Tính toán thiết kế chế tạo máy gieo lúa theo cụm

Trong bài thuyết minh của nhóm em với đề tài Tính toán thiết kế chế tạo máy gieo lúa theo cụm trong đề tài của nhóm em đưa ra một số giải pháp tích cực về gieo lúa từ đó tạo ra phương hướng nâng cao hiệu suất từ máy gieo lúa này sẽ thay thế hoàn toàn cho người nông dân giảm thiểu sức lao động đáng kể tạo năng suất cao Việc tính toán thiết kế chế tạo máy theo lúa theo cụm thì có nhiều bộ phận quan trọng khác nhau như là bộ phận lái khung xe bộ phận dẫn động máng chứa lúa bộ phận nâng hạ để đảm bảo điều kiện của địa hình và duy chuyển Tât cả cá bộ phận trên đều được tính toán chọn phù hợp với điều kiện của địa hình

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI:

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÁY

GIEO LÚA THEO CỤM

Người hướng dẫn: GS.TS TRẦN VĂN NAM

Sinh viên thực hiện: PHAN VĂN SỸ

NGUYỄN TRẦN LỘC THỊNH

CHU VĂN PHONG

TRẦN VĂN THÀNH

Đà Nẵng, 2020

TÓM TẮT

Tên đề tài: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÁY GIEO LÚA THEO CỤM

Sinh viên thực hiện Số thẻ sinh viên Lớp

Nội dung: gồm có 6 chương trình tự tính toán theo thứ tự, và có mối quan hệ chặt chẽ bổ sung cho nhau để trở nên hoàn thiện nhất

• Chương 1: Tổng quan về thiết kế máy gieo lúa theo cụm

• Chương 2: Tính toán và thiết kế cơ khí về phương án duy chuyển

• Chương 3: Xây dựng phương trình động học và tính toán nguồn động lực

• Chương 4: Tính toán thiết kế hệ thống gieo

• Chương 5: Hệ thống điện và cơ cấu lái

• Chương 6: Chế tạo thực nghiệm và kết quả

LỜI MỞ ĐẦU

Bước qua thế kỷ mới việc áp dụng khoa học kỹ thuật trong sản xuất nông nghiệp đã trở nên cần thiết để thay thế cho con người giúp nâng năng suất lao động, hạ giá thành sản phẩm, không những đáp ứng được nhu cầu tiêu dùng trong nước mà còn tạo lợi thế cạnh tranh trong xuất khẩu hàng hóa sang các nước trên thế giới Vì vậy để đáp ứng nhu cầu xã hội cần thiết đào tạo ra những thợ máy, kỹ sư có trình độ chuyên môn cao là nhiệm vụ quan trọng

Lời đầu tiên em xin cảm ơn đến thầy GS.TS Trần Văn Nam và các thầy cô trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng khoa Cơ Khí Giao Thông đã tạo điều kiện thuận lợi cho chúng

em thiện hiện tốt nhất yêu của của đồ án tốt nghiệp Cảm ơn sự động viên tận tình của gia đình và bạn bè

Trong suốt quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp “Thiết kế chế tạo máy gieo lúa theo

cụm”, chúng em đã gặt hái được nhiều kiến thức về chuyên ngành cũng như trau dồi kỹ

năng làm việc nhóm Việc tính toán mô hình máy giao lúa theo cụm, quan trọng nhất là

cơ cấu dẫn động bánh xe giúp di chuyển linh hoạt trên địa hình đồng ruộng, cơ cấu bộ phận lái và cơ cấu gieo, sau đó chúng em tính chọn nguồn động lực chính cho xe là động

cơ xe máy HONDA Tính toán chọn nhông xích, tính chọn trục, tính toán và thiết kế cơ cấu gieo từ đó tính chọn nhông xích dẫn động trục quay trong cơ cấu gieo, chọn khối lượng giống cần thiết tiến tới thiết kế khay chứa giống và cơ cấu nhả hạt Cuối cùng nhóm em đã tiến hành xây dừng mô hình thực tế

Nhóm chung em đã cùng nhau phấn đấu và nỗ lực hết mình để hoàn thành tốt nhất đồ

án tốt nghiệp này Song thời gian và kiến thực có hạn nên không tránh khỏi sai sót Vậy mong thầy cô và các bạn đóng góp ý kiến để mô hình ngày càng hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên thực hiện

CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là đồ án với đề tài thiết kế chéo tạo máy gieo lúa riêng của nhóm chúng tôi, không trùng lập với bất kì đề tài nào Các số liệu, thông tin được lấy có nguồn gốc rõ ràng dùng để tính toán theo quy định

Sinh viên thực hiện

MỤC LỤC

TÓM TẮT

LỜI MỞ ĐẦU i

CAM ĐOAN ii

MỤC LỤC iii

DANH SÁCH CÁC BẢNG VÀ HÌNH VẼ vii

DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT xi

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG I: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN 4

1.1 Nhiệm vụ của máy gieo hạt 4

1.2 Các phương pháp gieo lúa 4

1.2.1 Phương pháp gieo lúa thủ công 5

1.2.2 Gieo lúa bằng công cụ 5

1.2.3 Gieo lúa bằng máy 6

1.3 Nghiên cứu trong nước 7

1.4 Nghiên cứu ngoài nước 14

1.5 Mục tiêu nghiên cứu đề tài 16

1.5.1 Ưu điểm 17

1.5.2 Nhược điểm 17

1.6 Phương pháp nghiên cứu 18

1.7 Cách tiếp cận 18

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CƠ KHÍ, PHƯƠNG ÁN DI CHUYỂN CỦA XE 20

2.1 Phân tích chọn dạng di chuyển 20

2.1.1 Công dụng, phân loại 20

2.1.2 Cơ sở thiết kế 27

2.1.3 Kết cấu bánh xe di chuyển 27

2.2 Phân tích kết cấu chung của máy gieo hạt theo cụm 29

2.2.1 cấu trúc tổng quát của máy 29

2.2.2 Sơ đồ động của máy gieo hạt 29

2.3 Thiết kế khung máy gieo hạt 31

2.3.1 Công dụng, phân loại, yêu cầu 31

2.3.2 Phân tích chọn kết cấu khung 32

2.3.3 Kết câu khung sơ bộ 33

2.3.4 Tải trọng tác dụng lên xe 34

2.4 Kiểm nghiệm bền khung xe 37

2.4.1 Giới thiệu phần mềm catia 37

2.4.2 Kiểm tra bền khung xe 39

CHƯƠNG 3XÂY DỰNG PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG HỌC VÀ 45

TÍNH TOÁN NGUỒN ĐỘNG LỰC CỦA XE 45

3.1 Phân tích các phương án truyền động của xe 45

3.1.1 Truyền động bằng cơ khí 45

3.1.2 Truyền động bằng thủy lực 46

3.1.3 Truyền động bằng khí nén 47

3.2.Tính toán nguồn động lực của máy gieo lúa theo cụm 48

3.2.1.tính toán chọn động cơ và truyền động cho bánh xe 48

3.2.2 Tính toán chọn động cơ 49

3.2.3 Tính toán lực quán tính ly tâm của xe khi quay vòng 52

3.2.4 Xây dựng các đồ thị của xe 53

3.3 tính toán thiết kế bộ truyền xích 60

3.3.1 Phân bố tỉ số truyền 60

3.3.2 Bộ truyền 1, dẫn động từ động cơ đến trục chính 61

3.3.3 Bộ truyền xích 2, từ trục chính đến hai bánh xe 65

3.4 Tính toán, thiết kế trục dẫn động 69

3.4.1 Chọn vật liệu và xác định sơ bộ đường kính trục 69

3.4.2 Tính kiểm nghiệm độ bền trục 71

3.4.3 Chọn gối đỡ cho trục 73

Chương 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG GIEO 74

4.1 Cơ lý tính của hạt lúa 74

4.2 Kích thước của hạt lúa 74

4.2.1 Trọng lượng 1000 hạt 75

4.2.2 Độ ẩm của hạt 75

4.2.3 Khối lượng riêng 75

4.3 Lựa chọn nguyên lý của bộ phận gieo 75

4.3.1 Lựa chọn nguyên lý 75

4.3.2 Cơ cấu lấy nhả hạt kiểu đĩa có trục nằm ngang 76

4.3.3 Cơ cấu lấy nhả hạt theo kiểu đĩa có trục thẳng đứng 77

4.3.4 Cơ cấu gieo theo kiểu trục cuốn 78

4.3.5 Cơ cấu gieo theo kiểu khí động 79

4.4 Yêu cầu kĩ thuật của máy gieo hạt thành khóm 80

4.5 Xác định các thông số chính của bộ phận gieo 81

4.5.1 Xác định thông số kích thước của gầu 81

4.5.2 Xác định số gầu múc trên đĩa và bán kính đĩa 83

4.5.3 Xác định kích thước ống dẫn hạt 83

4.5.4 Xác định kích thước thùng đựng hạt 85

4.5.5 Buồng làm việc 87

4.5.6 Xác định trục gắn đĩa gầu 88

4.5.7 Chọn gối đỡ cho trục 89

4.5.8 Xác định bộ phận dẫn động bộ truyền xích 90

CHƯƠNG 5 THIẾT KẾ HỆ THỐNG LÁI VÀ HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG ĐIỆN 96

5.1 Hệ thống khởi động điện 96

5.1.1 Nhiệm vụ và phân loại 96

5.1.2 Sơ đồ và nguyên lý hoạt động mạch khởi động 96

5.1.3 Sơ đồ và nguyên lý hoạt động mạch sạc Ắc Quy 97

5.1.4 Sơ đồ và nguyên lý hoạt động của mạch đánh lửa 98

5.1.5 Các bộ phận chính trên mạch 98

5.2 Hệ thống lái 111

5.2.1 Nhiệm vụ yêu cầu và phân loại 111

5.2.2 Kiểm tra bền Chang-ba 114

Chương 6 CHẾ TẠO, THỰC NGHIỆM,VÀ KẾT QUẢ 116

6.1 Chế tạo 116

6.1.1 Động cơ 116

6.1.2 Bánh xe 117

6.1.3 Khung xe 117

6.1.4 Trục chính và trục lắp visai 118

6.1.5 Cơ cấu lái 120

6.1.6 Thanh gá đặt hệ thống gieo 121

6.1.7 Hệ thống khởi động 121

6.1.8 Hệ thống gieo 122

6.1.9 Đĩa nhông xích 122

6.1.10 Ống dẫn hạt 123

6.1.11 Trục gắn đĩa gầu 123

6.2 Kết quả 124

6.2.1 Bánh xe 124

6.2.2 Khung xe 124

6.2.3 Trục chính,visai 125

6.2.4 Cơ cấu lái 126

6.2.5.Hệ thống khởi động 126

6.2.6 Kết quả lắp xích 127

6.2.7 Ống dẫn hạt 128

6.2.8 Đĩa gầu 128

6.2.9 Tay số 129

6.2.10 Ghế 129

6.2.11 Thùng chứa và buồng chưa 130

6.2.12 Xe gieo lúa theo cụm 130

6.3 Kết quả xe gieo lúa theo cụm 131

KẾT LUẬN 132

TÀI LIỆU THAM KHẢO 133

DANH SÁCH CÁC BẢNG VÀ HÌNH VẼ

Bảng 2.1 Thông số trọng lượng khung xe phun thuốc điều khiển từ xa Bảng 3.1 Các thông số chọn để tính toán

Bảng 3.2 Bảng thông số khối lượng của các bộ phận

Bảng 3.3 Thông số bánh xe trước và sau của xe

Bảng 3.4: Các giá trị của đường đặc tính ngoài

Bảng 3.5: Giá trị lực kéo ứng với mỗi giá trị V

Bảng 3.6: Các giá trị của công suất ứng với vận tốc v

Bảng 3.7: Giá trị D ứng với mỗi giá trị V

Bảng 3.8 Các giá trị bộ truyền xích 1

Bảng 3.9 Các thông số bộ truyền xích 2

Bảng 4.1 Kích thướt cơ bản của các giống lúa

Bảng 4.2: Các thông số bộ truyền xích 3

Bảng 5.1 Bảng đánh giá so sánh ắc quy ướt và ắc quy khô

Bảng 5.2 Độ sụt áp tối đa trên dây dẫn kể cả mối nối

Hình 1.1: Gieo lúa thủ công

Hình 1.2: Gieo xạ bằng công cụ sạ hàng

Hình1.3 Gieo lúa bằng máy có động cơ

Hình1.4 Mô hình máy xạ lúa khô XL-12

Hình 1.5 Mô hình bộ phận ra hạt lúa mầm loại rung

Hình 1.6 Mô hình bộ phận ra hạt lúa không mầm và có mầm loại đĩa ly tâm Hình 1.7 Xạ lúa 6 trống

Hình1.8 Máy gieo lúa theo hàng

Hình 1.9.Máy gieo lúa khí động SPC-6 VÀ SPC-8

Hình 1.10: Sơ đồ cấu tạo máy gieo CYK-24A

Hình 1.11 Máy gieo CKHK-6A

Hình 2.1 Cấu tạo bộ di chuyển bánh xích

Hình 2.2 Một số máy sử dụng bánh xích

Hình 2.3 Cấu tạo và kích thước

Hình 2.4 Máy kéo sử dụng bánh lốp

Hình 2.5 Bánh lồng

Hình 2.6 Máy làm đất

Hình 2.7 Máy cày dùng bánh liên hợp

Hình 2.8 Bánh chủ động

Hình 2.9 Bảng thông số ống thép mạ kẽm

Hình 2.10 Ổ bị đỡ chặn

Hình 2.11 Bánh xe dẫn hướng

Hình 2.12: Sơ đồ tổng quát máy gieo lúa theo cụm

Hình 2.12 Kêt cấu khung xe sơ bộ

Hình 2.13: Phân bố trọng lượng lên các cầu khi xe không tải Hình 2.14: Phân bố trọng lượng lên các cầu khi xe có tải Hình 2.15 Thép hộp chữ nhật 40x20

Hình 2.16 Bản vẽ khung thiết kế

Hình 2.17 Khung sườn chịu lực

Hình 2.18 Biến dạng và ứng suất khung khi chịu tải trọng tĩnh Hình 2.19 Chuyển vị của khung khi chịu tải trọng tĩnh

Hình 2.20: Khung sườn chịu lực quán tính khi quay vòng Hình 2.21: Biến dạng khi xe quay vòng

Hình 2.22: Chuyển vị khung sườn khi xe quay vòng

Hình 2.23: Ứng suất khi quay vòng

Hình 4.2 Sơ đồ lấy hạt kiểu đĩa có trục ngang

Hình 4.3 Cơ cấu nhả lấy theo kiểu trục đứng

Hình 4.4 Nguyên lý gieo theo kiểu trục cuốn

Hình 4.5 Nguyên lý gieo theo kiểu khí động

Hình 5.10: Mâm lửa xe máy

Hình 5.11: Mô bin sườn

Hình 5.9: Cơ cấu lái đặt bên trái

Hình 5.10: Cơ cấu lái đặt bên phải

Hình 6.27 Thùng chưa và buồn chứa

Hình 6.28 Xe gieo lúa theo cụm

DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

vmax[m/s] Tốc độ cực đại của xe

G [N] Trọng lượng của xe

Ne [W] Công suất hữu ích động cơ

Me [N/m2] Momen xoắn của động cơ

ne [v/ph] Tốc độ góc của trục động cơ

nN [v/ph] Tốc độ góc cực đại ứng với công suất cực đại

nM [v/ph] Tốc độ góc cực đại ứng với momen cực đại

ih0 [-] Tỉ số truyền lực chính

Nk [W] Công suất truyền đến bánh xe chủ động

Nt [W] Công suất tiêu hao cho hệ thống truyền lực

Nω [W] Công suất tiêu hao để thắng lực cản không khí

Nf [W] Công suất tiêu hao để thắng lực cản lăn

Ni [W] Công suất tiêu hao để thắng lực cản dốc

Nj [W] Công suất tiêu hao để thắng lực cản quán tính

Nc [W] Công suất cản trong quá trình chuyển động của xe

Pk [N] Lực kéo tiếp tuyến của xe

Pf [N] Lực cản lăn

W[mm] Độ rộng trong con lăn

D[mm] Đường kính con lăn

d[mm] Đường kính trục trong của con lăn

L2[mm] Độ dài trục trong khóa xích

T[mm] Độ dày má xích

C[mm] Khoảng cách tâm hai dãy xích kép

L1[mm] Độ dài trục trong con lăn

G [KG] Trọng lượng toàn bộ của xe phun thuốc trừ sâu

Go [KG] Trọng lượng khi xe có tải

Gk [KG] Trọng lượng khung xe phun thuốc trừ sâu

Gđc [KG] Trọng lượng của động cơ điện của xe

Gbpc [KG] Trọng lượng bộ phận cắt của xe

Gaq [KG] Trọng lượng ắcquy của xe

Gdk [KG] Trọng lượng mạch điều khiển và dây điện xe

L [mm] Chiều dài cơ sở L

a [mm] Khoảng cách từ trọng tâm đến bánh xe sau

b [mm] Khoảng cách từ trọng tâm đến bánh trước

Z1 [KG] Lực phân bố tải trọng phía trước.

Z2 [KG] Lực phân bố tải trọng phía sau

ch

 [KG/mm2] Ứng suất giới hạn chảy của vật liệu

Ntr[W] Công suất trên trục bơm

Nđc[W] Công suất động cơ

[-] Hệ số dự trữ

t [-] Hệ số hiệu dụng truyền động

H[m] Tổng tổn thất cột nước trên đường ống

hd[m] Tổn thất dọc đường trên đường ống

l[m] Chiều dài đường ống dẫn

Tận dụng nguồn động lực có sẵn dễ mua tiện lợi thì nhóm chúng tối tận dụng động cơ xe máy Honda là nguồn động lực chính trong viện nguyên cứu thiết kế máy gieo lúa này Trong đề tài này nhóm chúng tôi sẽ đưa ra mô hình thực thế gieo lúa theo cụm trên cánh đồng

2.Mục tiêu đề tài:

Phân tích, tính toán, thiết kế, chế tạo máy gieo lúa theo cụm trên cánh đồng Từ đó nhóm chúng em xây dựng mô hình thực tế của máy gieo lúa

3 Đối tượng và phạm vi nguyên cứu

3.1 Đối tượng nguyên cứu

Thiết kế máy gieo lúa theo cụm sử dụng nguồn động lực là động cơ xe máy để truyền động giúp xe di chuyển một cách linh hoạt khi điều khiển, đề tài còn đưa ra các vấn đề

về địa hình, đánh giá, nhằm đưa ra giải pháp về thiết kế hợp lí nhất khi chế tạo

3.2 Phạm vi nghiên cứu

Tính toán chọn động cơ phù hợp với máy gieo lúa

Tính toán thiết kế hệ thống truyền lực của xe

Thiết kế bộ phận lái

Tính toán kiểm nghiệm đồ bền của khung xe

Tính toán thiết kế dẫn động cơ cấu gieo

Tính toán thiết kế guồng chứa hạt giống

3.3 Phương pháp nghiên cứu

Tích lũy được những kiến thức đã học và tham khảo một số tài liệu trong và ngoài nước,

sản phảm có trên thị trường để tận dụng cho việc chế tạo

Tính toán, thiết kế, chế tạo xe gieo lúa theo cụm

Sử dụng phần mềm excel để tính toán và vẽ đồ thị

Sử dụng phần mềm Catia để vẽ và kiểm tra độ bền khung

Thu thập và sử lí số liệu điều tra, khảo sát, các thông tin thu thập từ trong và ngoài nước Phương pháp chuyên gia, khảo nghiệm máy nông nghiệp trong đánh giá và tuyển chọn Nghiên cứu tính chất cơ lí hóa hạt giống khi khô, khi có mầm rẻ, mạ trong từng thời kì Theo dõi sinh trưởng và năng suất lúa để đánh giá hiệu quả thâm canh của máy

Phương pháp hiệu quả kinh tế xã hội

4 Cấu trúc của đồ án tốt nghiệp

Đồ án của nhóm chúng em gồm có 6 chương

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ MÁY GIEO LÚA THEO CỤM

Nêu lên được những vấn đề lien quan về gieo xạ trong và ngoài nước, những tiến bộ khoa học công nghệ của trong và ngoài nước, phương pháp gieo lúa, ưu và nhược điểm Từ những vấn đề trên đưa ra kết luận về nghiên cứu thiết kế máy gieo lúa theo cụm

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CƠ KHÍ, PHƯƠNG ÁN DI CHUYỂN

Tính toán thiết kế bộ phận bánh xe các thông số được thiết kế nhờ việc khảo sát các chi thiết có sẵn trong thị trường Tính toán và thiết kế không sao cho xe đảm bảo đủ độ bền

mà hoạt động tốt nhất ở mọi trường hợp

CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG HỌC VÀ TÍNH TOÁN NGUỒN ĐỘNG LỰC CỦA MÁY GIEO LÚA THEO CỤM

Phương trình động lực học của xe phụ thuộc vào điều kiện làm việc của xe để tính toán chọn động cơ, sau đó chọn nhông xích để phù hợp với thiết kế máy gieo lúa

Xây dựng các phương trình động học, đặc tính của động cơ đã chọn, đồ thị công suất, lực kéo…

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CƠ CẤU HỆ THỐNG GIEO

Tính toán thiết kế các cơ cấu gieo, tính toán, thiêt kế guồng múc hạt giống, dẫn động xích, bánh răng Các thông số thiết kế nhờ việc tham khảo tài liệu và các vật liệu có sẵn trên thị trường Ngoài ra còn tính toán chọn để phù hợp với điều kiện làm việc của xe nhất

CHƯƠNG 5: HỆ THỐNG ĐIỆN VÀ LÁI

Giới thiệu tổng quan về các cơ cấu, nêu ra điều kiện tính toán để chọn cơ cấu lái

CHƯƠNG 6: CHẾ TẠO THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ

Lên ý tưởng đưa ra những phương pháp bố tri di chuyển của xe, bố trí cơ cấu gieo, máng chứa hạt giống, cơ cấu lái

Mục đích, ý nghĩa, yêu cầu của máy gieo lúa theo cụm…thực hiện mô hình và đưa ra kết quả thực nghiệm

KẾT LUẬN

Kết luận về kết quả của máy gieo lúa theo cụm sau khi đã được vận hành, so sánh mục đích và yêu cầu đặt ra trước khi thực hiện nghiên cứu máy gieo lúa theo cụm

Tính toán, thiết kế, chế tạo xe gieo lúa theo cụm

CHƯƠNG I: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN

Trên thế giới, lúa là một trong 5 loại cây lương thực chính cùng với bắp, lúa mì, sắn và khoai tây Ở châu Á, lúa gạo có thể xem là loại cây lương thực quan trọng nhất Cây lúa thích nghi với điều kiện khí hậu nóng ẩm, được trồng chủ yếu trên các đồng bằng phù sa màu mỡ và chiếm gần 93% sản lượng lúa gạo và khoảng 39% sản lượng lúa mì của thế giới

Trung Quốc và Ấn Độ là hai nước đông dân nhất thế giới, trước đây thường xuyên thiếu hụt lương thực, nay đã đủ và còn thừa để xuất khẩu

Một số nước như Thái Lan, Việt Nam hiện nay trở thành những nước xuất khẩu gạo đứng thứ nhất và thứ hai thế giới

Nghề cấy của nước ta dao động từ 250.000-280.000 đồng/ngày Thời tiết ngày càng diễn biến phức tạp do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu toàn cầu, làm cho những người nông dân vất vã hơn, tại các tỉnh đồng bằng bắc bộ và bắc trung bộ thường gieo cấy 2

vụ là vụ đông - xuân và vụ hè - thu Vụ đông - xuân thời tiết giá rét và vụ hè-thu thời tiết nóng bức dẫn đến ảnh hưởng nhiều sức khỏe của nông dân

Ngày nay rất nhiều người đã đỗ đến thành phố tìm việc làm, hậu quả là nhiều cánh đồng bị bỏ hoang không có người canh tác Vì vậy ứng dụng công nghệ sẽ giúp phát triển ngành nông nghiệp ở các địa phương trên cả nước “tự động hóa nông nghiệp là con đường hướng đến tương lai”, đó là chúng ta cần áp dụng khoa học công nghệ vào nông nghiệp

Việc gieo cấy bằng tay đó là công thức gieo cấy lâu đời của người Việt, năng suất thấp, hiệu quả không cao, ảnh hưởng đên sức khỏe và sức lao động

1.1 Nhiệm vụ của máy gieo hạt

Máy có nhiệm vụ gieo hạt theo khoảng cách tính toán để đạt hiệu quả, năng suất

cũng như công suất lao động của nông dân

1.2 Các phương pháp gieo lúa

• Gieo lúa bằng phương pháp thủ công (bằng tay )

• Gieo lúa bằng công cụ

• Gieo lúa bằng máy

Mỗi phương pháp đều có ưu điểm và nhược điểm dưới đây:

1.2.1 Phương pháp gieo lúa thủ công

a Phương thức:

Đây là phương pháp đơn giản và phổ biến nhất hiện nay đối với người nông dân

Hinh 1.1: Gieo lúa thủ công

• Mất nhiều sức lực khi gieo

• Lúa dễ sâu bênh

• Khó đạt năng suất cao

• Sử dụng lượng giống nhiều hơn có với phương pháp khác

1.2.2 Gieo lúa bằng công cụ

a Cấu tạo và phương thức hoạt động

• Trên thị trường có nhiều loại công cụ sạ hàng nhưng được sử dụng phổ biến nhất là công cụ sạ lúa 6 trống

Cấu tạo của máy sạ lúa 6 trống bao gồm:

Tính toán, thiết kế, chế tạo xe gieo lúa theo cụm

• Năng suất lao động tăng

• Giảm bớt công tỉa dăm

• Ruộng lúa thông thoáng

• Chủ động độ sâu gieo

• Chủ động mật độ gieo

c Nhược điểm

• Tăng chi phí sạ

• Yêu cầu kỹ thuật làm đất kỹ với mặt bằng phải tốt

• Kỹ thuật ngâm ủ giống khăt khe hơn

1.2.3 Gieo lúa bằng máy

a Cấu tạo và phương thức hoạt động

Hình1.3 Gieo lúa bằng máy có động cơ

• Có cấu tạo phức tạp hơn nhiều so với hai loại trên, có thể dẫn động bằng động cơ chạy bằng xăng hoặc dầu

• Tùy vào địa hình của ruộng mà có loại xe ba hoặc bốn bánh

b Ưu điểm

• Năng suất rất cao

• Tiết kiệm giống

• Hạt gieo đều

c Nhược điểm

• Bảo dưỡng và sửa chữa khó khắn

• Tốn chi phí xăng dầu

• Người vận hành cần được đào tạo

• Chi phí đầu tư ban đầu cao

• Kỹ thuật ngâm, ủ giống khắt khe hơn

1.3 Nghiên cứu trong nước

Trong những năm 1971, một số hợp tác xã đã thực hiện gieo vãi lúa trên diện tích rộng và đạt kết quả như sau:

Huyện Mỹ Đức (Hà Sơn Bình) vụ xuân năm 1973 đã thực hiện 2.700 mẫu (trên 800 ha) lúa gieo vãi đạt trung bình gần 30 tạ/ha Huyện Văn Lâm (Hải Hưng) gieo vãi 3.500 mẫu (trên 1000 ha) đạt năng suất bình quân 27 tạ/ha Các huyện Kim Động, Phù Cừ,

Tính toán, thiết kế, chế tạo xe gieo lúa theo cụm

Cẩm Giàng (Hải Hưng) cũng đã thực hiện gieo vãi lúa có kết quả Huyện Yên Khánh (Hà Nam Ninh) từ mấy năm nay đã có kinh nghiệm gieo thẳng lúa trên diện tích rộng;

có hợp tác xã thực hiện tới 100% diện tích Các tỉnh Nghệ An và Quảng Bình cũng thực hiện gieo vãi lúa trên nhiều diện tích và đạt kết quả tốt Riêng hợp tác xã Đại Phong (Quảng Bình) đã gieo 50 ha giống Nông nghiệp 8 đạt năng suất bình quân trên 30 tạ/ha Nông trường Tam Đảo, nông trường Thành Tô và nhiều nông trường khác cũng đã có nhiều kinh nghiệm gieo thẳng lúa theo hình thức gieo khô hoặc gieo ở ruộng nước, kết hợp cơ giới hoá, chỉ đầu tư khoảng 60 – 70 công/ha, năng suất đạt bình quân 30 tạ/ha,

có năm cao hơntrong vụ mùa.ở đồng bằng sông Cửu Long và một số tỉnh miền Trung chủ yếu là gieo thẳng trên diện tích lớn, diện tích lúa sạ lan ở miền Nam khoảng 4,5 triệu ha.Cho đến nay nước ta cũng chưa nhập một kiểu máy gieo lúa nước chạy động cơ nào từ nước ngoài.Viện Cơ Điện NN từ nhiều năm nay đã nghiên cứu công cụ và máy gieo thẳng lúa cho cả hai miền Bắc vàNam Điển hình là: Đã thiết kế chế tạo công cụ gieo lúa xuân kéotay với mã hiệu VNN-67 (Viện NN năm 1967), gieo hạt có mầm thành từng khóm như cấy lúa, Công cụ đơn giản rẻ tiền (hầu hết bằng gỗ) chất lượng gieo tốt, được nông dân hoan nghêng, đã phổ biến rộng trong một số tỉnh miền Bắc, phục vụ phong trào gieo lúa thẳng những năm 1967-1970 Nhưng sau đõ không được dùng nữa

vì lúa xuân không gieo thẳng nữa chuyển toàn bộ sang cấy Sau ngày giải phóng miền Nam, những năm 78-82, Viện cơ điện đã thiết kế chế tạo đưa vào thử nghiệm tại Đồng Bằng Sông Cửu Long (nông trường Mỹ Lâm và Vĩnh Điền, tỉnh Kiên Giang) máy sạ lúa trên đất khô XL-10, kiểu đĩa ly tâm, treo sau máy bơm lớn (MT3.Styer) với bề rộng 10m và máy gieo lúa thành hàng trên đất khô có bề rộng 3.6m lắp sau máy kéo bánh bơm lớn, Viện cũng đã thử nghiệm gieo thẳng lúa bằng máy bay tại tỉnh đồng Tháp Nhưng sau đó đều không phổ biến vào sản xuất được, vì tuy máy gieo làm việc tốt nhưng gieo thẳng trên đất khô đã không tồn tại Những năm gần đây mới thành công bước đầu

về cơ giới hoá gieo thẳng lúa Viện Cơ Điện NN phối hợi với Viện lúa Đồng Bằng Song Cửu Long thiết kế chế tạo công cụ gieo lúa trên đất ướt kiểu trống quay theo mẫu của Viện lúa Quốc Tế, một người kéo, lúa được gieo thành hàng Hạt lúa ngân ủ không được

có mầm, rồi đổ vào trống Khi trống quay, hạt lúa do trọng lượng sẽ rơi qua lỗ ở thành trống xuống đất So với tập quán sạ lan (gieo vãi) thì gieo thành hàng bằng công cụ này

đã đem lại nhiều lợi ích rất lớn (năng suất lúa tăng, tiết kệm giống, dễ làm cỏ) Do đó công cụ gieo lúa kiểu trống này đã được người dân Đồng Bằng Sông Cửu Long rất hoan nghênh, đang phát triển mạnh Tuy nhiên, chỉ với công cụ gieo hàng kéo tay thì không thể đáp ứng được việc cơ giới hoá toàn bộ khâu gieo lúa ở miền Nam vì công cụ này có một số hạn chế Tốc độ kéo công cụ phải chậm, dưới 1,2km/giờ (kéo hơi nhanh hạt không rơi xuộng được) nên năng suất rất thấp (0.5-0.6 ha/ngày) Hạt giống rải không

đều, nhất là khi lượng hạt trong trống ít hoặc đầy, chỉ gieo được hạt chưa có mầm, lỡ để hạt ra mầm thì gieo sẽ tắc Do đó cần phải nghiên cứu, dựa vào những mẫu máy gieo của nước ngoài, cải tiến cho phù hợp với điều kiện Việt Nam, để có các máy gieo chạy động cơ, gieo thành hàng thành khóm với cơ cấu gieo hoàn toàn khác, sao cho chất lượng gieo đều, gieo được hạt có mầm và chạy nhanh để có năng suất lao động cao Máy gieo chạy động cơ này là kiểu máy chủ chốt sẽ cùng với một số kiểu công cụ gieo tay nữa thì mới giải quết được toàn bộ khâu cơ giới hoá gieo lúa miền Nam Cơ giới hoá gieo lúa thành hàng, thành khóm với mật độ đều và hạt giống được gieo sâu dưới mặt đất sẽ loại bỏ được hoàn toàn sạ lan bằng tay với mật độ hạt, phân bố không đều, không gieo được hạt có mầm, hạt giống lại phơi trên mặt đất, do đó cơ giới hoá gieo lúa còn là biện pháp góp phần quan trọng vào thâm canh năng suất ở đồng Bằng Sông Cửu Long

➢ Kết quả nguyên cứu máy gieo lúa ở Việt Nam

* Máy sạ lúa khô XL-12 (hình 1.4):

Đây là loại máy gieo theo hàng do Viện Công cụ và Cơ giới hoá nông nghiệp thiết

kế, chế tạo và đã đưa vào thực nghiệm ở đồng bằng sông Cửu Long (1980) có sơ đồ cấu tạo như hình 1.4

Hình1.4 Mô hình máy xạ lúa khô XL-12 1.Nắp thùng; 2 Thùng đựng hạt; 3 Trục khuấy động; 5 Lỗ ra hạt, bên dưới có đĩa điều chỉnh điểm rơi của hạt; 4 Cần điều chỉnh lượng hạt; 6 Đĩa vung hạt ở dưới thùng hạt;

7 Cặp bánh răng côn truyền động nhận truyền động từ trục thu công suất

Tính toán, thiết kế, chế tạo xe gieo lúa theo cụm

Nguyên tắc hoạt động: Khi làm việc, máy được treo sau máy kéo MTZ Chuyển động quay được truyền từ trục thu công suất của máy kéo qua cặp bánhrăng côn làm cho đĩa quay với vận tốc n = 350÷1000 v/ph Hạt từ thùng 1 chui qua lỗ ra hạt hình chữ nhật

5 rồi rơi xuống đĩa gieo có cánh gạt 6 Đĩa quay, lực ly tâm kéo hạt ra mép đĩa rồi tung hạt xuống ruộng Độ văng xa của hạt phụ thuộc chủ yếu vào đường kính đĩa và số vòng quay của đĩa Mật độ phân bố hạt trên ruộng có thể thay đổi được nhờ vào cần điều chỉnh lượng hạt 4 và vận tốc tiến của máy trên đồng

Ưu điểm: Máy có cấu tạo đơn giản, sử dụng dễ dàng, năng suất gieo cao do có bề rộng vung khá lớn, đáp ứng tốt yêu cầu thời vụ và lao động ở những vùng đất rộng, người thưa như vùng đồng bằng sông Cửu long

Nhược điểm: Độ hỏng hạt còn nhiều, độ gieo đều chưa cao, chi phí giống gieo cũng còn là vấn đề tồn tại Hơn nữa mật độ gieo khó đảm bảo do bộ phận gieo được nhận truyền động từ trục thu công suất của máy kéo

* Máy gieo lúa theo nguyên tắc rung động (hình 1.5):

Hình 1.5 Mô hình bộ phận ra hạt lúa mầm loại rung

1 Thùng hạt; 2 Tấm giới hạn độ dài tiếp xúc giữa hạt và đáy rung; 3 Đáy rung; 4 Tấm điều chỉnh cửa ra hạt; 5 Puli chủ động; 6 Cam; 7 Lò xo chống tháo khớp; 8 Puli phụ động; 9 ổ trượt; 10 Cam; 11 Đai truyền; 12 Thanh biên; 13 Thanh trượt; 14 Giá trượt và điều chỉnh góc nghiêng của máng rung; 15 Máng rung; 16 ống dẫn hạt

Nguyên tắc hoạt động: Chuyển động quay được truyền từ động cơ điện qua trục các đăng làm quay trục chủ động Cam lệch tâm trên trục chủ động làm cho thanh dao

động lắc, đáy rung hoạt động, tác động vào khối hạt ở đáy thùng và kéo hạt ra Hạt trượt trên đáy qua cửa ra hạt rồi rơi xuống máng rung Chuyểnđộng từ trục chủ động qua hệ puli và đai truyền làm quay trục bị động Cam lệch tâm trên trục bị động quay làm cho máng rung hoạt động Hạt vừa chuyển động vừa tiếp tục được phân ly, tạo thành dòng liên tục và rơi xuống ống dẫn hạt Hạt ra nhiều hay ít, khả năng phân ly tích cực hay không phụ thuộc vào tần số và biên độ của đáy và máng rung Đây là nguyên lý gieo vãi kiểu đĩa

*Máy gieo lúa theo nguyên tắc ly tâm:

Hình 1.6 Mô hình bộ phận ra hạt lúa không mầm và có mầm loại đĩa ly tâm 1.Thanh xoay; 2 Thùng đựng hạt; 3 Cửa ra hạt; 4 Động cơ điện;5 Đĩa ly tâm; 6 Puli căng đai; 7 Khung máy ; 8 Trục puli dẫn động; 9 Trục bị động; 10 Dây đai; 11 Bulông điều chỉnh; 12 Rãnh điều chỉnh

Nguyên tắc hoạt động: Hạt giống được đổ vào thùng 2 Lượng hạt ra được điều chỉnh bằng tấm điều chỉnh 14 Để cho mô hình hoạt động, ta đóng cầu dao cung cấp điện cho động cơ điện 4, chuyển động từ động cơ truyền từ puli 8 qua đai truyền 10 làm quay trục 9 và đĩa 5 Hạt rơi trên đĩa sẽ văng ra xa dưới tác dụng của lực ly tâm, tạo thành 1 dải hình rẻ quạt Độvăng ra xa phụ thuộc tốc độ quay của đĩa

Tính toán, thiết kế, chế tạo xe gieo lúa theo cụm

- Ưu điểm: Đảm bảo gieo đều, khả năng gieo hạt có các cơ lý tính khác nhau, tỷ

lệ hạt hỏng thấp

- Nhược điểm: Khi góc nghiêng của đáy thay đổi, lượng hạt gieo thay đổi một cáchđáng kể Rung động chỉ truyền đến những lớp dưới, nó tắt dần do sự chuyển động tương đối của hạt do đó lớp trên có hiện tượng đứng im tương đối Biên độ dao động càng lớn thì bề dày lớp hạt sẽ tách ra (hạt/hạt) một khoảng lớn

Nói chung các nguyên lý làm việc của các loạimáy gieo đã giới thiệu trên đây thích hợp cho việc gieo trên đất khô

* Xạ lúa 6 trống

Hình 1.7 Xạ lúa 6 trống

Xạ lúa 6 trống bao gồm : vỏ máy lắp trên khung máy và được chia thành khoang chứa hạt có cửa nạp phía trên và khoang gieo hạt có cửa ra ở phía dưới nhờ một vách ngăn; roto có các chén đọng hạt trên mép theo chu vi của nó được lắp quay được trên trục trong vỏ máy sao cho roto này nằm giữa vách ngăn và nhô vào cả khoang chứa hạt

và khoang gieo hạt; cơ cấu đẩy hạt ra khỏi chén đong hạt khi nó ở vị trí gần cửa ra, cơ cấu này gồm mọt vòng cam trên có vấu cam được bố trí bên trong rotor và lắp cố định vào vỏ máy sao cho vấu cam nằm trong vùng lân cận với cửa ra và các chốt đẩy nhô vào trong chén đong hạt qua một lỗ được tạo ra ở đáy của chén đong hạt và tỳ lên mặt theo

chu vi của vòng cam nhờ các lò xo; bộ truyền chuyển động để làm quay rotor phù hợp với chuyển động tiến của máy gieo hạt; lưới cày được bố trí ở đầu dưới của khung máy

và phía trước của cửa ra để tạo rãnh trên mặt ruộng cho hạt; thanh gạt đất được lắp trên khung máy và được kéo lết ở phía sau cửa ra để lấp đất lên hạt giống vừa reo

Lượng giống gieo : 50-150kg/ha

*Máy gieo lúa

Hình1.8 Máy gieo lúa theo hàng Máy gieo lúa theo hàng của Việt Nam được thiết kế và chế tạo mẫu máy GLH-

2800 sử dụng lien hợp gieo lúa với máy kéo 4 bánh 20-35HP

Máy rất phù hợp với máy keo 4 bánh,lien hợp máy làm việc ổn định,cững chắc và đạt hiệu quả kinh tế,kĩ thuật cao

Qua khảo nghiệm và thử nghiệm trong sản xuất máy geo GLH-2800 với máy kéo 4 bánh năng suất đạt 0.6h/ha tức khoảng 5ha/ngày

Tính toán, thiết kế, chế tạo xe gieo lúa theo cụm

1.4 Nghiên cứu ngoài nước

Máy gieo khí động SPC-6 VÀ SPC-8:

Hình 1.9 Máy gieo lúa khí động SPC-6 VÀ SPC-8 1.Bánh xe dẫn động và lấp hạt; 2 Xích truyền; 3 Đĩa gieo; 4 Lưỡi rạch hàng;

5 Cần nén lưỡi rạch; 6 Thanh nối; 7 Quạt tạo áp suất ; 8 ống dẫn áp suất thấp

tới buồng gieo bên trái; 9 Thùng đựng hạt

Nguyên lý hoạt động của máy gieo: Quạt 7 tạo ra áp suất 500-800 mm H2O, tuỳ kích thước hạt mà người ta khống chế áp suất này Ống dẫn 8 được nối từ quạt tới buồng bên trái của buồng gieo, tức là nối từ rãnh hình móng ngựa của buồng gieo Đĩa gieo 3

áp sát vào buồng gieo và được dẫn động bởi xích truyền 2 từ bánh xe lấp hạt 1 khi máy gieo hoạt động, các hạt bám vào các lỗ đĩa gieo, nhờ chênh lệch áp suất giữa phía trái

và phải của đĩa gieo Đĩa gieo quay được nhờ được dẫn động từ bánh xe lấp hạt chuyển hạt ra khỏi rãnh hình móng ngựa Khi ra khỏi rãnh này, hạt không còn bị tácđộng của

áp suất thấp bên trái nên không còn bám được vào lỗ của đĩa gieo sẽ rơi xuống rãnh đã rạch Bánh xe lấp hạt đi phía sau sẽ nén đất để vùi lấp hạt lại Các thanh nối 6 và lò xo

5 giúp cho lưỡi rạch làm việc ổn định, đảm bảo được độ sâu đã định

*Máy gieo CYK-24A:

Hình 1.10: Sơ đồ cấu tạo máy gieo CYK-24A

1 Bộ phận nâng hạ; 2 Bộ phận gieo hạt; 3 Bộ phận gieo phân;

4 Tay điều khiển nâng hạ; 5 Phễu dẫn phân; 6 ống dẫn hạt và phân;

7 Bộ phận rạch; 8 Bộ phận lấp

Đây là máy gieo loại móc do Liên Xô cũ chế tạo, dùng để gieo hạt đồng thời bón phân hoá học dạng viên Phần gieo hạt gồm thùng đựng hạt chung, bộ phận gieo loại trục cuốn điều chỉnh được ống dẫn hạt loại lá thép xoắn, bộ phận lấp hạt là những vòng xích bằng kim loại Bộ phận gieo có thể gieo dưới hoặc gieo trên, được truyền động từ bánh xe máy gieo qua hệ thống xích và bánh răng, tỷ số truyền đến trục cuốn có thể thay đổi Phần bón phân gồm có thùng đựng phân được lắp liền sau thùng đựng hạt, bộ phận bón phân cũng thuộc loại trục cuốn, ống dẫn phân cùng chung với ống dẫn hạt

Tính toán, thiết kế, chế tạo xe gieo lúa theo cụm

* Máy gieo CKHK-6A:

Hình 1.11 Máy gieo CKHK-6A

1 Cần rạch tiêu; 2 Cuộn dây gieo; 3 Dây xích kéo cần rạch tiêu; 4 Bộ phận bón phân hoá học; 5 Thùng hạt; 6 Bánh lấp hạt; 7 Xích truyền động cho đĩa gieo; 8 Lưỡi rạch;

9 Khung; 10 Bánh xe máy gieo

Máy gieo CKHK-6A là máy gieo loại treo, do Liên Xô cũ chế tạo, dùng để gieo ngô thành hốc với kích thước 70x70 cm, cũng có thể dùng để gieo ngô thành hàng với khoảng cách hàng có thể điều chỉnh được Máy gồm thùng đựng hạt, bộ phận gieo loạiđĩa, bộ phận rạch hàng loại dao cong, bộ phận lấp hạt loại bánh xe đặc biệt, ngoài việc lấp và nén đất ra, bánh xe này còn để giới hạn độ sâu gieo và truyền động cho bộ phận gieo

Bộ phận truyền động gồm một cặp truyền xích và cặp bánh răng nón Thay đổi lượng hạt gieo bằng cách thay đổi các đĩa xích truyền có số răng khác nhau Cần rạch tiêu 1 rạch ra các vết để hướng cho người lái điều khiển máy gieo bảo đảm khoảng cách hàng

ở hai lần gieo kế tiếp nhau Ở phía ngoài cùng có lắp 1 bộ phận bắt nút có 2 nỉa nằm cách nhau một khoảng bằng bước của hốc Trên máy gieo có kèm 8 bộ đĩa để gieo những hạt tiêu chuẩn thuộc 6 cỡ Một bộ đĩa để gieo những hạt đậu tròn, 2 bộ để gieo đậu tương Trên xà 9 còn lắp những bộ phận bón phân hoá học 4, các bộ phận này nhận chuyển động truyền đến từbánh tựa dẫn động 10

1.5 Mục tiêu nghiên cứu đề tài

Trên cơ sở mục tiêu chính của đề tài là ‘‘Thiết kế chế tạo máy gieo lúa theo cụm” xác định được quy trình công nghệ và thiết kế, chế tạo được hệ thống thiết bị, để cơ giới

hoá quá trình gieo hạt với điều kiện sản xuất tại Việt Nam nhằm nâng cao năng suất gieo, cấy lúa, giải phóng cường độ lao động nặng nhọc cho người nông dân’’ đã xây dựng các mục tiêu cụ thể của đề tài gồm:

- Xây dựng quy trình cơ giới hoá canh tác phù hợp với quy trình công nghệ gieo hạt thành khóm

- Thiết kế, chế tạo được mẫu máy gieo lúa thành khóm phù hợp với điều kiện sản xuất lúa của đồng bằng sông Cửu Long;

- Nghiên cứu tuyển chọn, thiết kế, chế tạo được mẫu máy gieo lúa phù hợp với điều kiện sản xuất của Việt Nam

- Ứng dụng các loại máy gieo, máy cấy trong điều kiện sản xuất

1.5.1 Ưu điểm

• Không gây ra ô nhiễm môi trường xung quanh

• Hoạt động tương đối là ổn định trong việc di chuyển

• Chi phí các chi tiết đã khảo sát trên thị trường để chế tạo thấp

• Nông dân tiết kiệm thời gian gieo cấy

• Làm việc ổn định và vận hành dễ dàng

• Tuổi thọ làm việc cao

• Việc bảo dưỡng sữa chữa dễ dàng và thuận tiện bởi vì các chi tiết và linh kiện điện tử đã có sẵn trên thị trường

1.5.2 Nhược điểm

• Yêu cầu về độ chính xác tỉ mỹ cao khi gia công cơ khí cao

Cuối cùng mục đích chủ yếu đề tài của nhóm chúng yếu là nghiên cứu, thiết kế, chế tạo máy gieo lúa theo cụm để giúp cho người nông dân nâng cao năng suất gieo trồng cũng như tiết thời gian gieo lúa, bên cạnh đó còn góp phần vào việc nghiên cứu, chế tạo và áp dụng máy móc vào trong sản xuất nông của nước ta hiện nay

Nhiệm vụ nghiên cứu về đề tài

Để thực hiện được mục đích của đề tài, máy gieo lúa theo cụm của nhóm em cần phải được nghiên cứu và thiết kế các bộ phận cơ khí, hệ thống lái để thực hiện được các chức năng gieo lúa theo cụm Nhằm tạo ra cơ cấu chấp hành thực hiện công việc gieo cấy thay thế người nông dân

Tiến hành thiết kế cơ khí gồm các phần khung, phần dẫn động, hệ thống lái, cấu

Tính toán, thiết kế, chế tạo xe gieo lúa theo cụm

thì nhóm chúng em tiến hành thực nghiệm để kiểm chứng kết qua so sánh với lý thuyết

đã tính toán trước đó, từ đó nhóm chúng em có thể có cơ sở để đánh giá mức độ đạt được của mục đích đề tài của nhóm

1.6 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp thu thập và xử lý các dữ liệu điều tra, khảo sát, các thông tin truy cập từ các kênh thông tin trong và ngoài nước

- Phương pháp chuyên gia, phương pháp khảo nghiệm máy nông nghiệp trong đánh giá và tuyển chọn

- Phương pháp nghiên cứu các tính chất cơ lý tính hạt giống lúa trong các thời

kỳ

- Sử dụng các phương pháp lý thuyết động lực học, phương pháp thiết kế máy nông nghiệp, phương pháp thực nghiệm đơn yếu tố, đa yếu tố, các phương pháp tối ưu trong nghiên cứu thực nghiệm

Phương pháp tính hiệu quả kinh tế xã hội

- Dựa trên cơ sở lý thuyết và tính toán, thiết kế, chế tạo theo từng giai đoạn, sau đó tìm ra phương án hợp lý, đơn giản và tiết kiệm nhất

- Giai đoạn sau đó là tiến hành chế tạo

- Giai đoạn cuối cùng là kiểm nghiệm máy gieo lúa, kiểm tra kết quả thực nghiệm cung cấp thông tin phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến máy gieo lúa cho quá trình tính toán và thiết kế và đánh giá kết quả thực hiện, nhằm tìm ra những phương án chưa hợp

lý từ đó chúng ta đưa ra các giải pháp thiết kế sữa chữa kịp thời

Bên cạnh đó cùng với sự phát triển mạnh mẽ về công nghệ thông tin, máy vi tính cho phép được sử dụng rất nhiều công cụ hỗ trợ trong việc tính toán cũng như mô phỏng, cho phép ta quan sát và thu thập kết quả nhanh hơn Do vậy việc sử dụng máy tính có thể rút ngắn thời gian khảo sát và thu hẹp vùng khảo sát thực nghiệm Trong đề tài của chúng em để tính toán và thiết kế, tính bền trên phần mềm Catia V5

Tham khảo tài liệu, mẫu máy từ các nguồn thông tin, đánh giá ưu khuyết điểm trên

cơ sở lý thuyết, thực nghiệm và khảo nghiệm để lựa chọn được quy trình và mẫu máy phù hợp

Thu thập, điều tra các thông tin số liệu về tổng quan phương thức sản xuất, đặc điểm đất đai cây trồng của từng vùng để xây dựng quy trình cơ giới hoá sản xuất lúa phù hợp

Tính toán, thiết kế, chế tạo xe gieo lúa theo cụm

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CƠ KHÍ, PHƯƠNG ÁN

DI CHUYỂN CỦA XE

Đề tài của nhóm là tính toán thiết kế máy gieo hạt theo cụm Chương này đi sâu

vào tính toán và thiết kế cơ khí cũng như chọn phương án di chuyển cho xe Việc chọn dạng di chuyển cho xe rất quan trọng vì nó liên quan đến sự tối ưu trong phương án di chuyển trong điều kiện địa hình đồng ruộng Tính toán và thiết kế khung xe tối ưu để đặt nguồn động lực, liên kết các bộ phận khác khi xe hoạt động cũng như ở chế độ không tải

2.1 Phân tích chọn dạng di chuyển

2.1.1 Công dụng, phân loại

2.1.1.1 Công dụng

Hệ thống di chuyển ( hệ thống treo và khung vỏ xe) là cụm chi tiết của gầm xe, dùng

để nối đàn hồi và truyền lực giữa khung vỏ xe với cầu xe và lắp ( treo ) các bộ phận, đảm bảo mối liên hệ hình học chính xác giữa khung vỏ xe và các bánh xe Hệ thống di chuyển bao gồm: Hệ thống treo, khung xe và vỏ xe

Hình 2.1 Cấu tạo bộ di chuyển bánh xích 1- Dải xích; 2- Con lăn tì; 3- Khung;

4- Bánh sao chủ động; 5- Bánh dẫn hướng;

- Bộ di chuyển bánh xích có lực bám lớn, tính năng thông qua tốt, co khả năng vượt dốc lớn, máy cỡ lớn có thể lên dốc 10-20o, cỡ vừa lên dốc 30-35o, cỡ nhỏ có thể vượt dốc 35-40o

- Hệ số bám có thể bằng 1 hoặc lớn hơn 1 cho phép ta tận dụng được sức kéo của động cơ

+ Nhược điểm

- Bánh xích có trọng lượng lớn (có khi bằng 40% trọng lượng máy), có cơ cấu phức tạp, chế tạo, lắp ghép và sửa chữa khó khăn, các chi tiết chóng mòn, thời gian phục vụ nhỏ (khoảng 2000-2500h)

- Lực cản chuyển động lớn (trong điều kiện đường xá tốt, lực cản chuyển động không nhỏ hơn 10-12% trọng lượng máy, trong điều kiện đường xấu 40%)

- Tốc độ di chuyển chậm 6-8Km/h

- Việc cơ động máy khó khăn, dễ làm hỏng mặt đường bộ

Tính toán, thiết kế, chế tạo xe gieo lúa theo cụm

Hình 2.2 Một số máy sử dụng bánh xích

• Hệ thống di chuyển bằng bánh lốp

Bánh lốp được sử dụng rộng rãi trong các phương tiện giao thông (xe du lịch, xe bán tải ), trong máy xây dựng (máy đào, máy cẩu, máy trộn bê tông ) hoặc trong nông nghiệp (máy cấy, máy làm đất )

+ Ưu điểm

- Thời gian phục vụ lâu dài, bền hơn, quãng đường sử dụng của bánh hơi tới 40.000Km hay từ 2500-3000h mới phải thay

- Tốc độ di chuyển lớn, đạt 50-60Km/h, gấp 4 lần tốc độ di chuyển của bánh xích

- Việc chế tạo, bảo dưỡng đơn giản hơn bánh xích

- Trọng lượng nhỏ, bằng 20% trọng lượng máy và bằng ½ trọng lượng bộ di chuyển bánh xích của máy tương đương

- Chuyển động êm, nhẹ nhàng, hiệu suất cao

- Tính cơ động trên địa hình công tác kém (đặc biệt trên đường xấu, ghồ ghề, bùn lầy)

Hình 2.3 Cấu tạo và kích thước B- Chiều rộng d - Đường kính trong

D- Đường kính ngoài H- Chiều cao

Ngày nay người ta đã cải thiện một số cách khá tốt bánh hơi để có thể khắc phục được những ngược điểm kể trên

Hướng cải tạo chủ yếu là chế tạo bánh hơi cỡ lớn, có khả năng chịu tải cao, có gai lốp thích hợp với mọi địa hình công tác phức tạp, đảm bảo sức bám tốt và có thê tăng giảm được áp suất hơi trong bánh lốp theo địa hình ( áp suất trong lốp càng thấp thì khả năng vượt chướng ngại vàng cao)

Ngoài ra còn có loại lốp không dùng xăm, hơi được bơm trực tiếp vào lốp còn lốp được ép chặt vào vành

Ở máy kéo thường 70-80% tải trọng của máy kéo được phân bố cho cầu sau nên các bánh chủ động ở cầu sau phải lớn

Tính toán, thiết kế, chế tạo xe gieo lúa theo cụm

Hình 2.4 Máy kéo sử dụng bánh lốp

• Hệ thống di chuyển bằng bánh sắt (có đường ray)

+ Ưu điểm

- Hệ thống di chuyển bằng bánh sắt chạy trên đường ray có lực cản di chuyển nhỏ, tiếp nhận được tải trọng lớn, có kết cấu đơn giản, giá thành hạ, độ tin cậy và tuổi thọ tương đối cao Nhờ có bánh sắt và nền đường cứng tạo cho máy làm việc chính xác + Nhược điểm

- Tính cơ động thấp

- Phải làm nền cho đường ray khá tốn kém

- Hệ thống di chuyển bằng bánh sắt sử dụng cho một số cần trục tháp, cần trục làm trong ngành đường sắt, máy đào có cần mang, các gầu xúc hệ rô to

• Hệ thống di chuyển bằng bánh sắt trong máy nông nghiệp

Công dụng của bánh lồng để di chuyển, cày bừa dưới ruộng nước trũng, đất mềm,

độ lún cao mà khi sử dụng bánh lốp sẽ khó khắn trong việc di chuyển

+ Ưu điểm

- Vận hành tốt ở những điều kiện đất mềm và có độ lún cao

- Kết hợp vừa di chuyển vừa xớt đất

- Kết cấu chắc chắn, dễ chế tạo và bảo dưỡng

- Lắp đặt và thay thế dễ dàng khi cần thiết

+ Nhược điểm

- Di chuyển chậm

- Nhanh rỉ sét

- Làm tăng khối lượng tổng thể của máy dẫn đến tăng độ lún

- Di chuyển trên nền cứng làm hỏng mặt đừng cũng như làm bánh lồng mau mòn

Hình 2.5 Bánh lồng