Luận văn khảo sát ảnh hưởng của một số yếu tố đến tính tương thích động học giữa bộ phận gặt đập và hệ thống di động của máy gặt đập liên hợp thu hoạch lúa

Luận văn

Bộ giáo dục và đào tạo Trường đại học nông nghiệp hà nội

-*** -

Vũ hoàng thành

Khảo sát ảnh hưởng của một số yếu tố

đến tính tương thích động học giữa bộ phận gặt đập và hệ thống di động của máy gặt

đập liên hợp thu hoạch lúa

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này

là hoàn toàn trung thực và chưa hề ñược sử dụng ñể bảo vệ một học vị nào

Tôi cam ñoan rằng, mọi sự giúp ñỡ ñể thực hiện luận văn này ñã ñược cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn ñều ñược chỉ rõ nguồn gốc

Tác giả luận văn

Vũ Hoàng Thành

LỜI CẢM ƠN

ðể hoàn thành luận văn tôi ñã nhận ñược sự hướng dẫn rất nhiệt tình của PGS.TS Nông Văn Vìn cùng với những ý kiến ñóng góp quý báu của các thầy giáo, cô giáo Bộ môn Cơ khí ðộng lực của Trường ðại học Nông nghiệp

Hà Nội Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất tới những sự giúp ñỡ quý báu ñó

Tôi xin chân thành cảm ơn các ñồng nghiệp tại Viện Cơ ñiện Nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch ñã tạo ñiều kiện giúp ñỡ tôi hoàn thành luận văn này

Hà Nội, ngày 24 tháng 10 năm 2011

TÁC GIẢ

Vũ Hoàng Thành

MỤC LỤC

Lời cam ñoan i

Lời cảm ơn ii

Mục lục iii

Danh mục bảng v

Danh mục hình vi

1.2 ƯU, NHƯỢC ðIỂM CỦA MÁY THU HOẠCH LÚA LIÊN HỢP 5

1 3 PHÂN LOẠI MÁY LIÊN HỢP THU HOẠCH LÚA (LHTHL) 6 1.3.1 Phân loại theo hình thức liên hợp với nguồn ñộng lực: gồm các loại sau: 6 1.3 2 Phân loại theo hình thức tách hạt khỏi bông 6 1.4 CÁC LOẠI MÁY LHTHL HIỆN NAY TRÊN THẾ GIỚI

NGUYÊN LÝ CẤU TẠO CHUNG CỦA MỘT SỐ LOẠI MÁY

1.4.3 Máy tuốt hạt trực tiếp trên bông (TTTB) 16 1.5 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VÀ PHÁT TRIỂN

MÁY GðLH Ở CÁC NƯỚC TRONG KHU VỰC VÀ TRONG

1.5.1 ðặc ñiểm các loại máy GðLH với bộ phận ñập dọc trục của

1.5.2 Các nghiên cứu thử nghiệm và thiết kế chế tạo máy GðLH ở Việt nam 22

Chương 3 XÂY DỰNG MÔ HÌNH NGHIÊN CỨU ðỘNG HỌC CỦA

LIÊN HỢP MÁY GẶT ðẬP LIÊN HỢP THU HOẠCH LÚA 34

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1 : Thông số kỹ thuật máy liên hợp thu hoạch lúa 4LZ-1.5 32Bảng 3.1 Ảnh hưởng của mức ga và số truyền ñến các chỉ tiêu làm việc của

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Máy gặt ñập liên hợp trống ñập tiếp tuyến 7

Hình 1 2 Máy GðLH trống ñập dọc trục 8 Hình 1.3 Một mẫu máy gặt tuốt liên hợp hiện ñại 10

Hình 1.4 Máy gặt tuốt liên hợp ñang làm việc 11

Hình 1.5 Sơ ñồ hoạt ñộng của máy GTLH 12

Hình 1.6 Bộ phận tuốt hạt gồmcú 14

H×nh 1.7 Nguyªn lý lµm viÖc m¸y TTTB 17

Hình 1.8 Răng trống tuốt 18

Hình 1.9 Máy GðLH 4LZ-1,8 (Công ty Liễu Lâm Trung Quốc) 20 Hình 1.10 Máy GðLH Kaset -22 của Thái Lan 21 Hình 1.11 Máy gặt ñập liên hợp GLH-0,2 23 Hình 1.12 Máy gặt ñập liên hợp GðLH-1,2 24 Hình 1.13 Máy GðLH-154 của cơ sở Chín Nghiã 26

Hình 1.14 Máy GðLH của ông Nguyễn ðức Hoàng- toàn cảnh và hệ di ñộng nhìn phía sau 27 Hình 1: Máy liên hợp thu hoạch lúa 4LZ-1.5 30 Hình 3.1 Mô hình sử dụng liên hợp máy gặt ñập lúa 35

Hình 3.2 ðặc tính trượt của liên hợp máy gặt lúa theo hệ số kéo bám 38

Hình 3.3 ðường ñặc tính tốc ñộ với các mức ga khác nhau 41

Hình 3.4 ðường ñặc tính tốc ñộ ngoài của ñộng cơ 4L68 46

Hình 3.5 ðường ñặc tính cục bộ của ñộng cơ 4L68 với mức ga 75% 47

Hình 3.6 ðường ñặc tính cục bộ của ñộng cơ 4L68 với các mức ga khac nhau 48

Hình 3.7 ðặc tính hệ số ñộng học của LHM 4LZ-1.5 49

Hình 3.8 Xác ñịnh ñiểm làm việc của ñộng cơ 52

MỞ ðẦU

Cơ giới hóa thu hoạch lúa ñóng vai trò rất quan trọng trong sản xuất nông nghiệp ở nước ta, không chỉ nhằm giải phóng sức lao ñộng nặng nhọc cho nông dân, giảm tổn thất trong thu hoạch mà còn nâng cao chất lượng gạo

ñể ñáp ứng nhu cầu tiêu dùng trong nước và xuất khẩu

Xuất phát từ các yêu cầu thực tế ñó, ðảng và Nhà nước ta ñã có nhiều chủ trương, chính sách ñầu tư cho sự phát triển cơ giới hóa nói chung và cơ giới hóa khâu thu hoạch lúa nói riêng Trong ñó có kinh phí cho nghiên cứu khoa học và công nghệ, ñồng thời có kinh phí hỗ trợ cho nông dân ñầu tư mua máy Nhiều ñề tài nghiên cứu khoa học và công nghệ cấp Nhà nước, cấp Bộ, cấp Tỉnh ñã ñược triển khai và ñã có những kết quả nhất ñịnh Góp phần vào

sự phát triển các máy thu hoạch lúa ở nước ta còn có các cá nhân (bao gồm cả nông dân) ñã nghiên cứu thiết kế, chế tạo ra một số loại máy thu hoạch lúa và

ñã ñược ứng dụng trong thực tế sản xuất Tuy nhiên, cho ñến nay, các mẫu máy chế tạo trong nước còn tồn tại những nhược ñiểm nhất ñịnh như ñộ bền,

ñộ tin cậy trong sử dụng và hiệu quả thu hoạch Vì thế sức cạnh tranh về kỹ thuật với các máy nhập ngoại còn thấp Tuy vậy, một số loại máy gặt chế tạo trong nước ñã ñược nông dân ñón nhận do giá thành rẻ, phù hợp với khả năng ñầu tư vốn của họ

Máy gặt ñập liên hợp thuộc loại máy có kết cấu phức tạp, ñối tượng tác ñộng thay ñổi trong phạm vi rộng Bởi vậy, năng suất, chất lượng công việc

và hiệu quả kinh tế của các máy gặt ñập phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như chất lượng chế tạo, ñiều kiện sử dụng Trong các yếu tố cấu tạo, tính tương thích ñộng học giữa bộ phận gặt ñập và bộ phận di ñộng là một trong những thông số gây ảnh hưởng rất lớn ñến các chỉ tiêu sử dụng máy Tính tương thích ñộng học chủ yếu phụ thuộc vào ñặc ñiểm của hệ thống truyền ñộng của liên hợp máy và ñiều kiện sử dụng (tính chất mặt ñồng, mật ñộ và tính chất cơ

lý của cây lúa)

Với những lý do trên, tôi chọn ñề tài luận văn:

“Khảo sát ảnh hưởng của một số yếu tố ñến tính tương thích ñộng học giữa bộ phận gặt ñập và hệ thống thống di ñộng của máy gặt ñập liên hợp thu hoạch lúa”

Mục ñích nghiên cứu của ñề tài

Khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng ñến tính tương thích ñộng học giữa

bộ phận gặt ñập và hệ thống di ñộng của máy gặt ñập liên hợp nhằm góp phần hoàn thiện cơ sở thiết kế, chế tạo hệ thống truyền ñộng trên loại máy này và lâu dài hơn là góp phần phát triển các loại máy gặt ñập lúa ở nước ta

CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU

1.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP THU HOẠCH LÚA BẰNG MÁY

Hiện nay trên thế giới thu hoạch lúa nói chung và lúa nước nói riêng vẫn song song tồn tại hai phương pháp thu hoạch một và nhiều giai ñoạn Việc áp dụng phương pháp nào tuỳ thuộc vào yếu tố khách quan về ñồng ruộng, nhân công lao ñộng trong nông nghiệp, trình ñộ công nghiệp chế tạo máy phục vụ nông nghiệp và tập quán canh tác ở mỗi nơi, mỗi vùng

1.1.1 Phương pháp thu hoạch một giai ñoạn

Phương pháp thu hoạch một giai ñoạn là phương pháp hiện ñại tiên tiến Toàn bộ khâu thu hoạch ñược thực hiện bằng máy liên hợp thu hoạch Khi làm việc, ñồng thời cùng một lúc máy thực hiện các công việc sau:

- Vơ gom, cắt gặt và chuyển tải cây lúa vào bộ phận ñập (tuốt) hạt;

- ðập (tuốt) hạt;

- Làm sạch sản phẩm hạt;

- Thu gom hạt vào thùng chứa hoặc ñóng bao;

- Rải rơm thành hàng (hoặc theo khối) trên ñồng

Trong ñiều kiện ñịa hình các vùng trồng lúa nước ta rất ña dạng, ñồng ruộng chưa ñược quy hoạch nên không phải ñịa bàn nào cũng có thể sử dụng ñược loại máy liên hợp này Mặt khác nguồn nhân lực ở mỗi nơi cũng khác,

do vậy việc chọn lựa phương pháp thu hoạch và loại máy phải căn cứ vào ñiều kiện cụ thể của từng vùng, từng ñịa phương Riêng tại ðBSCL cả hai phương pháp này ñều có ưu thế và khả năng phát triển như nhau Nên ưu tiên phương pháp một giai ñoạn ở các vùng ruộng tập trung lớn, vùng mới khai hoang, ở các nông trường Còn tại nơi ñông dân, ven thị nên chú trọng

phương pháp nhiều giai ñoạn ðiều quan trọng là phải có các máy phù hợp nhất cho từng loại phương pháp trong ñiều kiện Việt Nam

1.1.2 Phương pháp thu hoạch nhiều giai ñoạn

Phương pháp thu hoạch này tách hẳn việc cắt gặt, ñập (tuốt) tách hạt và làm sạch sơ bộ thành các công ñoạn riêng biệt Ứng với mỗi công ñoạn có công cụ và máy công tác riêng rẽ, hoạt ñộng ñộc lập Phương pháp này có thể thực hiện kết hợp lao ñộng thủ công hoặc có thể thực hiện bằng máy Ở những nước có trình ñộ CGH thấp phương pháp thu hoạch này ñược áp dụng

là chủ yếu Tuy nhiên ở những nước có trình ñộ CGH cao phương pháp này vẫn ñược áp dụng nhưng với tỉ lệ thấp hơn so với phương pháp thu hoạch một giai ñoạn Nhược ñiểm của phương pháp thu hoạch này là phải tiến hành thu hoạch lúa theo nhiều công ñoạn nên:

- Tỉ lệ tổn thất hạt qua các công ñoạn cắt gặt, gom, vận chuyển cao;

- Tốc ñộ thu hoạch chậm, thời vụ bị kéo dài, càng làm tăng khả năng rơi rụng;

- Tính chất thời vụ căng thẳng, ñòi hỏi nhiều nhân lực thực hiện các công ñoạn

Ở nước ta từ trước ñến nay áp dụng phương pháp thu hoạch này là chủ yếu Về lâu dài phương pháp này còn tiếp tục tồn tại, bởi nó có các ưu ñiểm sau ñây:

- Có thể nhanh chóng nâng cao trình ñộ CGH các khâu riêng biệt trong thu hoạch mà vốn ñầu tư ban ñầu không lớn Hiện nay khâu ñập về cơ bản ñã ñược

cơ giới hoá Hệ thống máy thu hoạch cần ñược trang bị thêm các máy gặt

- Mỗi máy gặt và máy ñập chỉ thực hiện một công ñoạn riêng biệt, nên

có kết cấu gọn nhẹ, dễ khuân vác, dễ lội ñồng và thao tác trên ruộng hẹp Ở các tỉnh ðBSH và Trung du, Miền núi, ñặc ñiểm này rất quan trọng, quyết ñịnh khả năng ứng dụng máy gặt trong sản xuất Còn ở ðBSCL, tuy không giữ vai trò quan trọng, song tính cơ ñộng của máy cũng phát huy tốt tác dụng tại các chân ruộng nền yếu, lầy lội, dễ chuyên chở di chuyển ñịa bàn

- Có chi phí năng lượng thấp hơn do khi làm việc trên ñồng không phải

di chuyển cả bộ phận ñập lúa và làm sạch hạt cồng kềnh

- Khâu ñập có nhiều thuận lợi Lúa sau khi gặt ñược gom ñống chờ máy ñập Thân cây trở nên khô héo, hạt dễ rụng, sản phẩm ñập sạch hơn Máy hoạt ñộng tĩnh tại, vì thế dễ nâng cao chất lượng khâu ñập và làm sạch

1.2 ƯU, NHƯỢC ðIỂM CỦA MÁY THU HOẠCH LÚA LIÊN HỢP

a Ưu ñiểm

- Trong cùng thời gian thực hiện nhiều công ñoạn trên cùng một loại máy

- Phương pháp thu hoạch này cho năng suất thu hoạch cao, thời gian thu hoạch ngắn và chi phí thu hoạch thấp hơn so với phương pháp thu hoạch nhiều giai ñoạn

- Giảm ñược lượng tổn thất hạt trong thu hoạch;

- Giảm ñược nhiều công lao ñộng

b Nhược ñiểm

- Máy có nhiều bộ phận làm việc phức tạp, do ñó ñòi hỏi trình ñộ chế tạo công nghiệp;

- Có chi phí ñầu tư cao hơn so với loại máy thu hoạch nhiều giai ñoạn;

- Yêu cầu người vận hành phải ñược huấn luyện, có kiến thức ñầy ñủ ñể có thể sử dụng máy hiệu quả và an toàn lao ñộng;

- Giá thành máy cao do ñó chỉ phù hợp với ñối tượng có khả năng về tài chính và ñối tượng có ñầu tư diện tích canh tác lớn;

- Máy chỉ phát huy hiệu quả tối ña khi ñồng ruộng ñã ñược cải tạo hoàn chỉnh: ñường giao thông thuận lợi, hệ thống tưới tiêu nước chủ ñộng, ñồng ruộng ñược quy hoạch có quy mô lô thửa lớn;

- Chi phí bảo dưỡng lớn

1 3 PHÂN LOẠI MÁY LIÊN HỢP THU HOẠCH LÚA (LHTHL)

1.3.1 Phân loại theo hình thức liên hợp với nguồn ñộng lực: gồm các loại sau:

- Loại treo trên máy kéo: các bộ phận làm việc ñược gắn treo trên máy kéo Nguồn ñộng lực ñược nhận từ trục thu công suất máy kéo

- Loại móc: Là dàn thu hoạch liên hợp ñược gắn trên khung ñộc lập, khi

sử dụng dùng máy kéo ñể chuyển ra ñồng Nguồn ñộng lực ñược nhận từ trục thu công suất máy kéo (hoặc ñộng cơ ñộc lập)

- Loại tự hành: Tất cả các bộ phận công tác và nguồn ñộng lực hợp thành một khối thống nhất, tự chạy ra ñồng ñể làm việc

1.3 2 Phân loại theo hình thức tách hạt khỏi bông

Quá trình nghiên cứu về máy thu hoạch lúa trên thế giới cho ñến thời ñiểm này chủ yếu có 3 loại máy LHTHL ñược nghiên cứu ứng dụng trong sản xuất: 1) Gặt ñập liên hợp (GðLH);

2) Gặt tuốt liên hợp (GTLH);

3) Tuốt hạt trực tiếp trên bông (TTB)

Sự khác nhau của liên hợp máy phụ thuộc chủ yếu vào nguyên lý tách hạt khỏi bông Do vậy mỗi loại cần có các bộ phận làm việc phối hợp với nhau ñể cấu thành liên hợp máy LHM

1) ðối với loại máy GðLH quá trình tách hạt khỏi bông có ñặc trưng là sử dụng bộ phận ñập Bộ phận ñập này có nhiều kiểu khác nhau nhìn trung có 2 nguyên lý:

- Nguyên lý ñập tiếp tuyến (Tangential);

- Nguyên lý ñập dọc trục (axial);

2) ðối với loại máy GTLH, quá trình tách hạt khỏi bông ñược thực hiện bởi bộ phận tuốt hạt Bộ phận tuốt chủ yếu bao gồm trống tuốt và máng trống Trống tuốt là dạng trống kín, trên bề mặt trống ñược gắn các răng tuốt, bố trí theo cách ñặc trưng của quá trình tuốt; máng trống thường dùng phổ biến có dạng lưới ñan (phổ biến trên các máy thu hoạch liên hợp của Nhật bản)

3) ðối với máy liên hợp thu hoạch lúa áp dụng nguyên lý tuốt hạt trực tiếp trên bông có bộ phận ñặc trưng là trống tuốt Trống có chức năng tuốt hạt ngược từ dưới bông lúa ñến ñỉnh bông.Với nguyên lý làm việc như vậy không

có bộ phận cắt gặt nên kích thước cũng như khối lượng liên hợp máy giảm ñi ñáng kể

1.4 CÁC LOẠI MÁY LHTHL HIỆN NAY TRÊN THẾ GIỚI NGUYÊN

LÝ CẤU TẠO CHUNG CỦA MỘT SỐ LOẠI MÁY ðIỂN HÌNH

1.4.1 Máy gặt ñập liên hợp

Máy GðLH có nguồn gốc sử dụng ñể thu hoạch lúa mì (hình 1.1) Loại máy này hiện nay ñã ñược nhiều hãng trên thế giới hoàn thiện: John Deere (Mỹ), Claas (CHLB ðức), New Holand (Bỉ), Bizon (Balan), ðon (Nga), Trung Quốc

Cơ giới hoá thu hoạch lúa ở châu Âu-Mỹ và nhiều nước phát triển trên thế giới hiện nay thường dùng là các loại máy GðLH ðể thu hoạch lúa nước,

Hình 1.1 Máy gặt ñập liên hợp trống ñập tiếp tuyến

1- Bàn trượt, 2-Dao cắt, 3- càng rẽ lúa, 4- Tay vơ lúa, 5- Guồng gạt, 6- Vít gom cây, 7- Trống cấp lúa, 9- Băng chuyền nghiêng, 11- Trống ñập tiếp tuyến, 12- Cabin, 13- ðộng

cơ, 15- Vít tải lúa ngang, 16- Vít tải lúa ra xe vận chuyển lúa, 17- Thùng chứa lúa, 26- Bánh lái, 30, 36,37- Vít tải ngang, 31,32- sàng làm sạch, 33-Phím rũ rơm, 39- Quạt ly tâm, 43- Máng trống, 44- Bánh xe chủ ñộng, 45- Xy lanh thuỷ lực nâng hạ dàn gặt

các bộ phận làm việc ựã ựược cải tiến nhưng cơ bản vẫn dựa trên nguyên lý thu hoạch lúa mì đối với cây lúa nước nguyên lý ựó chưa thật thắch hợp cho nên chất lượng thu hoạch bằng các máy ựó còn thấp Vì vậy trong nhiều năm trở lại ựây các nhà nghiên cứu ở nhiều nước trên thế giới ựã tập trung tìm hướng mới ựể giải quyết vấn ựề CGH khâu thu hoạch lúa nước Loại hình trống ựập lúa dọc trục nhiều vòng ựược ứng dụng trong các loại máy ựập lúa

và trên máy gặt ựập liên hợp ựã có hiệu quả rõ rệt trong sản suất (hình 1.2)

đáng chú ý là Trung quốc ựã ựưa vào sử dụng nhiều loại máy gặt ựập tự hành và liên hợp với máy kéo 4 bánh Các loại máy này có bộ phận ựập dọc trục nên giảm ựáng kể khối lượng máy do không cần bộ phận rũ rơm

1.4.1.1 Nguyên lý làm việc:

Máy GđLH là máy thu hoạch theo phương pháp một giai ựoạn, trong cùng thời gian liên hợp máy thực hiện các công ựoạn: cắt gặt, chuyển tải cây, ựập tách hạt, làm sạch sơ bộ, gom chứa hạt vào thùng (dung tắch thùng chứa từ 1,8ọ9m3) Tổng hao hụt hạt của các khâu trong liên hợp thường không vượt quá 2%

Hình 1 2 Máy GđLH trống ựập dọc trục

Hiện nay trên thế giới có rất nhiều mẫu máy GðLH, tuy có kết cấu và kiểu dáng khác nhau song nhìn chung các công ñoạn thực hiện của chúng cơ bản giống nhau (hình 1.1):

Khi máy ñi vào thảm lúa, mũi rẽ phân ñịnh dải lúa cần cắt với phần còn lại Guồng gạt có nhiệm vụ nâng, vơ gạt cây lúa về phía sau hỗ trợ ñể dao cắt thân cây lúa, tiếp sau ñó gạt cây lúa vào trục vít Trục vít gom dồn lúa vào cửa băng tải nghiêng Băng tải tiếp nhận cuốn lúa ñều ñặn cấp cho bộ phận ñập Quá trình ñập tách hạt xảy ra trong buồng ñập, hạt ñược tách ra cùng tạp chất lọt qua máng trống rơi xuống máng hứng và sàng ñộng Khi rơi xuống chúng chịu tác ñộng của luồng khí thổi do quạt tạo ra, thổi các tạp chất nhẹ bay ra phía sau còn hạt nặng hơn rơi xuống máng hứng dồn về trục vít ngang, tiếp theo hạt ñược chuyển lên thùng chứa nhờ vít tải ñứng hoặc gầu tải Khi thùng chứa hạt ñầy, người ta dùng trục vít chuyển hạt ra xe vận tải hoặc rơ moóc ñi bên cạnh

Khối rơm thoát ra khỏi buồng ñập mang theo lượng hạt chưa kịp phân ly qua máng trống (25÷30%) ñược trống hất tung rải lên các phím rũ Thông qua các phím rũ rơm hạt ñược rơi xuống máng nghiêng dồn về vít tải Rơm ñược

di chuyển rải ra phía sau máy nhờ cơ cấu răng lược của phím rũ

Những gié lúa gãy lọt qua máng trống còn mang hạt di chuyển trên mặt sàng Cuối cùng nó rơi xuống khoang chứa vít tải, ñược vít tải ñưa trở lại bộ phận ñập ñể ñập lại

ðể ñảm bảo cho bộ phận ñập làm việc an toàn khi gặt trên ñồng ruộng có

ñá sỏi, trước khi khối lúa ñi vào trống ñập ñá sỏi lẫn trong lúa lọt vào buồng thu ñá

1.4.1.2 Cấu tạo máy gặt ñập liên hợp (hình 1.1):

Máy GðLH có cấu tạo gồm các bộ phận chính sau:

- Bộ phận cắt gặt gồm có: guồng gạt, mũi rẽ, dao cắt, trục vít gom lúa;

- Băng chuyền nghiêng chuyển tải lúa ñến bộ phận ñập;

- Bộ phận ñập (bộ phận ñập tiếp tuyến hoặc ñập dọc trục);

- Bộ phận rũ rơm (phím rũ rơm hoặc rôto) ðối với loại máy dùng bộ phận ñập dọc trục không cần bộ phận rũ rơm;

- Bộ phận làm sạch: các máng hứng, sàng, quạt;

- Hệ thống gom, vận chuyển hạt vào thùng chứa, chuyển hạt ra xe;

- ðộng cơ;

- Hệ truyền ñộng tới các bộ phận làm việc;

- Cabin ñiều khiển và hệ thống tín hiệu;

- Hệ thống thuỷ lực ñiều khiển nâng hạ, tay lái;

- Hệ thống di ñộng (có 3 dạng chính: di ñộng bằng bánh hơi, di ñộng bằng dải xích và di ñộng kết hợp nửa xích)

1.4.2 Máy gặt tuốt liên hợp

Ưu thế của phương pháp tuốt hạt là giảm hẳn chi phí năng lượng, ñược nhiều nước trên thế giới như Pháp, Nhật, Viện lúa IRI, Trung Quốc ñã và ñang quan tâm và ñã có ứng

dụng và phát triển trong thực tế sản xuất (hình 1 3)

Hình 1.3 Một mẫu máy gặt tuốt liên hợp hiện ñại

Máy gặt tuốt liên hợp ñược dùng phổ biến nhất ở Nhật Bản và Hàn Quốc Những năm gần ñây loại máy này ñược nhập về thị trường ðBSCL, phần lớn

là máy cũ, ñã qua sử dụng Tuy nhiên có nhiều máy còn hoạt ñộng tốt Loại máy này có bộ phận tách hạt khỏi bông áp dụng nguyên lý tuốt hạt, do vậy máy có thể gọi là máy gặt tuốt liên hợp (GTLH)

1.4.2.1 Nguyên lý làm việc

Nhìn chung máy GTLH có kết cấu rất phức tạp Máy gặt theo hàng, với khoảng cách ñã ñịnh từ công ñoạn cấy lúa trước ñó Nguyên lý làm việc của máy như sau:

Khi máy ñi vào thảm lúa theo sự ñiều khiển của người lái, cây lúa ñược hướng vào phần hẹp của mũi rẽ (1) (hình 1.5); các ngón vuốt (17) của băng xích vuốt cây hai bên vuốt thẳng cây lúa lên Các thanh dẫn hướng (19) và (21) cùng với tấm dẫn hướng (18) sẽ hướng gốc lúa vào quỹ ñạo chuyển ñộng của tay vơ lúa sau khi dao cắt (20) cắt Với chiều tiến của máy, dao cắt (20) sẽ cắt ñứt gốc khi mà tay vuốt (17) ñang dịch chuyển lên phía ngọn và dựng ñứng cây lúa

Hình 1.4 Máy gặt tuốt liên hợp ñang làm việc

Khi cây lúa bị dao cắt ñứt khỏi gốc thì bộ phận tay vơ lệch tâm gốc lúa (4) hai bên sẽ vơ gốc lúa và gom toàn bộ số lúa ñã cắt vào giữa thanh chặn ñỡ gốc lúa (6) và xích kẹp gốc lúa (5) Lúc này cây lúa có 2 phần ñỡ:

- Phần ngọn ñược ngón vuốt (16) và hộp ñỡ bông lúa (15) ñỡ Vận tốc của ngón vuốt (16) chậm hơn phần xích kẹp (5).Vận tốc của ngón vuốt ñầu bông lúa là 0,3m/s;

- Phần gốc lúa ñược dịch chuyển theo ñịnh hướng của thanh chặn (6), nhờ vận tốc xích kẹp (5) nhanh hơn vận tốc ngón vuốt (16) mà gốc lúa ñược ñưa lên cao ñể chuyển cho phần xích kẹp (8) với thanh chặn (7) Vận tốc xích kẹp gốc lúa là 0,46m/s Khi bông lúa thoát ra khỏi hộp xích vuốt ñỡ bông lúa (14) thì các thanh chặn (13) sẽ ñè bông lúa xuống mặt ñỡ phía dưới ñầu trống tuốt

Hình 1.5 Sơ ñồ hoạt ñộng của máy GTLH

(12) Cùng với sự vận chuyển lên cao của gốc lúa nhờ vào xích kẹp (8) và thanh ñỡ (7) thanh cong (9) sẽ ñỡ phần ñầu bông lúa

Khi xích (8) chuyển gốc lúa tới tận cùng của thanh ñỡ (7) cũng là lúc xích kẹp (11) (song song với trục trống) tuốt kẹp giữ gốc lúa Lúc này ñầu bông lúa ñã bắt ñầu ñi vào không gian của trống tuốt Nhờ thanh ñỡ (10) có các lò

xo ép nên xích kẹp (11) tạo nên ñược một lực ép lớn giữ chặt gốc lúa có chiều dày không ñều nhau mà lực kẹp vẫn chặt ñể cây lúa không bị trống tuốt cuốn theo răng trống trong quá trình tuốt lúa

Rơm sau khi ñược trống tuốt hết hạt sẽ ñược rải xuống ñồng hoặc qua bộ phận băm nát thân rơm Hạt ñược ñưa ra hệ thống thu gom ñể vào bao

1.4.2.2 Cấu tạo của máy (hình 1.5)

1) Phần cắt gặt: gồm có mũi rẽ, bộ phận nâng vuốt cây lúa, bộ phận cắt

và bộ phận tay vơ gốc lúa

- Bộ phận gom lúa (mũi rẽ): có nhiệm vụ ñẩy các cây lúa ngã sang hai bên

vào giữa các bộ phận nâng vuốt cây và dao cắt

- Bộ phận nâng vuốt cây lúa: Máy gặt này ñược thiết kế ñể gặt lúa cấy

theo hàng nên bộ phận này có hai dải xích có gắn các ngón vuốt Khi xích chuyển ñộng, các ngón vuốt sẽ vuốt cây lúa từ dưới gốc lên, có tác dụng nâng cây lúa ñứng thẳng lên, ñồng thời bộ phận này có tác dụng gom cây lúa ñã ñược cắt gốc ñưa vào xích kẹp

Ngón vuốt ñược chế tạo bằng nhựa PVC

- Bộ phận cắt ñược sử dụng là kiểu tông ñơ có bước S=t=t 0= 50,8

- Bộ phận vơ lúa lệch tâm: gồm các tay vơ lúa lệch tâm ñươc bố trí sau

dao cắt Ngay sau khi bị cắt ñứt khỏi gốc, cây lúa ñược tay vơ lúa lệch tâm gom gốc lúa vào thanh dẫn hướng và xích kẹp

2) Phần chuyển lúa vào trống tuốt

- ðây là phần rất quan trọng và phức tạp, vì việc chuyển lúa vào trống tuốt buộc phải xếp theo một thứ tự nhất ñịnh Hay nói một cách khác, cây lúa

sau khi ñược cắt, phải ñược giữ nguyên ngọn và gốc theo một chiều Nhiệm

vụ của hệ thống chuyển lúa là ñưa cây lúa 1 chiều vào trống tuốt Phần chuyển lúa (hình 2.5) gồm có:

4) Bộ phận làm sạch: Gồm có quạt thổi ly tâm, tấm hứng, sàng trên và dưới,

cơ cấu dao ñộng sàng…

Hình 1.6 Bộ phận tuốt hạt gồmcú: 1.- Xớch kẹp giữ cây, 2.-

Trống tuốt hạt, Mỏng trống, 4.- Quạt ly tâm, 5.- Sàng dưới, 6.- Sàng tròn, 7.- Vít chuyển gié ngang, 8.-Vít chuyển thóc sạch, 9.- Vít chuyển gié ñể ñập lại, 10.- Trống ñập gié, 11.-

Quạt hút tạp chất, 12.- Sàng cuối dưới

1 3 2

5) Bộ phận thu gom và vận chuyển hạt: Gồm có các vít chuyển gié lên trống

tuốt ñể tuốt, ñập lại, bộ phận nhận hạt sạch chuyển vào bao ở phía phải máy

6) Hệ thống di ñộng

ðể giảm áp lực cho hệ thống di ñộng lên mặt ñất, các máy gặt tuốt liên hợp của Nhật và Hàn Quốc ñều sử dụng xích cao su liền dải Các dải xích có chiều rộng 30 cm áp lực của máy lên ñất khoảng 0,29 kg/cm2

Máy làm việc ổn ñịnh trên ruộng khô, bùn ít và có nền cứng, nhưng khả năng vượt bờ kém vì bánh sao chủ ñộng nhỏ, gầm máy thấp

7) Khả năng ứng dụng máy gặt tuốt liên hợp ở nước ta

Máy gặt tuốt liên hợp là một sản phẩm của nền chế tạo công nghiệp hiện ñại của Nhật Bản và Hàn Quốc Máy ñược thiết kế, chế tạo tinh sảo, phức tạp

và làm việc tốt ở ñiều kiện:

- Ruộng ñược rút nước khô khi gặt;

- Ruộng có nền;

- Lúa ñứng cấy theo hàng có khoảng cách hàng 30 cm

Máy gặt tuốt liên hợp có những ưu, nhược ñiểm sau:

*) Ưu ñiểm:

- Kết cấu máy gọn, cơ ñộng ñược trên ruộng không quá lầy thụt;

- Cắt, chuyển lúa và tuốt lúa tốt;

- Năng suất máy phù hợp (ñối với ruộng khoảng 1÷5 ha);

- Tỷ lệ hao hụt do khi tuốt hạt thấp

- Năng suất máy thấp (0,1 ha/h) vì thế không ñáp ứng ñược yêu cầu thu hoạch nhanh Máy không có khả năng tăng chiều rộng nên hạn chế khả năng tăng năng suất

- Hầu hết các máy ñưa về Việt nam ñã qua sử dụng nên phát sinh hư hỏng nhanh sau một thời gian làm việc ngắn;

- Máy di chuyển ñịa bàn rất khó khăn, cần có các phương tiện hỗ trợ

1.4.3 Máy tuốt hạt trực tiếp trên bông (TTTB)

1.4.3.1 Nguyên lý làm việc:

Khi máy bắt ñầu ñi vào thảm lúa, mũi trên nắp chạy ñè lướt trên ngọn bông (phía trên trọng tâm cây lúa (hình 1.7) Máy tiếp tục ñi vào thảm lúa, phần bông thoát khỏi sự ñè lướt trên ñỉnh bông bật vào không gian giữa mũi nắp chụp và răng trống tuốt Ngay lập tức, các hạt lúa ñầu bông lọt vào các khe hở của hai răng tuốt liền nhau, hoặc bị ngay ñầu nhọn của răng trống tuốt tác ñộng, dứt ñứt khỏi thân cây lúa Hàng răng trống tuốt tiếp theo tiến sâu vào khối lúa, vuốt từ cổ cây lúa ñi lên, càng gia tăng khả năng tuốt sạch các hạt, dứt ñứt lá, gié lúa ra khỏi bông

Nguyên lý làm việc của máy là tuốt hạt trực tiếp trên bông, ñược thực hiện bởi một trống tuốt có cấu tạo ñặc biệt Trong quá trình làm việc, trống tuốt thực hiện hai chuyển ñộng: tịnh tiến theo máy và chuyển ñộng quay Răng tuốt gắn trên thanh răng trống tuốt hạt ngược từ dưới bông lên ñến ñỉnh bông Hạt lúa, gié gãy và một phần lá ñược răng trống tuốt dứt ñứt, hất vào thùng chứa ở phía sau trống ñập Cách thực hiện này của răng trống chỉ có tác dụng tuốt hạt mà không ñập vào bông lúa làm rơi rụng hạt

Trống tuốt truyền ñộng năng cho hạt lúa ñược tuốt ra bay thoát khỏi mặt chắn của các răng tuốt, ñồng thời có tác dụng như là quạt gió làm hạt bay theo hướng tiếp tuyến với trống Nhờ các răng lắp nghiêng với ñường kính 150, hạt ñược tuốt sẽ bay theo một quỹ ñạo ñặc biệt nhờ nắp trống phía trên và hướng vào thùng chứa Vận tốc ñầu răng tuốt của trống không nhỏ hơn 21m/s

Khi thùng chứa thóc ñầy, dừng máy ñể chuyển hạt ra ngoài hoặc thay thùng khác

1.4.3.2 Cấu tạo của máy:

Máy cấu tạo gồm có các bộ phận chính sau:

1.- Bộ phận tuốt: Trống tuốt và nắp trống tuốt; 2.- Thùng chứa hạt; 3.- Bộ phận truyền ñộng; 4.- Bộ phận di ñộng; 5.- ðộng cơ (10÷12 mã lực)

Dưới ñây ta xem xét cấu tạo bộ phận tuốt – bộ phận ñặc trưng của máy

a) Trống tuốt gồm có 3 phần chính: trên moay ơ có 8 cạnh ñỡ 8 thanh

răng tuốt Trên thanh răng gắn các răng làm bằng vật liệu cao su hoặc vật liệu mềm có dạng ñã ñịnh như hình 1.8

b) Nắp trống tuốt: Nắp là chi tiết quan trọng hợp cùng trống tuốt ñể

hướng khối hạt ñược tuốt khỏi bông chuyển vào buồng chứa Nắp có cấu tạo dạng ñặc biệt, ñáng chú ý là phần mũi chụp Hình dạng của mũi chụp rất quan trọng, nó có tác dụng uốn phần ñầu bông lúa nhẹ nhàng tự nhiên không cưỡng bức, tránh gây rơi rụng hạt Nếu không có nó bông lúa ñi vào không gian tuốt

sẽ không hợp lý, làm gia tăng hạt rơi rụng trên ñồng

H×nh 1.7 Nguyªn lý lµm viÖc m¸y TTTB

1- Mòi n¾p chôp, 2- N¾p chôp , 3- r¨ng tuèt, 4- Trèng tuèt, 5- Thïng chøa h¹t

Hỗn hợp mà trống tuốt ựưa vào thùng chứa gồm hạt, gié gẫy, lá và cả bông lúa Hỗn hợp này có khoảng 70% hạt rời, còn lại 30% là gié lúa gãy, lá, bông lúa,ẦKhi máy ựi ựược quãng ựường khoảng 80ọ120m thì thùng chứa ựầy, ựược thay bằng thùng chứa khác Hỗn hợp trong thùng ựược lấy ra và chuyển vào máy ựập nhỏ kèm theo hệ thống ựể ựập xử lý gié

14.3.3 Ưu nhược ựiểm của máy tuốt hạt trực tiếp trên bông

Máy có ưu ựiểm là có cấu tạo ựơn giản, ắt các bộ phận nên kắch thước gọn, nhẹ Nguyên lý làm việc thoả mãn ý ựịnh thu hoạch nhanh hạt trên ruộng Nhược ựiểm cơ bản của máy tuốt hạt trực tiếp trên bông là:

1.Năng suất máy thấp khoảng từ 1,1ọ1,2 ha/ngày với 5-6 người phục vụ; 2.Máy ựể lại thân cây trên ựồng không ựược cắt gây khó khăn cho việc làm ựất kế tiếp;

3.Sản phẩm sau khi tuốt là hỗn hợp tạp chất bao gồm: 70% hạt, 30% dắnh trên các bông, và gié bị ựứt, các lá và thân cây lúa, cỏẦ, cần phải ựược xử lý Do vậy ựi kèm theo máy gặt này cần có máy ựập và làm sạch;

4.Máy cần nhiều người phục vụ (2 người cho máy tuốt, 4 người cho việc thay ựổi thùng chứa và máy ựập) Công việc khá vất vả vì phải lội theo máy

đánh giá chung về máy tuốt lúa trực tiếp trên bông là:

- Máy khá ựơn giản, dễ sử dụng, hư hỏng dễ sữa chữa;

Hừnh 2.14 Rẽng trèng tuèt 1- Rẽng tuèt, 2- Thanh rẽng, 3 - Bu lềng

1

Hình 1.8

- Nguyên lý làm việc phù hợp với lúa ñứng, có chiều cao từ 0,4m ñến 1,2m, phù hợp với ruộng bùn có nước;

- Phù hợp với những vùng nông dân không sử dụng rơm;

- Các cơ sở chế tạo ở ñịa phương có thể chế tạo ñược

- Trong tình hình thiếu nhân lực trong vụ thu hoạch thì áp dụng phương pháp thu hoạch bằng máy này cũng là một giải pháp tốt

1.5 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VÀ PHÁT TRIỂN MÁY GðLH Ở CÁC NƯỚC TRONG KHU VỰC VÀ TRONG NƯỚC

1.5.1 ðặc ñiểm các loại máy GðLH với bộ phận ñập dọc trục của Trung Quốc và Thái Lan

1.5.1.1 Các loại máy GðLH do Trung Quốc sản xuất

Trong những năm gần ñây, Trung Quốc ñã nghiên cứu, chế tạo và phát triển ứng dụng các loại máy GðLH Ngoài loại máy gặt tuốt liên hợp do hãng KUBOTA liên doanh sản xuất, Trung Quốc sản xuất chủ yếu các loại máy GðLH sử dụng bộ phận ñập dọc trục Trong hơn 10 năm gần ñây, số lượng máy GðLH ở Trung Quốc tăng rất nhanh

Các loại máy này rất ña dạng về kiểu cỡ, kết hợp thu hoạch lúa nước và lúa mì cho từng vùng: - Máy GðLH tự hành, bánh hơi cho vùng sản xuất lúa

mì ở phía Bắc;

- Máy GðLH phối lắp treo trên máy kéo bánh lốp và bánh xích ñể tận dụng nguồn ñộng lực cho vùng trồng lúa mì và lúa nước ở miền Trung- nơi có một vụ lúa mì và một vụ lúa nước thu hoạch trong ñiều kiện ruộng khô

- Máy GðLH tự hành, hệ di ñộng xích cao su dùng cho vùng trồng lúa chính ở phía Nam trong ñiều kiện thu hoạch ruộng nước có bùn

Các loại máy GðLH do Trung Quốc sản xuất ñều có các bộ phận làm việc chủ yếu giống nhau (hình 1.9)

- Bộ phận cắt gặt kiểu guồng gạt, dao cắt tông ñơ và trục vít gom lúa;

- Bộ phận chuyển lúa ñến bộ phận ñập bằng băng tải nghiêng;

- Bộ phận ñập dọc trục trống răng ngón;

- Bộ phận làm sạch bằng quạt thổi ly tâm;

-Bộ phận thu sản phẩm với thùng chứa tạm, thóc ựóng bao

Trung Quốc hiện nay có hàng chục công ty trong nước cũng như các công ty liên doanh với Nhật Bản, Mỹ chuyên chế tạo các máy GđLH

Hình 1.9 Máy GđLH 4LZ-1,8 (Công ty Liễu Lâm Trung Quốc)

Các loại máy GđLH của Công ty Liễu Lâm, đài Châu, Phú điền, đông Phương HồngẦhầu hết là các loại máy cỡ nhỏ và vừa có bề rộng cắt từ 1200ọ2200mm Máy có trống ựập chắnh kiểu dọc trục, răng ngón tròn và trống ựập phụ ựể ựập lại gié Bộ phận phân ly bằng sàng lắc và quạt thổi ly tâm Di chuyển bằng xắch cao su có áp suất riêng trên ựất 22ọ24Kpa Các chỉ tiêu chất lượng thu hoạch ựược giới thiệu với tỷ lệ hao hụt <3,5%, ựộ sạch sản phẩm >95%, ựộ vỡ hạt<2%

1.5.1.2 Các loại máy GđLH do Thái Lan sản xuất

Các máy thu hoạch lúa của Thái Lan chủ yếu là máy GđLH, có nguyên

lý làm việc tương tự như các máy GđLH của Trung Quốc, hệ di ựộng ựa số dùng xắch sắt với mấu bám bằng gỗ hoặc bằng sắt (hình 1.10) Các loại máy GđLH của Thái Lan hầu hết do 2 hãng sản xuất là Káet Phattanna group và Thái combine company

đặc ựiểm chung của các loại máy này là có bề rộng khoảng 3000 mm, khối lượng lớn >7000kg, sử dụng ựộng cơ Hino (195hp) và John-Deer (120Hp), hệ di ựộng xắch sắt có bề rộng lớn

1.5.1.3 Nhận xét chung về các loại máy GðLH trên thế giới

- Các loại máy LHTH lúa ñang sử dụng ở các nước trên thế giới hiện nay gồm 2 loại gặt ñập liên hợp và gặt tuốt liên hợp;

- Các loại máy GTLH có ưu ñiểm là chất lượng làm việc tốt, chi phí năng lượng thấp Tuy nhiên có hạn chế là chế tạo phức tạp, giá thành cao và hạn chế về năng suất do hạn chế mở rộng chiều rộng làm việc;

- Các loại máy gặt ñập liên hợp của các nước Châu Âu và Bắc Mỹ có bộ phận ñập tiếp tuyến và hệ thống rũ rơm dạng phím Máy có kích thước và khối lượng lớn, không phù hợp với ñiều kiện thu hoạch lúa nước có nền yếu, kích thước ruộng hẹp;

- Các loại máy GðLH ñang ñược sử dụng ở Trung Quốc, Thái Lan có bộ phận ñập tách hạt và phân ly dọc trục;

- Các loại máy GðLH do Thái Lan sản xuất có bề rộng 2900÷3000m, sử dụng xích sắt có bản rộng Trong khi ñó các máy GðLH của Trung Quốc có

bề rộng làm việc 1200-200 mm, sử dụng hệ thống xích cao su liền giải có áp suất trên ñất 20÷24Kpa, thích hợp thu hoạch lúa nước trong ñiều kiện ruộng nước có bùn và kích thức lô thửa không cần lớn

Hình 1.10 Máy GðLH Kaset -22 của Thái Lan

1.5.2 Các nghiên cứu thử nghiệm và thiết kế chế tạo máy GðLH ở Việt nam

1.5.2.1 Các kết quả thí nghiệm máy LHTHL nhập của nước ngoài

Từ những năm 60 của thế kỷ trước các cơ quan nghiên cứu khoa hoc: Viện Cơ ñiện Nông nghiệp & CNSTH, Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội, Trường ðại học Nông Lâm TPHCM ñã tiến hành thử nghiệm nhiều máy liên hợp thu hoạch của nước ngoài như:

• Máy gặt ñập liên hợp SKD-5R (Liên Xô), SR-500 Phần lan Các loại máy gặt liên hợp với bộ phận ñập tiếp tuyến có hệ thống rũ rơm dạng phím, di ñộng bằng xích hoặc bánh hơi Các loại máy này ñều không thể làm việc ñược trong ñiều kiện ruộng ngập nước có bùn ở nước ta

• Máy tuốt hạt trực tiếp trên bông (STRIPER) của IRRI có bề rộng 1mét Loại máy này không thể ứng dụng vào sản xuất ñược vì tổn thất lớn >10%, ñộ sạch sản phẩm rất thấp < 85%, di ñộng trên ruộng nước khó khăn

1.5.2.2 Các kết quả nghiên cứu thiết kế chế tạo máy GðLH của các cơ quan khoa học vào sản xuất

• Máy GðLH treo trên máy kéo

Trong những năm 1970-1980 với mục ñích sử dụng nguồn ñộng lực là máy kéo 4 bánh có sẵn,Viện CðNN &CNSTH,Viện nghiên cứu thiết kế máy nông nghiệp ñã tiến hành nghiên cứu thiết kế chế tạo và khảo nghiệm máy gặt ñập liên hợp GðL-2, LHL-2,5 có bộ phận ñập dọc trục lắp treo trên máy kéo bánh lốp MTZ-50 và bánh xích T54B Những kiểu máy này không phát triển ñược do trọng lượng của liên hợp lớn, áp suất riêng của bánh trên ñất quá lớn, không hoạt ñộng ñược trong ñiều kiện ruộng bùn nước

• Máy gặt ñập liên hợp GLH-0,2 và GLH- 0,3

Trong những năm 1992-1996 Viện Cơ ñiện Nông nghiệp & CNSTH ñã hợp tác với Công ty Cơ khí ðồng Tháp tiến hành nghiên cứu thiết kế, chế tạo máy GLH-0,2 (hình 1.11) Máy làm việc theo nguyên lý tương tự như các

máy gặt ñập liên hợp của Trung Quốc, có bề rộng cắt 1,5m, bộ phận ñập dọc trục trống răng ngón Hệ di ñộng xích cao su có áp suất riêng trên ñất 20Kpa, ñộng cơ ðiezen 24Hp

Kết quả khảo nghiệm và ứng dụng trong sản xuất cho thấy: Máy có năng suất thực tế 0,11÷ 0,15ha/h, ñộ hao hụt <3%, ñộ sạch sản phẩm >96% Về cơ bản máy ñáp ứng ñược các yêu cầu kỹ thuật thu hoạch lúa ở ðBSCL

Hình 1.11 Máy gặt ñập liên hợp GLH-0,2

Nhà máy Cơ khí tỉnh ðồng Tháp sau ñó ñã chế tạo loạt nhỏ 10 chiếc chuyển giao vào sản xuất Thế nhưng sản phẩm này không phát triển ñược, nguyên nhân cơ bản là chất lượng chế tạo kém, thường có hư hỏng vặt trong quá trình sử dụng, trung bình 2-5 h làm việc lại gặp một sự cố kỹ thuật Mặt khác, năng suất thực tế của máy thấp, không ñáp ứng ñược yêu cầu làm dịch vụ

Trên cơ sở kết quả nghiên cứu thiết kế máy GLH- 0,2, nhằm nâng cao năng suất ñáp ứng yêu cầu trang bị làm dịch vụ thu hoạch cho vùng ðBSCL, trong năm 2000-2001 Viện CðNN&CNSTH ñã phối hợp với Công ty Cơ khí Long An (Tỉnh Long An) thiết kế chế tạo mẫu máy GLH- 0,3 Máy có nguyên

lý và kết cấu tương tự như máy GLH- 0,2 với bề rộng làm việc 2250mm, năng suất khoảng 0,3 ha/h

có thể làm việc ñược trong ñiều kiện ruộng khô

Hình 1.12 Máy gặt ñập liên hợp GðLH-1,2

• Máy gặt ñập liên hợp MGð-12

Máy MGð-12 là sản phẩm của Công ty VINAPRO có nguyên lý tương

tự như máy GðLH-1,2, có bề rộng cắt 1200mm, hệ di ñộng 4 bánh hơi, ñộng

cơ xăng 16Hp Máy ñang ñược thử nghiệm trong sản xuất

1.5.3.3 Một số máy GðLH của các cơ sở sản xuất tư nhân chế tạo

• Máy gặt ñập liên hợp của Cơ sở Hai ðền

Vào những năm 1993-2001 cơ sở Cơ khí nhỏ của ông Hai ðền (Nguyễn Văn ðền) ở Cao Lãnh tỉnh ðồng Tháp ñã lần lượt chế tạo 3 mẫu máy GðLH

- Mẫu máy ñầu tiên ñược chế tạo năm 1995 trên cơ sở nguyên lý các mẫu máy gặt ñập liên hợp của Châu Âu, có bề rộng cắt 3000mm, trọng lượng

5100 kg Máy có ñặc ñiểm : Bộ phận chuyển lúa trên trống ñập bằng 6 cặp rulô Bộ phận ñập với 5 trống ñập ngang nối tiếp Hệ thống di ñộng hai cầu chủ ñộng, 4 bánh xe lớn

- Mẫu máy thứ 2 ñã chế tạo thu nhỏ có bề rộng cắt 2000 mm và ñưa các

bộ phận gặt ñập, làm sạch lắp trên khung máy kéo 2 cầu chủ ñộng, ñộng cơ 35Hp, 4 bánh hơi

- Mẫu máy thứ 3 là máy gặt ñập liên hợp GðNX-2,0 có bề rộng cắt 2000mm, trống ñập kiểu dọc trục, di ñộng trên bánh nửa xích bằng sắt tự chế Tất cả các mẫu máy trên ñều không ứng dụng ñược vào trong sản xuất do chế tạo không có thiết kế, chất lượng chế tạo kém, làm việc không ổn ñịnh, khả năng hoạt ñộng trên ruộng nước có bùn khó khăn

Máy gặt ñập liên hợp của cơ sở Chín Nghĩa (Bùi Hữu Nghiã -Long An)

Trên cơ sở sản xuất máy gặt lúa xếp dãy, ông Chín Nghĩa ñã nghiên cứu, chế tạo máy GðLH cỡ nhỏ có bề rộng cắt 1500 mm (hình 2.13) So với các loại máy GðLH của Trung Quốc và máy GLH- 0,2, máy GðLH của ông Chín Nghĩa có khác biệt sau :

- Sử dụng bộ phận cắt, chuyển lúa ñứng cây của máy gặt lúa xếp dãy, nhờ vậy bỏ ñược guồng gạt và vít gom lúa nên giảm ñược kích thước và khối lượng máy;

-Bộ phận chuyển lúa lên bộ phận ñập kiểu 2 xích có mấu gạt;

- Sử dụng hộp số cũ của máy kéo 2 bánh Nhật Bản;

- Các bộ phận làm việc của máy xoay quanh 1 trục khi nâng hạ bằng thuỷ lực;

- Hệ di ñộng bằng xích sắt tự chế, sử dụng xích công nghiệp gắn hàn thêm

các tấm guốc có gân

Với các cải tiến trên máy có kích thước nhỏ gon, phù hợp với khả năng chế tạo của cơ sở cơ khí nhỏ và giá rẻ Máy làm việc tốt trong ñiều kiện ruộng

khô lúa ñứng Trong năm 2004-2005 cơ sở Chín Nghĩa ñã sản xuất loạt nhỏ trang bị cho cho các vùng sản xuất có nhu cầu

Hạn chế chủ yếu của máy là phạm vi sử dụng hẹp, bộ phận chuyển cây lúa ñứng dùng ñĩa gạt hình sao không làm việc ñược trong ñiều kiện lúa ñổ nhiều Khả năng bám và ñộ bền của xích di ñộng kém Mặt khác máy có năng suất thực tế còn thấp

Hình 1.13 Máy GðLH-154 của cơ sở Chín Nghiã (Bùi Hữu Nghĩa –Lomg An)

• Máy GðLH của ông Nguyễn ðức Hoàng

Ông Nguyễn ðức Hoàng là nông dân ở xã An Hoà Châu Thành An Giang Máy GðLH do ông dóng dung bằng các thiết bị phụ ting có sẵn và kết hợp với cơ sở cơ khí ñịa phương chế tạo (hình 1.14) Máy có ñặc ñiểm kỹ thuật chính là:

- Bộ phận cắt gặt kiểu chuyển lúa ñứng cây dùng ñĩa hình sao (dàn gặt của máy gặt lúa xếp dãy), bề rộng 1850 mm;

- Bộ phận ñập và làm sạch là máy ñập lúa liên hợp ñặt dọc theo chiều tiến của máy;

- Nâng hạ bộ phận cắt bằng trục vít quay tay cuộn cáp tời;

- Khung gầm, hộp số sử dụng của xe ôtô 2 cầu chủ ñộng 4 bánh lốp ðể tăng khả năng bám và chống lún, LHM ñược lắp thêm 2 bánh sắt có mấu, ñược truyền chuyển ñộng bằng xích và một trống lăn bị ñộng dưới gầm máy, hình 1.15

Máy có khối lượng khoảng 3 tấn và kích thước tương ñối lớn 5,1×2,65×2,8m Máy làm việc ñược trong ñiều kiện ruộng khô lúa ñứng, tuy nhiên tỷ lệ hao hụt còn cao

1.5.3.4 Nhận xét về nghiên cứu ứng dụng máy GðLH ở Việt Nam

- Các loại máy liên hợp thu hoạch lúa ñang sử dụng phổ biến ở các nước trên Thế giới hiện nay gồm 2 loại gặt tuốt liên hợp và gặt ñập liên hợp

- Các loại máy GðLH của các nước châu Âu ñã thử nghiệm trong nước cho thấy không phù hợp với ñiều kiện thu hoạch lúa nước ở nước ta

- Các loại máy gặt tuốt của Nhật Bản có ưu ñiểm: chất lượng làm việc tốt, thu hoạch lúa ñổ, chi phí năng lượng thấp, có hệ thống di ñộng bằng cao su liền dải, có áp lực trên ñất 20-24Kpa nên có khả năng di ñộng tốt trên nền ñất bùn nước tốt Hạn chế chủ yếu là chế tạo phức tạp giá thành cao, phụ tùng thay thế thiếu, năng suất máy còn thấp

- Các loại máy gặt ñập liên hợp ñang sử dụng ở Trung Quốc có bề rộng làm việc 1200 - 2200mm, với hệ di ñộng xích cao xu liền giải, thích hợp thu hoạch lúa nước trong ñiều kiện ruộng nước có bùn và kích thước

lô thửa không cần lớn Giá máy còn cao và ñộ bền sử dụng thấp

- Các loại máy do các cơ sở cơ khí tư nhân chế tạo thường tận dụng khung gầm, hộp số ô tô máy kéo cũ, hệ thống di ñộng bằng bánh lốp hoặc xích tự chế, sử dụng các nguồn ñộng lực ña dạng với nhiều cỡ công suất khác nhau Các máy này có ưu ñiểm: giá thành chế tạo thấp, phù hợp với khả năng chế tạo của cơ sở Hạn chế chủ yếu của máy là kiểu dáng công nghiệp chưa ñược quan tâm chú ý, vật tư chế tạo cũng như các bộ phận máy là tận dụng các nguồn máy bãi, sản xuất dóng dựng theo kiểu ñơn chiếc,phụ tùng khả năng lắp lẫn thấp do ñó sản phẩm chế tạo ra chưa phát triển thành máy hàng hoá

- Các loại máy do các cơ quan khoa học nghiên cứu chế tạo có ưu ñiểm là có khả năng làm việc trong những ñiều kiện khác nhau, thu hoạch ñược các loại lúa kể cả lúa ñổ ngã, di ñộng tốt trong ñiều kiện ruộng bị ngập nước có (<15 cm) Tuy nhiên cũng còn những hạn chế trong khâu ñầu tư công nghệ chế tạo vì vậy ñộ bền chưa ñược ñảm bảo nên hệ số tin cậy trong sử dụng còn thấp Chưa bám sát yêu cầu thực tế nên sản phẩm nghiên cứu chưa có chỗ ñứng vững chắc trong sản xuất

- Nhìn chung các loại máy GLH ñã ñược nghiên cứu và chế tạo trong

nước rất ña dạng (với 2 kiểu nguyên lý làm việc chính là máy gặt ñập liên hợp

có bộ phận cắt gặt sử dụng guồng gạt và loại sử dụng bộ phận cắt gặt lúa sử dụng ñĩa hình sao), tuy nhiên cho ñến nay vẫn chưa có mẫu máy nào trở thành sản phẩm có khả năng thay thế hoặc cạnh tranh với máy Trung Quốc, Nhật Bản Quá trình thiết kế và chế tạo của các cơ sở trong nước còn nhỏ lẻ, không ñồng bộ, nên sản phẩm tạo ra rất ña dạng

Từ kết quả nghiên cứu tổng quan trên ñây mục tiêu ñược ñặt ra cho ñề tài:

“ Khảo sát ảnh hưởng của một số yếu tố ñến tính tương thích ñộng học giữa bộ phận gặt ñập và hệ thống thống di ñộng của máy gặt ñập liên hợp.” nhằm góp phần hoàn thiện cơ sở thiết kế, chế tạo hệ thống truyền ñộng,

tính toán chọn lựa nguồn ñộng lực phù hợp với từng cỡ năng suất máy, trong

ñó ñặc biệt chế tạo hộp số di ñộng chuyên dùng cho máy gặt ñập liên hợp,

góp phần ñịnh hướng phát triển công nghiệp chế tạo máy GðL ñáp ứng yêu cầu ngày càng tăng trong sản xuất nông nghiệp nước nhà

Chương 2 ðỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 ðối tượng nghiên cứu:

ðối tượng nghiên cứu của ñề tài là máy gặt ñập liên hợp 4LZ-1.5 do Trung Quốc chế tạo hiện ñang ñược ứng dụng phổ biến tại các tỉnh phía Bắc của nước ta

Hình 1: Máy liên hợp thu hoạch lúa 4LZ-1.5

1 Mũi rẽ; 2 Guồng gạt; 3 Bộ dao cắt; 4 Bàn thu cắt;

5 Hệ thống thủy lực; 6 Chuyển tải trung gian; 7 Hệ thống thao tác;

8 ðộng cơ; 9 Gầm máy di ñộng; 10 Cơ cấu ñập tách hạt và làm sạch Máy liên hợp thu hoạch lúa 4LZ-1.5 làm việc trong ñiều kiện ruộng nước bằng phẳng, chân bùn sâu < 20cm, chiều cao tự nhiên cây lúa từ 500-1200mm, ñộ ñổ < 450 (thuận chiều cắt) hoặc <600 (ngược chiều cắt), ñộ ẩm hạt 20-26%

Quá trình hoạt ñộng của nó là khi hoạt ñộng thu hoạch trên ñồng ruộng,

bộ phận rẽ lúa sẽ tách cây trồng ra trong và ngoài dao cắt, guồng gạt sẽ gạt cây lúa ñược chia tách vào bộ phận dao cắt, dao cắt cắt ñứt cây ở gốc, cây lúa

ñã bị cắt dưới tác dụng phối hợp của tốc ñộ tiến, guồng gạt và trọng lượng của bản thân nó sẽ ñổ vào bàn thu cắt, thông qua cánh gạt trục xoắn cây lúa bị ñẩy sang trái bàn thu cắt - cửa vào máng chuyển tải, răng vỏ co duỗi của trục xoắn hất cây lúa vào máng, xích chuyển tải sẽ chuyển lúa ñến cửa cung cấp của trống ñập Ở ñó, dưới tác dụng của răng trống và gầm xoắn ở nắp, cây lúa chuyển ñộng theo hướng dọc trục Trong quá trình chuyển ñộng bị tác dụng va ñập của răng trống, máng trống và ma sát nhiều lần, hoàn thành quá trình tách hạt và phân ly Hỗn hợp rơi xuống phía dưới máng trống có hạt nằm phía trên sàng rung, tác dụng liên hợp của sàng rung và quạt tiến hành phân ly, hạt thóc ñược làm sạch Thóc sau khi ñược làm sạch phần lớn ñi vào trục xoắn nằm ngang lần 1, trục xoắn tải ñưa thóc vào thùng chứa Ngoài ra, một phần nhỏ hạt chắc cùng hỗn hợp ñi vào trục xoắn ngang lần 2, trục xoắn lần 2 ñưa vào sàng rung ñể làm sạch lần 2 Gọng rơm và rơm bẩn bị quạt thổi ñẩy ra ngoài Rơm trong buồng ñập sau khi tách hết hạt, dịch chuyển sang phải, ñến cửa ra rơm thoát ra ngoài Như vậy là ñã hoàn thành toàn bộ quá trình thu hoạch