Ngọc Nguyên, Thầy đã đưa ra tính thiết thực và cấp thiết khi nghiên cứu về đề tài
này Từ những luận điểm trên, nhóm thực hiện đã chọn đề tài: “Thiết kế máy gieo hạt liên hợp”
Trên thế giới, máy gieo hạt rất đa dạng Do đó, khi đi vào thiết kế thì mỗi loại máy cũng có nhiều vấn đề nghiên cứu khác nhau Trong phạm vi của đề tài này, người thực hiện chỉ đi sâu vào nghiên cứu máy gieo hạt theo yêu cầu của hạt
2 Mục đích nghiên cứu:
Đề tài “Máy gieo hạt liên hợp ” được thực hiện nhằm mục đích phục
vụ cho ngành nông nghiệp trong việc gieo các hạt nhỏ để đáp ứng nhu cầu tiêu dùng trong nước và xuất khẩu…
Trang 8CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG
1.1 Giới thiệu chung về rau
Rau là loại thực phẩm ăn cùng với lương thực trong bữa ăn của con người có nhiều loại rau khác nhau, tuỳ loại mà các bộ phận của nó như: lá, thân, hoa, quả hoặc củ được dùng làm thực phẩm Rau được chế biến làm thức ăn theo nhiều phương pháp khác nhau như ăn sống, luộc xào, muối mặn, đóng hộp,… Một số còn được chế làm nước giải khác như: bí đao, cà chua, cà rốt,…
Trang 9 Các chất khoáng trong rau thường dưới dạng ion kiềm nên giúp cho việc trung hoà độ pH trong máu và dịch tế bào
Vitamin A, B, C: cần thiết cho hoạt động trao đổi chất, tăng cường sự sinh trưởng, phát triển và sức đề kháng của cơ thể
Chất xơ: chiếm phần lớn lượng chất khô của rau, giúp cho việc tiêu hoá được thuận lợi, do đó góp phần quan trọng tăng cường dinh dưỡng cho cơ thể
Nhiều loại rau còn mang tính dược như tỏi chứa chất Phitoxit có tác dụng kháng sinh, chất Vitamin U trong cải bắp có tác dụng làm lành các vết loét bao
tử, chất Papavarin trong rau bồ ngót giúp an thần, cây hành giúp trị cảm lạnh và
ăn khó tiêu
Các chất đạm, bột, đường, chất béo trong rau không nhiều như các loại lương thực và thực phẩm khác nhưng cũng là nguồn bổ sung quan trọng Trong điều kiện thiếu lương thực, rau có thể cung cấp năng lượng duy trì cuộc sống một thời gian nhất định
Với thành phần dinh dưỡng phong phú, rau là yêu cầu không thể thiếu đối với đời sống con người
1.2 Một số loại rau ngắn ngày
1.2.1: Rau muống
Hình 1.2 Rau muống
Là loại rau quen thuộc trong mỗi bữa cơm của người Việt Nam, rau muống có thể được trồng từ ngọn hay từ hạt đều cực kỳ dễ Đây là loài cây ưa nước nên
Trang 10cần chọn loại đất giữ nước tương đối tốt Có thể thu hoạch từ 7 - 10 ngày để đảm bảo an toàn thực phẩm
1.2.2 Rau xà lách
Hình 1.3 Rau xà lách
Xà lách là loại cây thân thảo và cũng là tên gọi chung cho một loại rau ăn sống với ưu điểm dễ trồng, không cần chăm sóc nhiều, tốn ít chi phí và cho năng suất thu hoạch cao Sau khi gieo hạt từ 30 - 50 ngày có thể cắt ngọn để ăn và bón phân bổ sung dinh dưỡng cho đợt sau
1.2.3 Rau mầm
Hình 1.4 Rau mầm
Rau mầm là thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao gấp 5 lần so với các loại rau thường, hơn nữa, rau mầm không chứa mầm bệnh và vi sinh vật gây hại cho sức khỏe con người.Trong rau mầm xanh còn có chất Cartotene (chất tạo sắc tố), chlorophyll (diệp lục tố), đạm dễ tiêu Chỉ cần 50g loại rau này sẽ tương đương với lượng dinh dưỡng trong 200g rau bình thường Rau mầm có thể thu hoạch sau 5 ngày gieo trồng
Trang 111.2.4 Rau dền
Hình 1.5 Rau dền
Rau dền là loại rau mùa hè phổ biến trong các bữa ăn của mọi gia đình, ngoài công dụng làm mát gan, thanh nhiệt, rau dền còn được biết đến như một vị thuốc chữa được rất nhiều bệnh Rau dền dễ trồng, sống khỏe lại ít khi bị sâu bệnh nên chẳng cần đến phân bón hay thuốc trừ sâu, bạn hoàn toàn có thể trồng loại rau này ở nhà một cách dễ dàng Rau có thể thu hoạch trong khoảng 30-45 ngày Với rau dền, việc tưới nước là rất quan trọng, thường xuyên tưới nước sẽ giúp cây sinh trưởng và phát triển rất nhanh
1.3 Tìm hiểu một số phương pháp gieo trồng rau
Mỗi loại rau có đặc tính khác nhau vì vậy mà phương pháp gieo trồng và thu hoạch cũng khác nhau Do đó để mang lại năng suất và chất lượng cao đạt hiệu quả kinh tế lớn, ngoài chất lượng hạt giống ra thì phuơng pháp canh tác và gieo trồng quyết định trực tiếp đến sản lượng và chất lượng khi thu hoạch Cây rau là cây ngắn ngày, dễ canh tác, nhưng lại mang lại hiệu quả kinh tế rất cao nếu ta biết phương pháp thâm canh và gieo trồng hợp lí Để thực hiện được quá trình thâm canh triệt để nhất là các loại cây được ươm, chăm sóc ở các vườn ươm trước đó mời đem ra trồng Với việc ươm cây con ở các vườn ươm sẻ rút ngắn được thời gian nảy mầm và phát triển ban đầu của cây con Do đó ngoài việc phục vụ thâm canh triệt để, bên cạnh đó do đặc tính của câyrau trong quá trình nảy mầm cần có
Trang 12điều kiện độ ẩm, nhiệt độ, ánh sáng, dinh dưỡng hợp lý mới phát triển tốt nhất, khả năng chống nhiễm bệnh cao nhất Với các yêu cầu đó, chỉ ở các vườn ươm mới thực hiện tốt nhất Trong điều kiện tự nhiên, do thâm canh nên đất đai cải tạo tức thời chưa đủ thời gian diệt hết mầm bệnh Đa số cây nảy mầm rất dễ nhiễm bệnh chỉ một số cây thích ứng được Sau đây là một số phương pháp gieo trồng phổ biến ở nước ta
1.3.1 Phương pháp gieo trồng trên luống
Đây là phương pháp thủ công lâu đời Đất sau khi thu hoạch xong thường
để khoảng một tuần, rồi được cuốc lên phơi nắng một thời gian cho tơi xốp Sau đó được chia ô lên luống Trước khi gieo trồng hạt nông dân thường bón phân vi sinh hữu cơ như : tro, rơm mục, phân trâu bò, lợn gà , nhằm tăng độ tơi xốp và chất dinh dưỡng cho cây Làm như vậy cũng giảm chi phí bón phân hoá học cho cây sau này
Với phương pháp gieo trồng này nông dân cũng giảm được một phần thao tác bầu, một số thao tác chuẩn bị như: đất ươm, dàn chứa cây gieo, quá trình vận chuyển cây non ra đất canh tác, quá trình trồng Cây giống sau khi gieo phát triển luôn cứng cáp hơn, không cần quá trình phục hồi Phương pháp này thường dùng
để trồng một số loại rau lấy thân và lá làm thực phẩm như các loại rau và cải
Hình 1.6 Cách gieo trồng trên luống
Trang 13Khuyết điểm quan trọng nhất của phương pháp gieo trồng này là cây tiếp xúc trực tiếp với môi trường, khả năng phòng chống bệnh kém trước các đợt tấn công của dịch bệnh và các tác nhân khác do lây truyền như các bệnh nấm Khi mới gieo trồng hạt dễ bí các loại côn trùng có hại như dế, kiến ăn mất hạt Do đó khi gieo trồng nông dân hay trộn một ít thuốc trừ sâu với nồng độ thấp vào hạt để bảo vệ hạt trước sự tấn công của côn trùng Và thường thì phương pháp này chỉ
áp dụng với các loại hạt giống có giá thành thấp
1.3.2 Gieo ươm trong bầu tự làm
Gieo trồng ngoài trời trong các bầu chứa, phương thức chủ yếu phổ biến là các vườn ươm nhỏ ỏ nông thôn mang tính chất hộ gia đình, cá thể nhỏ ít diện tích canh tác hoặc các hộ gia đình có vườn nhỏ chỉ trồng đôi cây để cung cấp thực phẩm trong bữa ăn gia đình Đối với những hộ gia đình như trên nên chọn gieo trên bầu là phù hợp nhất, như vậy sẽ có biện pháp chăm sóc tốt Những loại cây có quả làm thực phẩm như: bầu, bí, cà chua…cũng được gieo ươm theo phương thức này Phương pháp gieo trên luống ít được lựa chọn đối với các loại cây này Ngoài ra, các giống cây mà khi gieo hạt nếu gặp điều kiện bất lợi như nắng nóng, mưa nhiều… thì không cho kết quả nẩy mầm tốt thì ta cũng nên chọn phương pháp gieo hạt giống trên bầu
Hình 1.7 Gieo hạt trong bầu nilông
Trang 141.3.3 Gieo trồng cây trên khay xốp chuyên dùng
Hạt giống dùng để gieo thường là các loại hạt giống rau ngắn ngày Khay gieo giống nhẹ làm bằng xốp có tuổi thọ tương đối cao, thực hiện ươm giống cây được nhiều lần trên một khay xốp Cây được ươm trên khay phát triển nhanh, việc ươm trên khay đảm bảo cho sự đồng đều phát triển của cây, thuận tiện cho
sự chăm sóc và bón phân, và càng rất thuận tiện cho sự vận chuyển khi đem trồng trong vườn hoặc ngoài đồng Hiện nay trên thị trường khay chuyên dụng dùng để ươm giống cây trồng được bán rất phổ biến và có rất nhiều loại và kích thước khác nhau Loại khay nhỏ từ 47 – 72 lỗ, loại lớn từ 82 – 120 lỗ Ngoài ra còn có loại khay xốp dùng cho việc trồng rau mầm Một hướng trồng rau khác mới phát triển trong thời gian gần đây Nhờ các loại khay tiện dụng này mà chúng ta không phải mất quá nhiều thời gian và sức lao động để làm bầu như trước đây Và cũng nhờ các loại khay này mà việc áp dụng phương pháp tự động hoá việc gieo trồng
dễ dàng được áp dụng và phát huy cũng như phát triển
Khay thường làm bằng xốp nhẹ, sản xuất dễ Khay gieo hạt giống đáy khay thường nhỏ lại, có lỗ nhỏ để thoát nước và dễ lấy cây con ra
Hình 1.8 Gieo trồng rau trong khay xốp
Trang 151.4 Giới thiệu chung về quá trình tự động hóa quá trình gieo hạt
1.4.1 Lí do thiết yếu phải tự động hoá việc gieo trồng
Như đã nói ở trên, tuy mỗi loại cây trồng có một phương pháp gieo ươm khác nhau Và có rất nhiều phương pháp gieo ươm Xong, ngoại trừ các loại rau, cải với thân và lá được dùng làm thực phẩm lá có phương pháp gieo đơn giản và
ít tốn thời gian và công lao động ( gieo ươm trên luống trực tiếp ngoài đồng mà trong dân gian người ta gọi là xạ và phương pháp trồng rau mầm mới được biệt hiện nay)
Tuy những phương pháp này tổn hao rất lớn về hạt giống Nhưng do giá thành hạt giống rẻ, nên đứng về mặc hiệu quả kinh tế vẫn chấp nhận được Xong, đây chỉ là những phương pháp của những nông dân vùng quê, nông dân chỉ làm thêm trong khu đất trống trong vườn nhằm tăng thêm thu nhập (nhưng không đáng kể) Các vườn ươm rất ít khi sử dụng phương pháp này để gieo trồng Ngoài phương pháp gieo ươm như trên ra, ta dễ dàng nhận thấy những phương pháp gieo ươm khác tốn rất nhiều thời gian và công sức, từ khâu làm bầu, đến làm đất, gieo hạt…Đặt biệt đối với các giống cây nhập ngoại có giá thành hạt rất cao ( từ 25 - 50 triệu/ kg ), đòi hỏi phải tiết kiệm hạt nhằm tiết kiệm kinh phí sản xuất nhằm hạ giá thành sản phẩm thì chủ vườn ươm phải đảm bảo mỗi lỗ chỉ
Trang 16gieo đúng một hạt, trong khi đó hạt thì rất nhỏ Nên đây là một công đoạn rất tốn công và khó khăn
Từ những yếu tố trên ta nhận thấy, các cây gieo trong vườn ươm nếu cùng một loại cây trồng, để thu hoạch một lần và đúng thời vụ thì khoảng cách của cây gieo đầu tiên và cuối cùng cách nhau không được quá 5 ngày Theo thống kê của các vườn ươm cho biết, mỗi người có thể gieo được khoảng từ 80 – 96 vĩ xốp( 84 lổ)/ngày Nếu một vườn ươm cần ươm khoảng 5.000 vĩ xốp trong 1 ngày thì cần tới hơn 52 công nhân (làm 8h/ngày) Nếu trong một đia phương có 10 vườn ươm gieo hạt cùng lúc thì cần tới 520 công nhân.Đây là lực lượng lao động quá lớn
và rất khó kiếm hiện nay Bởi đất nước chúng ta hiện nay không còn thuần nông nữa, lực lượng lao động ở nông thôn không còn dồi dào như trước Tuổi trẻ phải đến trường, thanh niên thì đô thị hoá làm việc, không thể trong chờ ở nhà để mỗi năm làm công hai ba vụ gieo trồng, mỗi vụ kéo dài chưa đầy nữa tháng như vậy được Nên việc giải bài toán nhân công gieo trồng là quá khó đối với các vườn ươm Dù có giải được thì kinh phí cũng quá cao không đem đến hiệu quả kinh tế
Từ những nguyên nhân trên, ta nhận thấy việc cơ giới hoá, tự động hoá gieo trồng nông nghiệp không còn là chủ trương nữa mà là vấn đề cấp thiết cần phải giải quyết ngay Bởi nó không những hiện đại hoá nông nghiệp để sản xuất có hiệu quả cao mà còn giải phóng sức lao động ở nông thôn Thúc đẩy nền công nghiệp phát triển
1.4.2 Những chiếc máy gieo hạt của Việt Nam và Quốc tế
a Máy gieo hạt của anh Chương
Máy được anh Nguyễn Hồng Chương sinh năm 1975 cư trú tại thôn Xuân Thượng, xã Lạc Lâm, huyện Đơn Dương, tỉnh Lâm Đồng, nghiên cứu và chế tạo thành cbác vào tháng 1 năm 2007 Máy được chế tạo với 80% là cơ khí, 20% là phần điện điều khiển Máy có công suất gieo 230 – 250 vĩ xốp/giờ Máy không
sử dụng vi mạch Máy được bà con trong vùng đánh giá là tiếc kiệm điện năng hơn so với máy nhập khẩu từ Úc, giá máy lại rẻ hơn ( máy của Úc giá 160triệu/máy) Lúc đầu máy được bán với giá 72 triệu/máy Hiện nay, giá bán
Trang 1754 triệu/1máy và anh Trương đang l àm việc rất khẩn trương để xuất xưởng 8 máy theo đơn đặt hàng
Hình 1.10 Máy gieo hạt của anh Chương
b Máy tự động gieo hạt của hãng Seederman
Máy xuất xứ từ USA, gồm 3 thế hệ Thế hệ mới ra đời là sự kế thừa và cải tiến của thế hệ trước nó, sao cho phù hợp với việc gieo trồng và đạt kết quả cao nhất
Máy GS3 hoạt động trên nguyên tắt bộ phận rung làm hạt nảy lên, sau đó hạt được máy hút chân không hút lấy thông qua hệ thống kim hút Sau đó hạt được nhả vào đúng vị trí lỗ khay Khay được đặt trên băng tải Hệ thống nhận biết và nhả hạt vào khay bằng cảm biến quang Máy được làm bằng nhôm và thép không
rỉ và các linh kiện khí nén khác Công suất của máy là 200 khay (288 lỗ)/h hoặc
120 khay ( 512 lỗ)/h Máy được bảo hành 1 năm Giá bán thoả thuận Đa phần được bán tạiMỹ
Trang 18Hình 1.11 Máy gieo hạt của hãng Seederman thế hệ GS3
c Máy gieo hạt do hãng Hamilton (nước Anh) thiết kế
Hình 1.12 Máy gieo hạt do hãng Hamilton (nước Anh) thiết kế
1.5 Phương án thiết kế máy gieo hạt liên hợp
1.5.1 Các phương án thiết kế:
Trang 19- Chỉ chạy theo một quy trình nhất định
- Phương pháp điều khiển khó thay đổi
Dùng băng tải
Hình 1.14 Máy gieo hạt dung băng tải
Trang 20 Ưu điểm:
- Có thể làm dây chuyền gieo hạt dài
- Năng suất làm việc cao
- Có thể đưa vào tự động hóa
Khuyết điểm:
- Giá thành cao
- Không phù hợp với các hộ kinh doanh nhỏ
- Chỉ nên sử dụng trong các khu trồng trọt có diện tích lớn
Trang 21- Các linh kiện dễ thay thế, máy thao tác đơn giản, nhỏ gọn
- Cơ cấu hoạt động của máy đơn giản dễ dàng vận hành cho mọi người sử dụng
- Tùy chỉnh nhanh chậm thông qua các van tiết lưu mà không cần cài đặt lại
Khuyết điểm:
- Hoạt động tương đối ồn
- Mất thời gian căn chỉnh lúc đầu
1.5.2 Chọn phương án thiết kế:
Với các phương án trên ta sẽ chọn phương án dùng khí nén vì nó phù hợp với điều kiện ươm trồng giống của nước ta với diện tích canh tác nhỏ, vừa phù hợp với điều kiện kinh tế, vừa dễ tháo lắp máy khi chế tạo và sửa chữa và bảo trì
Trang 22CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MÁY GIEO HẠT LIÊN HỢP
2.1 Kết cấu dự kiến máy gieo hạt giống:
Với khay chuyên dùng là khay xốp, đây là loại khay được dùng phổ biến và rộng rãi ở hầu hết các vườn ươm Ở khu vực Đà Lạt Lâm Đồng, vùng trọng điểm của cây rau khu vực phía Nam các vườn ươm sử dụng hơn 95% khay xốp để ươm cây Đây là đặc điểm rất thuận lợi để đi vào nghiên cứu chế tạo máy gieo hạt, khay có các thông số kĩ thuật 500x280x50 mm với số lỗ là 7x12
Hệ thống trục xylanh dập, đẩy khay hạt;
Hệ thống hút nhả hạt vào khay;
Khay chứa hạt và làm rung hạt;
Hệ thống điều khiển khí nén và PLC
Trang 23 Yêu cầu làm việc của máy gieo hạt giống:
Máy được đặt trong môi trường làm việc tránh gió, chỗ đặt máy phải bằng phẳng, đảm bảo máy hoạt động ổn định, không rung
Điều kiện làm việc của máy gieo hạt giống: đặt tại nơi làm việc trên mặt phẳng đảm bảo hiệu suất cao nhất, hạt giống sau khi làm sạch cho vào khay Máy hút chân không được hút liên tục trong quá trình mở máy làm việc
Máy phải được đặt trong môi trường làm việc không có gió nhiều vì sẽ ảnh hưởng đến quá trình hút nhả hạt Áp suất trung bình đảm bảo hoạt động là 0,3-0,5 MPa
Máy có thể gieo được những loại hạt có kích thước 3mm trở xuống (xà lách, bắp cải, rau muống,…)
2.2 Cấu tạo chi tiết của từng phần
Đế bàn làm để đỡ toàn bộ kết cấu bên trên của máy gieo hạt
Bàn đế thiết kế đơn giản: các thanh sắt V4 liên kết và đi nhau bằng mối ghép hàn Trên ba thanh giữa cho khay chạy qua, ta gắn thêm ba thanh nhựa để
Thanh dẫn hướng làm bằng nhôm có chiều dài 1000 mm hình L giúp khay
di chuyển không bị lệch khỏi tâm của các nút đục lỗ, tránh tình trạng các nút dập vào khay làm hư hỏng khay Ba thanh trượt cho khay ươm làm bằng nhựa được bắt cố định với bàn đế Thanh dẫn hướng được khoan hai đầu bắt thanh sắt để điều chỉnh khoảng cách của thanh
Nới lỏng thanh dẫn thích hợp bằng các núm đã được tiện ren, trượt nhẹ khay mà ta sử dụng giữa hai thanh dẫn trên thanh trượt đảm bảo khay ươm nằm
Trang 24giữa thanh dẫn và cho phép chạy được tự do Khay được sắp sếp đúng vị trí dưới thanh hút hạt mỗi lần kim hút thả hạt xuồng tâm lỗ khay.
Với thiết kế này ta sẽ cung cấp khay gieo hạt ngang, mỗi lần gieo được 12 hạt Và với hai khổ khay như trên ta chỉ cấp hạt 7 lần/khay Do đó máy sẽ hoạt động hiệu quả hơn so với khay nằm dọc Ngoài ra thanh nhựa gắn trên đế cũng giúp khay trượt được dễ dàng hơn
b Bộ phận dập
Thanh dập
Bộ phận dập được nối với một Xylanh dập, cấu tạo bộ phận dập gồm một thanh nhôm đúc 480mm x 34 mm x 40 mm, được bắt ốc với côn nhựa có 12 côn nhựa chia đều cách nhau 40 mm sao cho phù hợp với khoảng cách tâm giữa các
lỗ trên khay xốp 7x12 lỗ
Hình 2.2 Thanh dập
Thanh dập được gắn các cục nhựa được vát côn ở một đầu được cố định trên thanh nhôm bằng ốc vít, côn nhựa có tác dụng đập xuống hàng lỗ khay khoảng cách giữa hai côn nhựa là 40 mm
Thanh dập có tác dụng dập xuống khay lỗ khi đó đã được lấp đầy đất một khoảng cách sao cho có thể đẩy khay đi được Thanh dập được nối với xylanh bằng một miếng nhôm , miếng nhôm có chiều dài 220 mm rộng 60 mm trên miếng nhôm phay hai rãnh Ø8 dối xứng nhau có khoảng cách là giữa tâm của các rãnh
là 175mm, chúng có tác dụng giữ thanh dập, hai rãnh có tác dụng điều chỉnh thanh
Trang 25dập sao cho khi dập các núm dập đồng tâm với tâm lỗ khay Hệ thống thanh dập tháo lắp rất dễ dàng
bộ phận dập tổng quát như hình 2.6
Trang 26Hình 2.5 Bộ phận dập khay
c Bộ phận ben dập đẩy
Hình 2.6 Bộ phận ben dập đẩy khay
Hệ thống ben không những giúp máy đẩy khay tịnh tiến tới trước một khoảng cách bằng tâm hai lỗ kế tiếp nhau trên vĩ xốp mà còn đục lỗ để gieo hạt
Qua quá trình cho nhiều loại đất của vườn ươm vào khay với độ nén đất khác nhau, ta tiến hành thử độ nén đất theo chiều sâu khác nhau để phù hợp cho từng loại hạt giống ta có lực nén lớn nhất cho quá trình dập lỗ là 10N
Hành trình ben dập cũng không cần quá lớn vì chiều cao bộ phận dập có thể thay đổi được bởi các con trượt, do đó ta chọn được ben TN20x30 có đường kính
Trang 27pittong là 20mm, đường kính xylanh là 10mm hành trình pittong 30mm phù hợp với các thông số mà ta cần
Hình 2.8 Bảng lựa chọn xylanh của AIRTAC
Vì lực ma sát trượt nhỏ nên ta lựa chọn xylanh theo thiết kế ben dập đẩy như
Trang 28thiết kế trên (Hình 2.7) Ta nên lựa chọn ben đẩy có đường kính pittong đủ để khi ben đẩy khay tịnh tiến tới trước một khoảng cách bằng tâm hai lỗ kế tiếp nhau trên vĩ xốp không bị ảnh hưởng bởi lực momen uốn của bộ phận dập
Qua lực đẩy qua thử nghiệm ta chọn được ben đẩy TN32 có đường kính pittong 32mm, đường kính pittong 16mm,hành trình pittong 80mm của nhà sản xuất AIRTAC Việc chọn hành trình pittong 80 là để tránh lực Console của bộ phận dập gây ra
d Bộ phận trượt
Tất cả các thành phần của máy đều được gá trên bộ phận trượt Để hệ thống trượt được dễ dàng và để thuận tiện trong quá trình gia công chi tiết ta cần các thanh trụ trượt không nên hàn chặt vào thanh la đỡ Tuy phương pháp này giúp hệ thống vững Xong trong quá trình không đảm bảo tính song song, đồng tâm, vuông góc của một trong sáu ty ben thì có khả năng phải bỏ làm lại gây hao tổn và không đúng
kỹ thuật Do đó ta nên liên kết hệ thống này bằng mối ghép ren (Xem hình 2.10)
Hình 2.9 Thanh trượt trụ đứng
Ty ben phải nhẵn bóng không rĩ mới dễ dàng giúp hệ thống tịnh tiến lên
xuống khi cần
Trang 29Hình 2.10 Cụm dập đẩy khay
Hình 2.11 Cụm gieo hạt
Trang 30 Đầu kim hút
Trục xoay là thanh nhôm tròn đặc chiều dài 650mm, đường kính 16mm, được tiện 2 đầu xuống còn Þ12 được lăn trên hai bạc sắt có chiều dài 20mm được gắn trên hai thanh sắt V4 của bộ phận trượt trục dẫn Một đầu xoay được liên kết với
bộ phận truyền động bằng khớp xoay định vị Khoan hai lỗ Þ6 cố định các cánh tay đòn khi làm việc để đảm bảo hai cánh tay đòn được làm việc song song với nhau và cùng một góc xoay Hai cánh tay đòn được làm bằng nhôm
Thanh hút là một thanh nhôm tròn chiều dài 480mm, rỗng bên trong với đường kính 10mm Hai đầu trục bịt kín khí Trên thanh hút phải phẳng 2 mặt, và
Trang 31trên 1 mặt ta taro 2 lỗ Þ8 từ giữa thanh chia đều ra hai bên thanh với khoảng cách 80mm Một mặt ta khoan 12 lỗ Þ7 từ giữa thanh chia đều ra hai bên thanh với khoảng cách giữa hai lỗ hút là 40mm với yêu cầu khoảng cách và độ thẳng của lỗ gần như tuyệt đối để khi hút hạt được đều và khi nhả hạt đều giữa tâm lỗ khay Trên 12 lỗ ta bắt các núm hút bằng nhôm có chiều dài 17mm, đầu có đường kính Þ7 thì được gắn vào lỗ bằng mối ghép chặt để đảm bảo không bị văng ra trong quá trình hút nhả hạt, đầu còn lại thì được tiện côn, bên trong được khoan xuyên Þ1,5
Vấn đề quan trọng và cần thiết nhất là sự thẳng hàng của ống hút trên trục hút tạo ra sự đồng đều và hút hạt giống trên một lần hút và bỏ đúng tâm lỗ khay Với từng loại hạt giống có kích thước và trọng lượng khác nhau ta phải thay đổi lưu lượng áp suất chân không và đầu kim có kích thước phù hợp
Được gắn với các núm hút khi hút hạt là những đầu mũi kim hút Các đầu kim hút có kích thước khác nhau để hút được các loại hạt khác nhau
Cơ cấu lấy hạt:
Hình 2.13 Cơ cấu lấy hạt
f Đầu nối tháo lắp nhanh(nhôm)
Hệ thống này chúng ta thiết kế máy ngang kích thước của hệ thống được lấy khay dài theo chiều ngang Hệ thống hút nhã hạt là 12 kim hút Khoảng cách tâm của hai kim kế tiếp giống như hệ thống thanh dập là 40mm Cần chú ý, ống hút
Trang 32hạt phải được thiết kế lắp ráp nhanh để người vận hành có thể dễ dàng chỉnh sửa lại sai lệch khi hạt không thả lọt vào lỗ khay
g Máy hút chân không
Hút hạt giống bằng khí chân không, hạt giống được hút lên qua thiết bị chân không riêng biệt, hạt giống được hút lên bằng kim hút Cường độ của khí chân không có thể điều chỉnh được nhiều hay ít tùy vào khối lượng kích thước hạt giống khi gieo điều chỉnh tiết lưu van cho phù hợp, lượng khí chân không một lượng khí vừa đủ cao và hiệu quả để nhạt hạt giống lên được nhưng thời gian phải đủ thuận lợi cho việc hút bởi vì nhiều thành phần ngăn cản nhặt hạt giống xảy ra đồng thời
Để tăng cường luồng không khí chân không một cách đơn giản ta chỉ cần điều chỉnh nút vặn tiết lưu Trong khi kim hút hạt giống vào lỗ khay thử kiểm tra xác định kim hút hạt giống lên nếu như hạt giống thiếu trên thanh kim hút thì phải tăng cường áp xuất chân không bằng cách điều chỉnh khí chân không sao cho thỏa mãn nhặt hạt giống lên một cách đều đủ Đồng thời điều chỉnh van tiết lưu nhả khí sao cho phù hợp nhất
Ta chọn loại máy hút chân không khô, và để thuận tiện trong việc vạn hành nên chọn máy dùng nguồn điện 220V, có công suất 1/4hp có lục hút Pmax= 4Pa Không nên sử dụng máy hút chân không nước, nguồn 110V Loại máy này đòi hỏi bảo dưỡng thường xuyên và rất bất lợi vì nguồn điện 110V
h Bộ phận đựng hạt giống
Gồm một khay đựng hạt giống và một hệ thống rung khi mở máy lên thì khay đựng hạt luôn luôn rung cho hạt giống vào hạt sẽ rung lên một khoảng cách nhất định so với khay sao cho kim hút được hạt và hạt không rơi ra ngoài Thanh đỡ máng đựng hạt cần thiết kế cao so với mắt dưới của V4 đỡ giúp góc quay của cần hút hạt nhỏ lại kéo theo hành trình nhỏ lại mức độ hút hạt và nhả hạt sẽ tốt hơn, mặt khác còn tạo khoản trống để bỏ máng đựng hạt dư
Máng đựng hạt phải thiết kế có độ nghiêng giúp hạt tập trung ở đầu máng tạo thuận lợi để kim hút hạt chuẩn hơn