Nghiên cứu thiết kế máy gặt đập liên hợp với quy mô hộ gia đình

Nghiên cứu thiết kế máy gặt đập liên hợp với quy mô hộ gia đình Nghiên cứu thiết kế máy gặt đập liên hợp với quy mô hộ gia đình Nghiên cứu thiết kế máy gặt đập liên hợp với quy mô hộ gia đình luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp

Trang 1

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

NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ MÁY GẶT ĐẬP LIÊN HỢP

VỚI QUY MÔ HỘ GIA ĐÌNH

Sinh viên thực hiện: NGUYỄN VĂN QUYỀN

Đà Nẵng – Năm 2019

Trang 2

TÓM TẮT

Tên đề tài: Nghiên cứu thiết kế máy gặt đập liên hợp với quy mô hộ gia đình

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Quyền

Đặt vấn đề: Xã hội ngày càng phát triển đi lên việc đảm bảo chất lượng cuộc sống rất cần thiết Ngày nay, máy móc dần dần thay thế và hỗ trợ con người trong các công việc trong cuộc sống giảm thiểu sức lao động con người, việc chú trọng nhất là giảm thiểu được sức lao động của nông dân Xuất phát những vấn đề trên tôi đã nghiên cứu

và vận dụng những kiến thức đã học tiến hành “Nghiên cứu thiết kế máy gặt đập liên hợp với quy mô hộ gia đình”

Mục tiêu: Thiết kế máy gọn nhẹ, kết cấu đơn giản, hiệu quả làm việc tốt và đặc biệt giá thành thấp phù hợp với nông dân nước ta

Đối tượng nghiên cứu: Các vùng đồng ruộng nhỏ hẹp và ruộng bậc thang vùng cao

Ý nghĩa: Giảm sức lao động cho nông dân vùng cao và tăng năng suất canh tác

Trang 3

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HÔI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG

ĐỀ CƯƠNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ tên sinh viên: NGUYỄN VĂN QUYỀN Số thẻ sinh viên: 103150150

1 Tên đề tài đồ án:

- Nghiên cứu thiết kế máy gặt đập liên hợp với quy mô hộ gia đình

2 Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện

3 Các số liệu và dữ liệu ban đầu:

- Máy có điều kiện làm việc ở các ruộng bậc thang, nhỏ và phù hợp với quy mô hộ gia đình Máy phải cấu tạo đơn giản, dễ sửa chữa, nhẹ nhàng và đặc biệt giá thành thấp

Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:

• Tổng quan về máy gặt đập liên hợp

• Tính toán thiết kế máy gặt đập liên hợp

• Mô tả chi tiết kết cấu của các hệ thống của máy

4 Các bản vẽ, đồ thị ( ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ ):

Trang 4

6 Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 02/09/2019

Đà Nẵng, ngày 18 tháng 09 năm 2019

Trang 5

LỜI NÓI ĐẦU

Trong những năm gần đây cùng với sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế thế giới, nền kinh tế Việt Nam cũng từng bước phát triển, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học và kỹ thuật và ngành giao thông vận tải cũng phát triển rất mạnh mẽ Qua đó rất nhiều máy móc trang thiết bị đã được chế tạo trong đó có máy gặt đập liên hợp

Từ những kiến thức đã học và những kinh nghiệm trên thực tiễn của các kỹ sư đi trước, tôi đã vận dụng chúng để hoàn thành đề tài tốt nghiệp của mình Trong quá trình hoàn thành đề tài tốt nghiệp, bước đầu tôi đã gặp không ít khó khăn bỡ ngỡ nhưng cùng với sự nỗ lực của tôi, sự giúp đỡ của các bạn trong lớp, sự hướng dẫn hết sức tận tình của

thầy giáo ThS Dương Đình Nghĩa và các thầy giáo trong khoa Giờ đây sau một thời

gian làm việc hết mình, nghiêm túc tôi đã hoàn thành xong đề tài tốt nghiệp của mình Tuy nhiên do là lần đầu tiên tôi vận dụng lý thuyết đã học, vào tính toán thiết kế một đề tài thực tế cụ thể, nên gặp rất nhiều khó khăn và không tránh khỏi những sai sót Vì vậy tôi rất mong sự xem xét và sự giúp đỡ chỉ bảo của các thầy trong khoa, để bản thân tôi ngày càng được hoàn thiện hơn nữa về kiến thức chuyên môn và khả năng tự nghiên cứu của mình

Qua đề tài tốt nghiệp này tôi đã có ý thức hơn cho nghề nghiệp của mình, đã dần hình thành cho mình phuơng pháp học tập và nghiên cứu mới Một lần nữa tôi xin cảm ơn sự

giúp đỡ tận tình của thầy ThS Dương Đình Nghĩa đã giúp tôi hoàn thành tốt đề tài tốt

nghiệp

Rất mong được sự giúp đỡ nhiều hơn nữa của thầy và các thầy giáo trong

khoa Tôi xin chân thành cảm ơn!

Đà Nẵng, ngày 15 tháng 12 năm 2019

Sinh viên thực hiện:

Nguyễn Văn Quyền

i

Trang 6

CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là đề tài riêng của mình tôi, đề tài này không trùng lặp với bất

kỳ đề tài nào trước đây Các thông tin, số liệu sử dụng và tính toán đều từ các tài liệu có nguồn gốc rõ ràng, theo quy định

Đà Nẵng, ngày 15 tháng 12 năm 2019

Sinh viên thực hiện:

Nguyễn Văn Quyền

ii

Trang 7

MỤC LỤC

TÓM TẮT

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN

LỜI NÓI ĐẦU i

CAM ĐOAN ii

MỤC LỤC iii

DANH SÁCH CÁC BẢNG vii

DANH SÁCH CÁC HÌNH viii

DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT x

MỞ ĐẦU 1

1 Đặt vấn đề 1

2 Mục tiêu của đề tài 1

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 1

4 Ý nghĩa của đề tài 1

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ MÁY GẶT ĐẬP LIÊN HỢP 2

1.1 Tổng quan về tình hình ruộng lúa nước ta 2

1.1.1 Quy mô lúa gạo ở nước ta 2

1.1.2 Các phương pháp thu gom lúa nước 3

1.2 Giới thiệu một số máy gặt đập liên hợp trong và ngoài nước 6

1.2.1 Lịch sử phát triển 6

1.2.2 Tình hình máy thu hoạch trong nước 8

1.2.3 Giới thiệu một số máy gặt đập có mặt tại Việt Nam 9

1.2.4 Cấu tạo chung của máy gặt đập liên hợp 14

1.3 Yêu cầu kỹ thuật nông học đối với cớ giới hóa thu hoạch lúa 16

iii

Trang 8

1.3.1 Máy thu hoạch phải thích ứng điều kiện lúa có năng suất cao 17

1.3.2 Phải đảm bảo chất lượng làm việc tốt, tổng hao hụt không quá 3%, độ hư hỏng hạt nhỏ hơn 2% 17

1.3.3 Những yêu cầu khác về sử dụng phụ phẩm 17

1.3.4 Kết cấu gọn nhẹ, sử dụng vận chuyển linh hoạt, dễ dàng 17

1.3.5 Năng suất và hiệu quả của máy phải cao 18

1.3.6 Tạo dáng mỹ thuật công nghiệp hài hòa đẹp mắt 18

Chương 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY GẶT ĐẬP LIÊN HỢP 19

2.1 Phương pháp thiết kế 19

2.1.1 Chọn phương án di chuyển 19

2.1.2 Chọn phương án các hệ thống làm việc 19

2.2 Chọn các thông số đầu vào 22

2.2.1 Các thống số làm việc của máy 22

2.2.2 Các thông số của cây lúa 23

2.3 Tính toán các thông số làm việc của máy 24

2.3.1 Tính toán hệ thống gom lúa 24

2.3.2 Tính toán dao cắt lúa 36

2.3.3 Tính toán trống đập 45

2.3.4 Hệ thống chuyển lúa lên bao 49

2.3.5 Hệ thống di chuyển 55

2.3.6 Tính chọn động cơ và cơ cấu truyền động 62

Chương 3: MÔ TẢ CHI TIẾT KẾT CẤU CỦA CÁC HỆ THỐNG MÁY 76

3.1 Tổng quan về máy 76

3.1.1 Ưu điểm 76

3.1.2 Nhược điểm 76

3.1.3 Nguyên lí làm việc 76

3.1.4 Phạm vi sử dụng 77

3.1.5 Cách sử dụng máy 77

iv

Trang 9

3.2 Cơ cấu gom 79

3.2.1 Cấu tạo, nguyên lí làm việc 79

3.2.2 Ưu, nhược điểm 80

3.2.4 Quy trình bảo dưỡng 80

3.3 Cơ cấu dao cắt 81

3.4 Cơ cấu chuyển lúa ngang 82

3.5 Cơ cấu chuyển lúa đập 84

3.6 Cơ cấu trống đập 85

3.7 Cơ cấu chuyển lúa hạt 86

v

Trang 10

KẾT LUẬN 89

TÀI LIỆU THAM KHẢO 90

PHỤ LỤC

vi

Trang 11

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Thông số kỹ thuật máy GĐLH mini 4MP-0.5 9

Bảng 1.2 Thông số kỹ thuật máy GĐLH mini 4L-1.3 10

Bảng 1.3 Thông số kỹ thuật máy gặt đập liên hợp Vinappro-MCĐ 120 11

Bảng 1.4 Thông số kỹ thuật máy gặt đập liên hợp GD2.0 12

Bảng 1.5 Thông số kỹ thuật máy gặt đập liên hợp UMC-19 13

Bảng 2.1Thông số đầu vào của máy 22

Bảng 2.2 Thống số kỹ thuật xích chọn 27

Bảng 2.3 Bảng tính số bước cánh gạt 32

Bảng 2.4 Bảng kích thước của dao di động 39

Bảng 2 5 Bảng kích thước của dao di động 40

Bảng 2.6 Kết quả thực nghiệm do công ty Vinappro thực hiện 41

Bảng 2.7 Số vòng quay lớn nhất và nhỏ nhất theo công ty “Cơ giới hóa công nghiệp” Liên bang Nga 51

Bảng 2.8 Số vòng quay lớn nhất của trục vít này phụ thuộc vào đường kính trục vít và đặt tính của vật liệu vận chuyển 52

Bảng 2.9 Hệ số thực lực cản lăn được xác định bằng thực nghiệm 57

Bảng 2.10 Bảng kích thước các gối đỡ 61

Bảng 2.11 Kết quả tính toán mô men và công suất 64

Bảng 2 12 Các thông số kich thước hộp giảm tốc 68

vii

Trang 12

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 1.1 Gặt lúa bằng liềm 3

Hình 1.2 Đập lúa bằng tay 4

Hình 1.3 Mấy đập lúa 5

Hình 1.4 Máy gặt đập liên hợp Kubota 6

Hình 1.5 Máy thu hoạt lúa mỳ của Mỹ 7

Hình 1.6 Máy GĐLH mini 4MP-0.5 9

Hình 1.7 Máy GĐLH mini 4L-1.3 10

Hình 1.8 Máy gặt đập liên hợp Vinappro-MCĐ 120 11

Hình 1.9 Máy gặt đập liên hợp GD2.0 12

Hình 1.10 Máy gặt đập liên hợp UMC-19 13

Hình 1.11 Cấu tạo chung của máy gặt đập liên hợp 14

Hình 2.1 Bánh sau của xe 19

Hình 2.2 Hình bộ gom máy tham khảo 20

Hình 2.3 Lưỡi cắt máy GĐLH 21

Hình 2.4 Trống đập 21

Hình 2.5 Trục vít xoắn chuyển lúa 22

Hình 2.6 Hình ảnh cây lúa 23

Hình 2.7 Hình mô phỏng cơ cấu xích gom lúa 25

Hình 2.8 Chuỗi xích xe đạp 26

Hình 2.9 Sơ đồ tính toán 29

Hình 2.10 Sơ đồ tính toán xích 30

Hình 2.11 Cơ cấu gom bằng xích cánh gạt 33

Hình 2.12 Ảnh hưởng của độ lệch đối với chiều quay tay quay 37

viii

Trang 13

Hình 2.13 Tay quay ở bên phải của dao 37

Hình 2.14 Tay quay ở bên trái của dao 38

Hình 2.15 Kết cấu của dao 38

Hình 2.16 Kích thước và hình dạng của dao 39

Hình 2.17 Kích thước của cụm dao 42

Hình 2.18 Hình chiếu bằng dao cắt di động 43

Hình 2.19 Hình cắt lưỡi dao di động 43

Hình 2.20 Hình chiếu bằng dao cắt cố định 44

Hình 2.21 Hình cắt lưỡi dao cố định 44

Hình 2.22 Trống đập 46

Hình 2.23 Vít vận tải vật liệu rời 49

Hình 2.24 Các kiểu của trục vít 50

Hình 2.25 Sơ đồ ống vận chuyển 54

Hình 2.26 Những lực tác dụng vào bánh xe khi lăn trên đường biến dạng 56

Hình 2.27 Kích thước ổ bi gối đỡ 61

Hình 2.28 Động cơ LUOJIA 63

Hình 2.29 Đồ thị đặc tính tốc độ của động cơ nhiệt 65

Hình 2.30 Sơ đồ truyền động của máy 66

Hình 2.31 Hộp giảm tốc WPS 67

Hình 2.32 Cơ cấu trục vít bánh vít 68

Hình 2.33 Trục vít 69

Hình 2.34 Bánh vít .69

Hình 2.35 Bộ vi sai rời 70

Hình 2.36 Đai dẹt bề rộng 10mm 71

Hình 2.37 Dây đai tròn 72

ix

Trang 14

Hình 3.1 Hình chiếu bằng của máy 76

Hình 3.2 Kết cấu cơ cấu gom 79

Hình 3.3 Kết cấu dao cắt 81

Hình 3.4 Kết cấu cơ cấu chuyển lúa ngang 82

Hình 3.5 Kết cấu cơ cấu chuyển lúa đập 84

Hình 3.6 Kết cấu trống đập 85

Hình 3.7 Kết cấu trục xoắn 87

x

Trang 15

DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

Đường kính của xích cánh gạt lúa gạt tới

Hệ số xét đến ảnh hưởng của vị trí bộ truyền

Hệ số xét đến ảnh hưởng của khoảng cách trục

Hệ số xét đến ảnh hưởng của khả năng điều chỉnh lực căng xích

Hệ số xét đến điều kiện bôi trơn

Hệ số tải trọng động

Hệ số xét đến chế độ làm việc

Đường kính vòng chia của bánh răng

Bước xích

Số răng xích con lăn

Đường kính vòng đỉnh của bánh răng Chiều dài của cánh gạt xích

Đường kính vòng đỉnh của bánh răng

Đường kính của xích cánh gạt lúa gạt tới

Khoảng cách tâm của hai bánh xích

Khoảng cách tính từ hai đỉnh của cánh gạt

Khoảng cách tâm của hai bánh xích

Chu vi của bánh răng

Chiều dài của dây xích

Số mắt xích

xi

Trang 16

Chiều dài của thanh gạt luồn lúa.

Chiều dài đoạn ngắn thanh gạt luồn

Chiều dài của đoạn dài thanh gạt luồn

Góc giao hai cánh gạt với phương thẳng đứng

Bề rộng tại đoạn gấp khúc

Góc uốn gấp khúc

Khối lượng hai thanh gạt luồn lúa

Chiều dài hai thanh gạt luồn lúa

Đường kính của thanh

Khối lượng hai thanh gạt luồn lúa

Chiều dài hai thanh gạt luồn lúa

Khối lượng của hai dây xích

Khối lượng tổng thanh gom lúa Chiều dài tổng thanh gom lúa

Tổng khối lượng của hệ thống gom

Khối lượng của 4 bánh răng xích

Chiều dài thu gom lúa mỗi lần xe đi qua

Số thanh gạt

Quảng đường máy di chuyển trong 1s

Số vòng quay cơ cấu gom

Bánh kính vòng chia của răng xích

Số m2 trên 1s cắt được

Số cây lúa cắt được trong 1s

Số cây lúa trung bình trên đơn vị m2.Lực băng tải cần

xii

Trang 17

Khối lượng của 90 cây lúa.

Công suất cần thiết cho hệ thống gom

Hiệu suất cơ khí bộ chuyền

Hiệu suất bộ truyền xích

Đường chạy dao thẳng với nữa vòng quay của cơ cấu tay quay.Bước dao

Bước răng

Độ dời cung cấp

Công hao phí để cắt cây của dao

Lực hao phí để cắt trên 1m2 diện tích trồng ruộng

Độ dịch chuyển của lưỡi dao trong thời gian từ khi ở thế chết đến

khi dao bắt đầu cắt

Công suất để cần thiết dao hoạt động

xiii

Trang 18

Khoản cách 2 thanh đập trên một tiết diện tròn.

Độ dày lớp cuốn trên trống đập

Khối lượng thanh trục đập

Chiều dài thanh trục đập

Bề dày của tấm thép

Khối lượng tấm thép bao quanh trục

Khối lượng thanh đập

Khối lượng của trống đập

Là khối lượng thể tích của vật liệu

Là hệ số ma sát trong của vật liệu

Là hệ số ma sát trong của ổ trục

Momen cản quay của trống đập

Là trọng lực của trống đập

Là lực tác dụng lên trống đập do áp lực của lượng lúa đi vào

Công suất của trống đập(N)

Năng suất trọng lượng của vít tải

Năng suất thể tích

Hệ thống số điền đầy diện tích tiếc ngang trục vít

xiv

Trang 19

ω Hệ số cản chuyển động.

Gtruoc [N] Trọng lượng cầu trước

xv

Trang 20

Ni [kw] Công suất tiêu hao để thắng lực quán tính.

xvi

Trang 21

Nghiên cứu thiết kế máy gặt đập liên hợp quy mô hộ gia đình

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Xã hội ngày càng phát triển kéo theo sự phát triển của khoa học và kỹ thuật Đã có rất nhiều máy móc đã được chế tạo ra trong lĩnh vực công nghiệp lẫn trong nông nghiệp Ưu điểm của những máy móc này là làm tăng năng suất và giảm sức lao động con người, bên cạnh đó giảm thiểu tai nạn nghề nghiệp

Trong lĩnh vực nông nghiệp việc quan tâm đặt lên hàng đầu đối với nước ta Một số máy móc trang thiết bị nông nghiệp ra đời Áp dụng được các thành tựu tiên tiến trên thế giới Nhưng có một vấn đề các máy móc chỉ làm việc với những nơi có diện tích lớn, không phù hợp các diện tích nhỏ hẹp manh mún, đặc biệt giá thành cao và khó tiếp cận với người dân

Xuất phát từ những vấn đề và hạn chế trên tôi đã vận dụng những kiến thức đã học và các kinh nghiệm thực tiễn để tiến hành đi “ Nghiên cứu thiết kế máy gặt đập liên hợp với quy mô hộ gia đình” Mong muốn khắc phục những hạn chế nêu trên, phù hợp với hộ gia đình hơn đặc biệt ở vùng cao

2 Mục tiêu của đề tài

Nghiên cứu chế tạo máy có thể làm việc trên các địa hình nhỏ, manh mún và đặc biệt trên các ruộng bậc than ở các vùng cao Máy có thể giúp người dân thu hoạch lúa nhanh hơn và giảm nhân công lẫn sức lao động Thiết bị có kết cấu đơn giản dễ sửa chữa, gọn nhẹ và đặc biệt giá thành rẻ

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng ở đây là các vùng ruộng nhỏ ở miền trung và các vùng ruộng bậc thang trên các vùng cao Tây Nguyên, Tây Bắc và Đông Bắc Thời gian nghiên cứu từ tháng 9 đến tháng 12

4 Ý nghĩa của đề tài

Phù hợp các điều kiện làm việc tại những vùng ruộng có diện tích nhỏ

Quá trình nghiên cứu này tạo điều kiện cho việc chế tạo thành phẩm sau này

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Quyền Giáo viên hướng dẫn: Th.S Dương Đình Nghĩa 1

Trang 22

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ MÁY GẶT ĐẬP LIÊN HỢP

1.1 Tổng quan về tình hình ruộng lúa nước ta

1.1.1 Quy mô lúa gạo ở nước ta

Tính đến ngày 15/4, cả nước gieo cấy được 3.116,6 nghìn ha lúa đông xuân, bằng 100,6% cùng kỳ năm trước Các địa phương phía Bắc cơ bản hoàn thành gieo trồng lúa đông xuân với diện tích đạt 1.112,6 nghìn ha, bằng 98,9% cùng kỳ năm trước, trong đó vùng Đồng bằng sông Hồng đạt 515,1 nghìn ha, bằng 98% (giảm 10,5 nghìn ha) do một

số địa phương chuyển đổi cơ cấu sản xuất và chuyển đổi mục đích sử dụng đất Hiện nay, lúa đông xuân tại các địa phương phía Bắc sinh trưởng và phát triển tốt, đang trong thời

kỳ đứng cái và làm đòng Tuy nhiên, dự báo thời gian tới nhiệt độ tăng khiến sâu bệnh gây hại trên lúa diễn biến phức tạp, nhất là bệnh khô vằn, bệnh đạo ôn, rầy các loại , ngành nông nghiệp cần theo dõi sát diễn biến tình hình sâu bệnh, xử lý kịp thời các ổ bệnh để không ảnh hưởng đến sự phát triển của cây lúa Tại các địa phương phía Nam, gieo trồng lúa đông xuân đạt 2.004 nghìn ha, bằng 101,5% cùng kỳ năm 2018, trong đó diện tích tăng chủ yếu ở Cà Mau với 37,9 nghìn ha do chuyển đổi mùa vụ từ lúa mùa sang lúa đông xuân

Đến trung tuần tháng Tư, các địa phương phía Nam đã thu hoạch được 1.648,7 nghìn

ha lúa đông xuân, chiếm 82,3% diện tích xuống giống và bằng 107,8% cùng kỳ năm trước, trong đó vùng Đồng bằng sông Cửu Long đạt 1.526,2 nghìn ha, chiếm 95,1% và bằng 108% Tuy nhiên, nắng nóng kéo dài trên diện rộng gây ảnh hưởng tới năng suất lúa, làm giảm sản lượng lúa đông xuân toàn vùng so với cùng kỳ năm trước Theo báo cáo sơ

bộ, năng suất lúa đông xuân vùng Đồng bằng sông Cửu Long năm nay ước tính đạt 67,5 tạ/ha, giảm 1,4 tạ/ha so với vụ đông xuân trước; sản lượng đạt 10,8 triệu tấn, giảm 5,5 nghìn tấn

Trên những diện tích lúa đông xuân đã thu hoạch, các địa phương tiến hành vệ sinh đồng ruộng, cày ải, phơi đất để xuống giống vụ hè thu Tính đến ngày 15/4, các địa phương phía Nam gieo sạ được 497,9 nghìn ha lúa hè thu, bằng 112,4% cùng kỳ năm trước, trong đó vùng Đồng bằng sông Cửu Long đạt 484,9 nghìn ha, bằng 111,6%, tiến độ gieo trồng lúa hè thu năm nay nhanh hơn cùng kỳ do vụ đông xuân được gieo trồng và thu hoạch sớm Hiện nay, lúa hè thu đang ở giai đoạn mạ đến làm đòng, cây lúa sinh trưởng

Trang 23

và phát triển tốt Tuy nhiên, dự báo vụ hè thu năm nay gặp khó khăn do thời tiết nắng nóng kéo dài, đặc biệt nguy cơ hạn hán, thiếu nước tại các tỉnh Trung Bộ, Tây Nguyên trong các tháng mùa khô nên ngành nông nghiệp cần quản lý chặt lịch thời vụ xuống giống, khuyến cáo các địa phương áp dụng kỹ thuật canh tác để hạn chế tác động của khô hạn đến sản xuất, đồng thời bảo đảm nguồn nước tưới cho lúa

1.1.2 Các phương pháp thu gom lúa nước

Phương pháp thu hoạch khác nhau thì sử dụng công cụ, máy móc để sử dụng thu hoạch và hiệu quả thu hoạch cũng khác nhau Nếu căn cứ vào phương pháp thu hoạch thì

có thể phân ra thành phương pháp thu hoạch thủ công và phương pháp thu hoạch bằng cơ giới Nếu căn cứ vào quy trình thu hoạch thì ta có thể phân ra thành phương pháp thu hoạch nhiều giai đoạn và phương pháp thu hoạch một giai đoạn

1.1.2.1 Phương pháp thu hoạch lúa nhiều giai đoạn

Phương pháp thu hoạch nhiều giai đoạn là phương pháp chia nhiều khâu thu hoạch thành nhiều công đoạn riêng biệt, mỗi giai đoạn sử dụng một công cụ hoặc máy móc khác nhau:

- Thu hoạch bằng phương pháp thủ công: Đây là phương pháp cổ truyền, chỉ tồn tại ở giai đoạn kinh tế chưa phát triển Vì năng suất làm việc rất thấp, cường độ lao động cao

và đặc biệt hao hụt khá lớn trên 10% Vì vậy, ở nước ta hiện nay một sô công đoạn đã sử dụng thay công cụ thủ công, trong đó khâu tách hạt được sử dụng tương đối rộng rãi

Hình 1.1 Gặt lúa bằng liềm

Trang 24

Ưu điểm phương pháp này:

• Máy móc dùng trong các công đoạn tương đối đơn giản, gọn nhẹ, giá thành thấp

• Giữa các giai đoạn ít ảnh hưởng và chịu phụ thuộc vào nhau Ngay trong một số điều kiện khó khăn và phức tạp nhất thì một số công đoạn vẫn thực hiện bằng máy được

• So với phương pháp thủ công, cường độ lao động và tổng hao hụt giảm đáng kể, năng suất lao động có thể tăng lên 1-2 lần Đối với nước ta, đây là một phương pháp tồn tại tương đối lâu dài Điều quan trọng hiện nay cần

có nhiều loại máy, kiểu cỡ máy có chất lượng làm việc tốt, năng suất lao động cao cho từng công đoạn, có thể ứng dụng rộng rãi trên nhiều địa bàn, nhiều vùng khác nhau

Trang 25

❖

Hạn chế của phương pháp này: Việc đầu tư và mua sắm số lượng máy, chủng loại máy phải nhiều, việc bảo quản, sửa chữa sẽ có những khó khăn nhất định

Hình 1.3 Mấy đập lúa

1.1.2.2 Phương pháp thu hoạch một giai đoạn

Phương pháp này hoàn toàn thực hiện bằng cơ giới, sử dụng máy gặt đập liên hợp để tiến hành các công đoạn từ cắt gặt, thu gom, đập tách hạt, rủ rơm, làm sạch liên tục trong cùng một thời điểm, một lần hoàn thành các công đoạn thu hoạch trên đồng ruộng

Những ưu điểm nổi bật của phương pháp này là năng suất lao động rất cao, cường độ lao động thấp, độ hao hụt thấp và giá thành thu hoạch giảm Trong điều kiện ruộng khô lúa đứng, độ chín đồng điều, độ ẩm thân cây và hạt thấp, kích thước lô thửa thích hợp thì máy có thể làm việc liên tục, năng suất và chất lượng làm việc của máy điều rất cao, tổng hao hụt hạt do gặt, đập, suốt, thóc theo rơm và sàn quạt thổi ra có thể giảm hơn 3%, độ sạch sản phẩm trên 98%

Do đặc điểm của phương pháp này là hoàn thành nhiều công đoạn trong một lúc, chịu ảnh hưởng nhiều yếu tố như kích thước lô thửa, tính chất cơ lý đất đai và cây trồng Mặt khác kích thước máy lớn, các cơ cấu làm việc phức tạp, việc chế tạo và sử dụng đòi hỏi phải có trình độ nhất định mới đảm bảo cho máy hoạt động hiệu quả

Trang 26

Hình 1.4 Máy gặt đập liên hợp Kubota

1.2 Giới thiệu một số máy gặt đập liên hợp trong và ngoài nước

1.2.1 Lịch sử phát triển

Trong quá trình trồng lúa, giai đoạn tốn nhiều thời gian nhất của thời gian để hoàn thành công việc ngắn nhất đó là thời kỳ thu hoạch Đã từ lâu rồi, người ta luôn mơ ước làm sao có thể tạo ra những công cụ thu hoạch đơn giản, năng suất cao, giảm sức lao động Ở nước ngoài, các công cụ thu hoạch phát triển tương đối sớm Năm 1665, bộ phận đập chế tạo chuyển động nhờ bánh xe hơi nước Năm 1800, bộ phận cắt kiểu cái kéo ra đời sau đó hoàn thiện bộ phận cắt kiểu lưỡi như ngày nay Giữa thế kỷ XIX xuất hiện guồng gạt dùng gạt lúa vào bộ phận cắt, rồi xuất hiện đến ngày nay Năm 1875 ở Ai Len xuất hiện bộ phận đập kiểu trống hình trụ có các thanh trống 3 cạnh Ở Mỹ, bộ phận đập kiểu trống răng, máng răng xuất hiện 1840, hoàn thiện máy đập phức tạp có kèm cả hệ thống làm sạch

Từ lâu nhiều người đã đề xuất việc kết hợp hai loại máy gặt và máy đập thành máy gặt đập liên hợp Năm 1868, kỹ sư người Nga Andoray Romanovit là người đầu tiên nghĩ

ra máy gặt đập liên hợp nhưng không triển khai được

Hầu hết các máy gặt đập liên hợp ở nước ngoài được chế tạo để phục vụ thu hoạch lúa mì Những cánh đồng lúa mì thường có diện tích rất lớn, cây lúa mì trồng được những

Trang 27

nơi khô ráo, chính những điều này mà máy thu hoạch của các nước trồng lúa mì nói chung thường có kích thước rất lớn để đảm bảo năng suất Do đó, hệ thống chuyển động thường là bánh bơm, ít dùng bánh xích

Ngày nay, các mẫu máy gặt đập liên hợp đã có nhiều công ty trên thế giới hoàn thiện Các tập đoàn hàng đầu trong lĩnh vực máy gặt đập liên hợp như John Deere (Mỹ), Class (Đức), New Holand (Bỉ), Phần Lan, Cộng Hòa Czce, Australia, Liên Bang Nga Gần đây

có các mẫu máy gặt đập liên hợp được sản xuất ở Trung Quốc, Nhật bản, Thái Lan

Phương pháp thu hoạch một giai đoạn có nhiều ưu điểm nổi bậc là năng suất cao, cường độ làm việc thấp, độ hao hụt thấp và giá thành thu hoạch giảm nên từ lâu các nước Âu- Mỹ điều ứng dụng để thu hoạch lúa mỳ Hiện nay, một số nước Châu Á như Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài Loan, Philippines và Trung Quốc cũng đã ứng dụng phương pháp này để thu hoạch lúa

Ở các nước Âu- Mỹ, các máy gặt đập liên hợp thường được sử dụng trên các cánh đồng khô, nên đất rất cứng khối lượng có thể lên đến 13-15 tấn mà việc đi lại chuyển động rất trở ngại Trong khi đó ở Châu Á và nhất là ở Việt Nam, do phương pháp này chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố như kích thước lô thửa, tính chất cơ lý của đất đai và cây trồng, việc chế tạo và sử dụng đòi hỏi phải có trình độ nhất định mới đảm bảo máy hoạt động hiệu quả nên người ta vẫn đang mày mò để tìm ra kiểu máy sao cho phù hợp vói ruộng lúa nước

Hình 1.5 Máy thu hoạch lúa mỳ của Mỹ

Trang 28

1.2.2 Tình hình máy thu hoạch trong nước

Trong những năm 1970, 1980 các nông trường lúa ở miền bắc đã thử nghiệm các máy gặt đập liên hợp SKD-5R sản xuất tại Liên xô trước đây Máy chạy bằng xích bản rộng,

có khả năng đi trên ruộng lầy tốt có năng suất cao vì có bề rộng làm việc tới 4 mét Tuy nhiên, do ruộng lúa nước khó có nhiều thửa ruộng rộng lớn, nên không phát huy được hết khả năng của SKD-5R Hơn nữa đồng ruộng Việt Nam lại không đồng nhất nên nhiều nơi vẫn không di chuyển được và khối lượng trên 10 tấn, việc cứu nó khi sa lầy rất khó khăn.Năm 1996, máy gặt đập liên hợp SR-500 của Phần Lan có khối lượng 3.300 kg được thử nghiệm tại nông trường sông Hậu - Cần Thơ cũng cho kết quả không có khả năng di chuyển trên ruộng lầy

Trong những năm 1995- 1997 một số nơi đã thử nghiệm các máy gặt đập tuốt liên hợp nhập từ Nhật Bản và Trung Quốc Tuy làm việc tốt nhưng chỉ di chuyển được trên ruộng có nền tốt, năng suất lại thấp và khi hư hỏng lại không có phụ tùng thay thế

Nhà máy cơ khí Đồng Tháp, A47 và một số nơi đã thử nghiệm chế tạo và thử nghiệm máy gặt đập liên hợp theo mẫu máy của nước ngoài nhưng ở ruộng nền cũng không làm việc ổn định, vì khối lượng vẫn còn cao Trong năm 2005, Công ty VINAPPRO cũng đã cho mẫu máy MCĐ-120 theo thiết kế của công ty Briggs & Stration (B.S) được cải tiến tương đối phù hợp với đồng ruộng Việt Nam Do trọng lượng khoảng 600 kg nên máy có khả năng tự hành cao, vượt lầy vượt bờ khá tốt nhưng năng suất vẫn còn thấp (1-5 ha/ ngày) Đã thử nghiệm và thao diễn nhiều nơi nhưng vì sử dụng động cơ xăng (để kết cấu gọn nhẹ) nên nông dân vẫn chưa chuộng lắm về mặt hiệu quả kinh tế

Ngày nay, máy gặt đập hầu như đã hoàn thiện có thể vận hành trên các ruộng lầy Nhưng khối lượng vẫn còn khá lớn và khó khăn trong việc vận hành ở những thửa ruộng nhỏ Mặt khác, người điều khiển máy phải có trình độ và sửa chữa khá khó khăn

Trang 29

1.2.3 Giới thiệu một số máy gặt đập có mặt tại Việt Nam

1.2.3.1 Máy gặt đập liên hợp Minh Phát

Hình 1.6 Máy GĐLH mini 4MP-0.5Bảng 1.1 Thông số kỹ thuật máy GĐLH mini 4MP-0.5

Trang 30

Hình 1.7 Máy GĐLH mini 4L-1.3Bảng 1.2 Thông số kỹ thuật máy GĐLH mini 4L-1.3

Trang 31

1.2.3.2 Máy gặt đập Vinappro

Hình 1.8 Máy gặt đập liên hợp Vinappro-MCĐ 120Bảng 1.3 Thông số kỹ thuật máy gặt đập liên hợp Vinappro-MCĐ 120

Trang 32

1.2.3.3 Máy gặt đập công ty cơ khí An Giang

Hình 1.9 Máy gặt đập liên hợp GD2.0Bảng 1.4 Thông số kỹ thuật máy gặt đập liên hợp GD2.0

Trang 33

1.2.3.4 Máy gặt đập cơ sở Út Máy Cày

Hình 1.10 Máy gặt đập liên hợp UMC-19Bảng 1.5 Thông số kỹ thuật máy gặt đập liên hợp UMC-19

Trang 34

Kích thước DxRxC

4.250x2.150x2.200(mm)

1.2.4 Cấu tạo chung của máy gặt đập liên hợp

Hình 1.11 Cấu tạo chung của máy gặt đập liên hợpChú thích: 1- Trục vít tải hạt lúa; 2- Động cơ; 3- Hệ thống đập; 4- Bộ phận sàn; 5-Trục vít tải lúa; 6- Quạt gió làm sạch; 7- Cabin; 8- Băng tải lúa; 9- Hệ thống di chuyển; 10- Trục vít gom lúa; 11- Guồng gạt lúa

Máy gặt đập có cụm chi tiết sau:

- Adapteur gồm có: Guồng gạt, dao cắt, trục vít gom lúa

- Băng tải lúa

- Cơ cấu trống đập

- Trục vít gom hạt lúa

Trang 35

- Hệ thống truyền động đến các cơ cấu làm việc di động

- Cacbin điều khiển và hệ thống tín hiệu

- Hệ thống thủy lực nâng hạ và lái

1.2.4.1 Adapteur

Nhiệm vụ của Adapteur là: phân tách lúa cắt và để lại cho lần cắt sau (mũi rẽ), cắt toàn bộ lúa nằm trong bề rộng của thanh dao (dao- tấm kê - răng dao), giữ lúa cho dao cắt

và hứt lúa đã cắt lên trục vít gom lúa (guồng gạt)

Việc cắt thảm lúa được thực hiện do Adapteur Ngoài việc cắt, apdantuer còn đảm nhiệm thu gom không bỏ sót tất cả các cây đã cắt trong bề rộng làm việc xác định của máy GĐLH Các Adapteur của các máy GĐLH hiện đại hoạt động hoàn toàn riêng rẽ với GĐLH Nó có thể tháo lắp một cách dễ dàng, đặt trên ro-mooc đặc biệt và kéo dọc theo máy GĐLH khi di chyển trên đường để giảm bớt bề rộng của máy GĐLH

Bề rộng của Apdantuer liên quan trực tiếp đến chất lượng cung cấp lúa vào bộ phận đập mà còn lượng cung cấp thì ảnh hưởng đến chất lượng đập Trong thực tế phải căn cứ vào năng suất của cây lúa mà giữ nguyên bề rộng thiết kế hay giảm bề rộng khi sử dụng.Tổn thất hạt ở Adapteur gồm cắt sót, vơ sót, làm rụng hạt không quá 0.5%

1.2.4.2 Băng chuyển đưa lúa đã gặt vào trống đập

Nhiệm vụ của băng chuyển nghiêng là đưa khối lúa do vít tải gom lúa cung cấp tới để chuyển tới trống đập Phần trục chủ động cũng là điểm xoay nâng hạ khung vít tải Băng chuyển là các dãy xích được nối với nhau bằng các thanh thép chữ L và có răng cắt để bám vào khối lúa dễ dàng Tốc độ chuyển lúa từ 3-3.5 m/s, tức là cao hơn từ 25-40% tốc

độ của vít gom lúa Quá trình vận chuyển và hộp băng chuyển nên khối lúa lại thành một lớp lúa có chiều dày ổn định, nhờ đó mà nó cho lượng cung cấp vào trống đập điều đặn hơn

1.2.4.3 Cơ cấu trống đập

Bản chất của việc đập lúa là làm hạt tách ra khỏi bông Có nhiều phương pháp đập như tiếp tuyến, dọc trục và dọc trục tiếp tuyến Nhưng hiện nay, nguyên lý đập dọc trục đang được áp dụng khá phổ biến

Trang 36

Khi làm việc, lúa được đưa lên bàn cung cấp, từ đó liên tục đưa vào buồn đập Trống đập quay với vận tốc cao, khối lúa bị răng trống va đập mạnh, từ máng trống văng lên nắp trống bằng lực ly tâm lớn Do tác dụng của đường gân dẫn hướng ở nắp và theo quán tính, khối lúa chuyển động theo đường xoắn ốc xuống máng trống, sau đó lại bị răng va đập văng lên nắp, cứ vậy vòng này đến vòng khác, cuối cùng rơm phun ra ngoài qua cửa ra rơm Còn hạt sót lại trong máng rơi xuống sàng

1.2.4.4 Bộ phận làm sạch

Bộ phận làm sạch ở máy gặt đập liên hợp là quạt và sàng Quạt áp dụng nguyên tắc thổi những vật liệu qua máng trống của cớ cấu đập sẽ được chuyển xuống tấm hứng hạt động và được chuyển sang hệ thống sàng, làm sạch sơ bộ, lắp đặt dưới cơ cấu đập Nhiệm

vụ của bộ phân này là phân li khối hạt khởi các tạp chất bẩn nhẹ (thân cây gẫy, hạt lép )

Độ sạch khối hạt đạt 96,98% và độ tổn thất không quá 5%

Dưới tác dụng của sàng và quạt, lúa lép, gọng rơm, lúa vụn và tạp chất sẽ bị loại ra, lúa sạch chạy vào thúng hay bao

Ruộng khô, lớn bằng phần là yếu tố tối ưu cho máy GĐLH làm việc hiệu quả

1.3 Yêu cầu kỹ thuật nông học đối với cơ giới hóa thu hoạch lúa

Cũng như cơ giới hóa các khâu sản xuất khác, cơ giới hóa thu hoạch lúa có những yêu cầu và phương pháp riêng, mỗi phương pháp lại có những yêu cầu cụ thể Nắm được các yêu cầu và vận dụng đúng các phương pháp trong từng hoàn cảnh cụ thể không những cần cho nghiên cứu thiết kế mà cả trong sử dụng, trên cơ sở đó nâng cao độ bền và hiệu quả

Trang 37

của máy Thu hoạch là khâu cuối cùng của quá trình sản xuất trên đồng ruộng Số lượng

và chất lượng của sản phẩm quyết định bởi một loạt các nhân tố tổ hợp, nhưng ảnh hưởng trực tiếp vẫn là khâu thu hoạch Chúng ta có thể quy tụ lại thành mấy yêu cầu chung sau đây:

1.3.1 Máy thu hoạch phải thích ứng điều kiện lúa có năng suất cao

Do kỹ thuật canh tác, kỹ thuật chọn tạo giống và phân bón ngày càng phát triển, việc tưới tiêu chủ động, việc phòng trừ sâu bệnh có hiệu quả nên năng suất lúa ngày càng cao

Vì vậy, máy thu hoạch phải có năng suất thích ứng với điều kiện năng suất cao Khi tải trọng trên đơn vị thời gian tăng lên, các bộ phận đập, phân ly, làm sạch phải có đủ khả năng vượt tải để đảm bảo cho máy hoạt động bình thường, không gây ách tắc, cản trở quy trình thu hoạch

1.3.2 Phải đảm bảo chất lượng làm việc tốt, tổng hao hụt không quá 3%, độ hư hỏng hạt nhỏ hơn 2%

Người nông dân trồng lúa không những mong được mùa mà còn mong bội thu Vì vậy mà thu hoạch phải đảm bảo chất lượng làm việc tốt, phải cắt gặt sạch, đập sạch, phân

ly sạch, tránh hiện tượng rơi vãi và sản phẩm thu được phải có độ sạch cao

1.3.4 Kết cấu gọn nhẹ, sử dụng vận chuyển linh hoạt, dễ dàng

Ở nước ta lúa nước được gieo trồng ở cả 3 vùng: đồng bằng, trung du và miền núi Đồng ruộng nhỏ, đường sá hẹp, bờ vùng thừa nhiều vì vậy máy thu hoạch nên có kết cấu gọn nhẹ, thao tác, vận chuyển linh hoạt nhẹ nhàng và phù hợp với yêu cầu thu hoạch khi

độ ẩm trên đồng ruộng và cây lúa cao

Trang 38

1.3.5 Năng suất và hiệu quả của máy phải cao

Tập quán canh tác nước ta mỗi năm canh tác từ 2-3 vụ Do chỉ số quy vòng cao, tính chất thời vụ khẩn trương, yêu cầu phải nhanh chóng giải phóng đồng ruộng chuẩn bị bước vào vụ sau nên máy thu hoạch phải có năng suất cao nhằm nâng cao hiệu quả của quá trình sản xuất

1.3.6 Tạo dáng mỹ thuật công nghiệp hài hòa đẹp mắt

Năng suất và chất lượng làm việc của máy là quan trọng nhưng ngoại hình của máy dùng cũng cần được chú ý, cố gắng tạo dáng mỹ thuật công nghiệp, làm cho các bộ phận

có kết cấu hài hòa hợp lý

Trang 39

Chương 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY GẶT ĐẬP LIÊN HỢP

2.1 Phương pháp thiết kế

2.1.1 Chọn phương án di chuyển

Phương án di chuyển ở đây sử dụng sức kéo của máy là chủ yếu Bánh trước là bánh chủ động sử dụng sức kéo từ động cơ kéo xe di chuyển, bánh sau là bánh bị động Bánh trước sử dụng bánh sắt để tăng độ bám để đi trên ruộng và sử dụng bộ visai để đảm bảo động học quay vòng của bánh xe, cặp bánh sau sử dụng cặp bánh quay tự do

Hình 2.1 Cơ cấu di chuyển

Hệ thống lái của máy GĐLH được điều kiển bởi con người Bằng cánh quay đuôi xe, bánh sau của xe được quay tự do

Ưu điểm của phương án này là:

- Kết cấu đơn giản, dễ mua và giá thành rẽ

- Thuận tiện cho người dân điều kiển

Nhược điểm của phương án là: Khó di chuyển thẳng nếu không có người điều kiển và không di chuyển được nơi ruộng quá lầy

2.1.2 Chọn phương án các hệ thống làm việc

Phương án đề ra ban đầu máy phải đơn giản, gọn nhẹ và giá thành rẻ Phù hợp với điều kiện hộ giá đình, người dân có thể dễ sử dụng và sửa chữa Máy sẽ tách hạt ra khỏi thân cây nhưng thân cây vẫn nguyên không bị gẫy Thân cây sẽ được tận dụng lại để làm

Trang 40

mái che hoặc bện dây thừng Phần lúa lép vẫn không làm sạch mà sẽ tận dụng để làm than trấu

2.1.2.1 Hệ thống gom lúa

Khác các máy gặt thường gặp sử dụng guồng gạt, ở đây phương án chọn đó chính là kết hợp giữa cặp xích có cánh gạt gom lúa vào và cặp thanh gom ở chân lúa Phương án này đã được tham khảo các máy gặt trên thế giới đặt biệt của Nhật

Hình 2.2 Hình bộ gom máy tham khảo Ưu điểm của phương án này so với guồn:

- Nó phù hợp với phương án thiết kề đề ra là rơm không bị đập gẫy

- Có thể cắt lúa bổ mà không cào bùn vào

- Kết cấu nhỏ gọn hơn, bề rộng bộ cào

Sử dụng phương án thông dụng là dùng lưỡi cắt tịnh tiến như các máy cắt ngày nay

Ưu điểm: Kết cấu đởn giản, khối lượng nhỏ và hiệu quả cắt rất cao

Nhược điểm: Cần bảo dưỡng thường xuyên như bôi mỡ và mài lưỡi Lưỡi rất dễ vở khi gặp vật cứng

Tiêu đề	Nghiên cứu thiết kế máy gặt đập liên hợp với quy mô hộ gia đình
Tác giả	Nguyễn Văn Quyền
Người hướng dẫn	ThS. Dương Đình Nghĩa
Trường học	Đại học Đà Nẵng
Chuyên ngành	Kỹ thuật cơ khí
Thể loại	Đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản	2019
Thành phố	Đà Nẵng

Định dạng
Số trang	128
Dung lượng	2,21 MB