Nghiên cứu ứng dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật của quá trình cơ giới hóa vào canh tác mía cho địa bàn tỉnh phú yên

SỞ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ðẠI HỌC NƠNG LÂM ꜥP HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT GIAI ðOẠN II ðỀ TÀI NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÁC TIẾN BỘ KỸ THUẬT CỦA QUÁ TRÌNH CƠ GIỚI HỐ VÀO CANH TÁC MÍA CHO ðỊA BÀN PHÚ YÊN (Gồm quyển) QUYỂN I Chủ nhiệm ñề tài: TS Nguyễn Như Nam Tháng 2/2010 MỤC LỤC trang 2.1 2.2 2.3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 MỞ ðẦU PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU Phương pháp khảo nghiệm Phương pháp thiết kế Phương pháp chế tạo NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÁC THÀNH TỰU KHOA HỌC TRONG NƯỚC VÀO ðỊA BÀN TỈNH PHÚ N Máy cày khơng lật đất CANN – 2,1 Máy cày sâu dạng chảo CS – – 30 Máy cày ngầm Tây Ban Nha vùng ñất ruộng Máy cày không lật XS – 1,2 Máy rạch hàng RH – Máy băm vùi mía dạng phay nằm ngang Nghiên cứu ứng dụng kết nghiên cứu khoa học 4 12 12 13 16 18 21 26 27 ñề tài thuộc chương trình mía đường Thanh phố Hồ Chí Minh địa bàn tỉnh Phú n TÍNH TỐN THIẾT KẾ - CHẾ TẠO MỘT SỐ MÁY 34 CANH TÁC MÍA 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 4.10 Tính tốn thiết kế - chế tạo máy tung phân vơi RV – 1A Tính tốn thiết kế - chế tạo máy cày ngầm MCTðNCN.CN – (5) Tính tốn thiết kế - chế tạo máy xới sâu MCTðNCN.XS – (7) Tính tốn thiết kế - chế tạo máy bừa BDT – 2,2 (2,5) Tính tốn thiết kế - chế tạo máy trang phẳng MTP – 3.000 Tính tốn thiết kế - chế tạo máy rạch hàng – bón phân trồng mía MCTðCN.RH – Tính tốn thiết kế - chế tạo máy chăm sóc mía đa MCTðCN.CS – Tính tốn thiết kế - chế tạo máy phạt gốc mía MCTðCN.PG – Tính tốn thiết kế - chế tạo máy chăm sóc mía hàng hẹp XBH – Tính tốn thiết kế - chế tạo máy phun thuốc nước MPT – 34 44 60 66 75 86 94 111 133 158 7.000 liên hợp với máy kéo bánh bơm 50 HP 4.11 Tính tốn thiết kế - chế tạo máy làm đất trồng mía theo phương pháp tối thiểu MCTðNCN.LðTM – KHẢO NGHIỆM VÀ ỨNG DỤNG CÁC MÁY THIẾT 164 183 i KẾ, CHẾ TẠO VÀO CANH TÁC MÍA 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 Khảo nghiệm ứng dụng máy tung phân vôi RV – 1A Khảo nghiệm ứng dụng máy cày không lật MCTMðCN.CN – (5) Khảo nghiệm ứng dụng máy xới sâu MCTMðCN XS – (7) Khảo nghiệm ứng dụng máy bừa BDT – 2,5 Khảo nghiệm ứng dụng máy rạch hàng – bón phân 183 184 189 190 192 trồng mía MCTMðCN.RH – 5.6 5.7 5.8 Khảo nghiệm ứng dụng máy Trang phẳng TP – 3.000 Khảo nghiệm ứng dụng máy Chăm sóc mía đa MCTMðCN.CS – Khảo nghiệm ứng dụng máy xới bón mía hàng hẹp 200 205 207 XBH – 5.9 Khảo nghiệm ứng dụng máy phun thuốc 212 5.10 Khảo nghiệm ứng dụng máy phạt gốc mía PG – 1, máy phạt gốc mía MCTMðCN.PG – Khảo nghiệm ứng dụng máy làm đất trồng mía theo 215 5.11 222 phương pháp tối thiểu MCTMðCN.CN.RH – 5.12 6.1 Khảo nghiệm ứng dụng máy băm mía đồng PLM – 1,6 Nghiên cứu đề xuất sách, giải pháp để triển khai tốt q trình giới canh tác mía vào sản xuất nơng nghiệp Phú n Nghiên cứu đề xuất sách nhằm triển khai tốt 229 229 q trình giới canh tác mía vào sản xuất nơng nghiệp Phú n 6.2 Nghiên cứu đề xuất sách phát triển nguồn 239 nhân lực ñào tạo Phú Yên 6.3 Các giải pháp sách thu mua sản phẩm THẢO LUẬN ðÁNH GIÁ KẾT QUẢ 239 242 7.1 Ý kiến thảo luận ứng dụng máy canh tác mía vào 242 ñịa bàn Phú Yên 7.2 Các liên hợp máy khảo nghiệm thành cơng đưa vào quy 244 trình canh tác mía 7.3 Xây dựng qui trình canh tác mía giới 245 ii KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 250 8.1 KẾT LUẬN 250 8.2 ðỀ NGHỊ 255 Phụ lục TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC Thông tin chung Dự án tỉnh Phú Yên 257 259 259 Phụ lục Vụ trồng năm 2004 260 Phụ lục Kết thu hoạch vụ 2004 –2005 điểm khảo 269 nghiệm (vụ mía tơ) Phụ lục Kết thu hoạch vụ 2005–2006 ñiểm khảo 273 nghiệm (vụ gốc 1) Phụ lục Vụ trồng năm 2005 281 Phụ lục Kết khảo nghiệm máy chăm sóc – xới bón hàng 285 mía XBH – : Phụ lục Khảo nghiệm đo thơng số đặc trưng mía 295 Phụ lục Các thơng tin khác đề tài 299 iii DANH MỤC CÁC BẢNG SỐ BẢNG Bảng 7.1 Bảng P2.1 Bảng P2.2 Bảng P2.3 Bảng P2.4 Bảng P2.5 Bảng P2.6 Bảng P3.1 Bảng P3.2 Bảng P3.3 Bảng P3.4 Bảng P3.5 Bảng P3.6 Bảng P3.7 Bảng P3.8 Bảng P3.9 TẾN BẢNG Qui trình canh tác mía giới kết hợp thủ công sở hệ thống máy canh tác máy ñộng lực hữu Kết đạt diện tích khảo nghiệm Kết ñạt ñược diện tích ñối chứng Kết ñạt ñược diện tích khảo nghiệm Kết ñạt ñược diện tích đối chứng Kết đạt diện tích khảo nghiệm Kết đạt diện tích đối chứng Kết đạt diện tích khảo nghiệm Kết đạt diện tích đối chứng Kết so sánh mức thu nhập hai ruộng mía khảo nghiệm đối chứng Kết đạt ñược diện tích khảo nghiệm Kết ñạt ñược diện tích đối chứng Kết so sánh mức thu nhập hai ruộng mía khảo nghiệm đối chứng Kết đạt diện tích khảo nghiệm Kết đạt diện tích khảo nghiệm Kết so sánh mức thu nhập hai ruộng mía khảo Trang 245 261 261 263 264 266 266 269 269 270 270 271 271 272 272 272 nghiệm ñối chứng Bảng P4.1 Các tiêu theo dõi khảo nghiệm (Thực 273 đất gị đồi ông Nguyễn Súng, xã EaBá- Sông Hinh) Bảng P4.2 Bảng chiết tính chi phí sản xuất 01 mía gốc vụ 274 2005-2006 (Thực đất gị đồi ông Nguyễn Súng, xã EaBá- Sông Hinh) Bảng P4.3 Các tiêu theo dõi khảo nghiệm (Thực 275 đất soi ven sơng Bn Ma re, xã Sơn Thành Tây, Tây Hịa) Bảng P4.4 Bảng chiết tính chi phí sản xuất 01 mía gốc vụ 276 2005-2006 (Thực đất soi ven sơng Bn Ma re, xã Sơn Thành Tây, Tây Hòa) Bảng P4.5 Các tiêu theo dõi khảo nghiệm (Thực 278 iv ñất ruộng Cơ Sở Giáo Dục A1, xã Hòa Phú, Tây Hòa) Bảng P4.6 Bảng chiết tính chi phí sản xuất 01 mía gốc vụ 279 2005-2006 (Thực ñất ruộng Cơ Sở Giáo Dục A1, xã Hòa Phú , Tây Hòa) Bảng P5.1 Bảng P6.1 Bảng P6.2 Bảng P6.3 Bảng P6.4 Kết khảo nghiệm Kết khảo nghiệm xác ñịnh ñộ sâu xới đất, bề rộng làm việc, tính chất mía thời điểm chăm sóc Lượng phân bón cịn lại thùng Mức độ bón phân Kết khảo nghiệm xác ñịnh suất, mức ñộ 282 290 292 292 293 diệt cỏ, chi phí nhiên liệu Bảng P7.1 Kết đo đường kính gốc mía (cm) 296 Bảng P7.2 Kết đo bề rộng bụi mía (cm) 297 v DANH SÁCH CÁC HÌNH SỐ HÌNH Hình 3.1 Hình 3.2 Hình 3.3 Hình 3.4 Hình 3.5 Hình 4.1 Hình 4.2 Hình 4.3 Hình 4.4 Hình 4.5 Hình 4.6 Hình 4.7 Hình 4.8 Hình 4.9 Hình 4.10 Hình 4.11 Hình 4.12 Hình 4.13 Hình 4.14 Hình 4.15 Hình 4.16 Hình 4.17 Hình 4.18 Hình 4.19 Hình 4.20 Hình 4.21 Hình 4.22 Hình 4.23 Hình 4.24 Hình 4.25 Hình 4.26 Hình 4.27 Hình 4.28 Hình 4.29 Hình 4.30 Hình 4.31 Hình 4.32 Hình 4.33 Hình 4.34 Hình 4.35 Hình 4.36 TÊN HÌNH Trang 16 20 20 22 30 36 39 40 41 41 43 44 49 51 53 54 55 56 57 58 62 63 65 68 69 72 74 77 80 80 82 84 85 87 Cày ngầm Tây Ban Nha Ruộng mía khơng cày ngầm Ruộng mía có cày ngầm Máy rạch hàng bón hân RH – Máy Xới bón XB – Cấu tạo máy rải vơi RV – 1A Thùng chứa ngun liệu bón máy rải vôi RV – 1A Khung máy rải vôi RV – 1A Cấu tạo cụm ñiểm treo Cấu tạo cụm ñiểm treo Bộ phận tung máy rải vôi RV – 1A Cấu tạo cánh tung Khung máy canh tác mía đa MCTMðN Biểu đồ momen nội lực khung Cấu tạo máy canh tác mía ña MCTMðN.CN – (5) Cấu tạo lưỡi cày ngầm Lực tác dụng lên bề mặt nêm Sơ ñồ tính tốn lưỡi cày ngầm Cấu tạo trụ cày ngầm Biểu đồ mơmen uốn trụ cày ngầm Cấu tạo máy máy xới sâu MCTðNCN.XS – (7) Thân cày xới sâu Sơ đồ tính tốn lưỡi xới sâu Cấu tạo máy bừa BDT – 2,2 (2,5) Chảo bừa Lực tác ñộng lên chảo Khung bừa BDT – 2,2 (2,5) Cấu tạo máy trang phẳng MTP – 3.000 Thanh trang phẳng Cấu tạo bừa Bộ phận lấp ñất vào rãnh mía Cấu tạo cụm bánh xe đỡ giới hạn ñộ sâu lấp ñất Cơ cấu treo máy trang phẳng MTP – 3.000 Cấu tạo máy rạch hàng – bón phân trồng mía MCTðCN.RH – Bộ phận rạch hàng Trụ rạch hàng Cấu tạo diệp rạch hàng trái diệp rạch hàng phải Cấu tạo thùng phân Sơ ñồ truyền động cho phận bón phân Cấu tạo máy chăm sóc mía MCTðCN.CS – Chảo xới 89 90 90 92 93 95 97 vi Hình 4.37 Hình 4.38 Hình 4.39 Hình 4.40 Hình 4.41 Hình 4.42 Hình 4.43 Hình 4.44 Hình 4.45 Hình 4.46 Hình 4.47 Hình 4.48 Hình 4.49 Hình 4.50 Hình 4.51 Hình 4.52 Hình 4.53 Hình 4.54 Hình 4.55 Hình 4.56 Hình 4.57 Hình 4.58 Hình 4.59 Hình 4.60 Hình 4.61 Hình 4.62 Hình 4.63 Hình 4.64 Hình 4.65 Hình 4.66 Hình 4.67 Hình 4.68 Hình 4.69 Hình 4.70 Hình 4.71 Hình 4.72 Hình 4.73 Hình 4.74 Hình 4.75 Hình 4.76 Hình 4.77 Hình 4.78 Lực tác động lên chảo Vị trí chảo trục Lực tác dụng chảo Biểu ñồ momen lực tác dụng lên trục chảo Sơ đồ bố trí ổ bi trục chảo Sơ ñồ lực biểu ñồ momen lực tác dụng lên trụ chảo Cụm cày ngầm chăm sóc Biểu đồ nội lực tác dụng lên trụ cày ngầm Liên kết trụ cày ngầm với khung máy Cấu tạo thùng chứa phân Sơ ñồ dẫn ñộng cho phận bón phân Cấu tạo trang phẳng Máy phạt gốc mía MCTðCN PG – Cấu tạo chảo chăm sóc Lực tác động lên chảo Cấu tạo cụm chảo chăm sóc Lực tác dụng lên chảo trục chảo Biểu ñồ momen lực tác dụng lên trục chảo Trục moay – chảo Sơ ñồ lực biểu ñồ mô men lực tác dụng lên trụ chảo Trụ chảo Sơ đồ bố trí ổ bi trục Cụm chảo xới Bộ phận bón phân chăm sóc mía lưu gốc Sơ đồ dẫn động cho phận bón phân Cụm cày ngầm chăm sóc Biểu đồ nội lực tác dụng lên trụ cày ngầm Liên kết trụ cày ngầm với khung máy Cấu tạo trang phẳng Sơ ñồ cấu tạo máy XBH – Cấu tạo chảo chăm sóc Lực tác động lên chảo Cấu tạo cụm chảo chăm sóc Lực tác dụng lên chảo trục chảo Biểu ñồ momen lực tác dụng lên trục chảo Trục moay – chảo Sơ ñồ lực biểu ñồ mô men lực tác dụng lên trụ chảo Trụ chảo Sơ đồ bố trí ổ bi trục Cụm chảo xới Khung máy Sơ đồ lực biểu đồ mơ men lực tác dụng 99 100 100 101 102 104 104 105 106 107 109 110 114 115 117 118 119 119 120 121 122 122 124 126 129 129 130 131 132 135 136 138 139 140 141 141 142 143 143 144 145 146 Hình 4.79 lên mang cụm chảo trước Sơ ñồ lực biểu ñồ momen lực tác dụng lên mang 148 vii Hình 4.102 Hình 4.103 Hình 5.1 Hình 5.2 Hình 5.3 Hình 5.4 Hình 5.5 Hình 5.6 Hình 5.7 Hình 5.8 cụm chảo sau Cụm cày ngầm chăm sóc Biểu đồ nội lực tác dụng lên trụ cày ngầm Liên kết trụ cày ngầm với khung máy Cấu tạo thùng bón phân Sơ đồ truyền động cho phận bón phân Bộ phận lấp phân Sơ ñồ lực biểu ñồ momen lực tác dụng lên lấp phân Cấu tạo bánh xe giới hạn ñộ sâu Cơ cấu treo liên hợp với máy kéo Cấu tạo máy phun thuốc nước MPT – 7.000 Cấu tạo máy làm ñất trồng mía theo phương pháp tối thiểu MCTðNCN.LðTM – Khung máy canh tác mía đa MCTðNCN.LðTM – Cấu tạo phận cày ngầm máy MCTðNCN.LðTM – Cấu tạo lưỡi cày ngầm Lực tác dụng lên bề mặt nêm Sơ đồ tính tốn lưỡi cày ngầm Cấu tạo trụ cày ngầm Biểu đồ mơmen uốn trụ cày ngầm Bộ phận rạch hàng Trụ rạch hàng Cấu tạo diệp rạch hàng trái diệp rạch hàng phải Cấu tạo cụm bánh xe ñỡ giới hạn ñộ sâu cày ngầm rạch hàng Cấu tạo thùng phân Sơ ñồ truyền ñộng cho phận bón phân Máy tung phân vôi RV – 1A làm việc Máy trang phẳng MTP – 3.000 làm việc Khảo nghiệm máy chăm sóc mía XBH – Xác định tiêu đo ñạc Liên hợp máy phạt gốc mía PG – Gốc mía sau chặt Máy phạt gốc mía MCTMðCN.PG – Bộ phận truyền động tới trục vít tải Hình 5.9 Hình 5.10 Hình P6.1 Hình P6.2 Hình P6.3 Hình P6.4 Bộ phận phạt gốc cày ngầm Lá mía máy băm vùi mía Sơ đồ làm việc liên hợp máy XBH – ñồng Sơ đồ đường chạy LHM ðồng ruộng mía trước chăm sóc lần 1(giống mía K54) Chăm sóc mía lần giai đọan tuần tuổi (giống mía K54) 219 227 288 289 289 289 Hình P7.1 ðo đường kính gốc (cây) mía 295 Hình 4.80 Hình 4.81 Hình 4.82 Hình 4.83 Hình 4.84 Hình 4.85 Hình 4.86 Hình 4.87 Hình 4.88 Hình 4.89 Hình 4.90 Hình 4.91 Hình 4.92 Hình 4.93 Hình 4.94 Hình 4.95 Hình 4.96 Hình 4.97 Hình 4.98 Hình 4.99 Hình 4.100 Hình 4.101 149 149 150 152 153 154 154 155 157 160 165 167 170 171 171 172 174 175 176 177 177 178 180 181 183 201 208 208 217 217 218 219 viii ix Chiều rộng chiều dài khung (theo hướng tiến liên hợp máy) ñược thiết kế nhằm đảm bảo việc bố trí, phân bố tồn phận làm việc cày khơng lật (có ý ñến khung máy dùng liên kết xới sâu, chăm sóc, rạch hàng, hay phạt gốc mía)+ Chiều rộng: 2.200 mm Với chiều rộng bố trí máy làm việc với bề rộng xới sâu tới 2.200 mm, máy chăm sóc mía hàng,… + Chiều dài khung ñược thiết kế 900 mm Với chiều rộng ñảm bảo máy làm việc ổn ñịnh liên kết phận làm việc Vị trí liên kết treo với máy kéo ñược thiết kế từ khoảng cách ñiểm treo máy kéo MTZ – 50 (MTZ – 80, MTZ – 892 ) Vị trí treo khung máy lắp ñối xứng qua trục khung ðể tăng bền, khung có bốn giằng chéo thép U 80 4.11.3 Tính tốn thiết kế - chế tạo phận làm ñất kiểu cày ngầm 4.11.3.1 Dữ liệu thiết kế • Nguồn động lực: Sử dụng nguồn động lực MTZ – 892 có lực kéo từ 1,8 ÷ 2,2 Máy có khả điều chỉnh để sử dụng nguồn ñộng lực loại máy kéo có cơng suất 50 ÷ 80 với lực kéo 1,4 MTZ – 50 (MTZ 80), Renault – 551, Steyr 768,… • Về tiêu làm việc: ðộ cày sâu có khả đạt 30 ÷ 50 cm; làm việc loại ñất ñất soi, ñất gị – đồi, đất ruộng ðảm bảo độ tơi vỡ bề mặt luống cày • Vật tư sử dụng chế tạo: Thiết kế theo nguồn vật tư có nước sắt thép phẳng, bu long, ñai ốc, que hàn phương tiện chế tạo xưởng khí qui mơ trung bình • Về lý thuyết tính tốn: + Áp dụng lý thuyết tính tốn máy nơng nghiệp PGS.TS ðồn Văn ðiện, PGS.TS Nguyễn Bảng biên soạn tổng kết + Áp dụng kết tổng kết giới hố canh tác mía tập thể tác giả thuộc Cục Chế Biến Nông Lâm Sản Ngành Nghề Nông Thôn, Bộ Nông nghiệp Phát triển Nông Thôn 168 + Các báo khoa học ñăng số tạp chí, tập san chuyên khảo, báo cáo khoa học số hội nghị khoa học ngồi nước + Một số Catalơ, hình ảnh,… • Về kết kế thừa: + Các mẫu máy cày ngầm, cày khơng lật ngồi nước như: Xới sâu CANN – 4, Xới sâu Thái Lan, cày ngầm Tây Ban Nha + Các thông số kết cấu tiêu mẫu máy cày ñã nêu Trong ñó có tiêu mẫu máy xới sâu CANN – ñã khảo nghiệm nhiều vùng khu vực phía Nam 4.11.3.2 Lựa chọn mơ hình ngun lý, mơ tả ngun tắc làm việc • Lựa chọn mơ hình ngun lý: Cày ngầm thực ngun tắc nêm phẳng vào lịng đất phá vỡ lực liên kết phần tử ñất làm tăng ñộ tươi xốp ñất, ñể ñáp ứng yêu cầu kỹ thuật nơng học đất trồng cho mía nước ta Cấu tạo cày ngầm máy làm đất trồng mía theo phương pháp tối thiểu MCTðNCN.LðTM – trình bày hình 4.92 Số cày ngầm lắp máy • Nguyên tắc làm việc: Cày không lật (cày ngầm) liên hợp treo với máy kéo Nhận lực kéo máy kéo hệ thống nâng hạ thuỷ lực máy, cày ngầm ñi sâu xuống mặt ñồng dạng nêm Dưới tác động khối hình học, nhờ trọng lượng cày tác ñộng hệ thống thuỷ lực sinh lực cản làm phá vỡ ñược lực liên kết ñất Với hai thân cày ngầm lắp khoảng cách từ 45 ÷ 60 cm làm tơi vỡ ñất phạm vi bề mặt tới 1,2 m 169 Hình 4.92 Cấu tạo phận cày ngầm máy MCTðNCN.LðTM – 4.11.3.3 Tính tốn thiết kế lưỡi cày ngầm • Dạng lưỡi làm việc Dạng mũi nêm phẳng • Các kích thước lưỡi + Chọn chiều dài lưỡi thông qua tham khảo máy cày ngầm l = 200 mm + Bề rộng lưỡi b: Theo PGS.TS ðồn Văn ðiện b chọn khoảng: b = 40 ÷ 80 mm Tham khảo máy cày ngầm Tây Ban Nha có b = 75 mm; máy cày ngầm XS – 1,2 có b = 70mm; máy cày ngầm thân Pháp có b = 75 mm Chọn b = 70 mm + Bề dầy lưỡi ñược thiết kế sở đảm bảo độ bền (khơng bị biến dạng làm việc), độ bền mịn Cấu tạo lưỡi cày ngầm trình bày hình 4.93 Lưỡi cày ngầm có bề rộng 70 mm; chiều dài 200 mm; chiều dày 30 mm; góc mài 300; góc nâng α = 300 Việc tính bền coi lưỡi ngàm conson với chiều dài ngàm khoảng cách từ mũi lưỡi tới mũi thân Mặt cắt nguy hiểm mũi thân 170 Hình 4.93 Cấu tạo lưỡi cày ngầm • Lực tác động lên lưỡi cày ngầm Các lực tác ñộng lên lưỡi gồm lực cản ñất cày ỗi thân cày, lực pháp tuyến, lực ma sát pcản Pt 300 pn Hình 4.94 Lực tác dụng lên bề mặt nêm Lực cản đất tác dụng lên lưỡi cày ngầm lực cản tác dụng lên mặt nêm: Pcản = k.a.b Trong đó: , N ; k – hệ lực cản ñất, k = - 11 N/cm2 = N/cm2 ; a – chiều sâu làm ñất, a = 450 mm b – bề rộng mặt nêm, b =70 mm; Thay trị số vào biểu thức ta có: 171 Pcản = 2.520 N (4.199) Pt =Pcản.sin 300 số lực tiếp tuyến phương với trục Ox làm cản lưỡi nêm ñi vào ñất làm phát sinh lực ma sát cày Pt = 2.520 x sin 300 = 1.260 , N ; Pn =Pcản.cos 300 = 2.520 cos 300 = 2.182 , (4.200) Lực cản pháp tuyến: N ; (4.201) ðây lực tác ñộng vào ñất làm vỡ ñất Lực ma sát: Fms = f.Pcản = 0,5x 2.520 = 1.260 N Trong đó: ; (4.202) f – hệ số ma sát, f = 0,5 Lực cản ñất tác dụng lên phương ngang vng góc với trụ cày ngầm là: P = Pt + Fms cos 300 = 1.260 + 1.260 cos 300 = 2.351 , N; (4.203) • Kiểm tra ñộ bề rộng b thông qua mức ñộ làm tơi ñất (ñộ lớn biến dạng ñất): Hình 19 Sơ đồ tính tốn lưỡi cày ngầm Hình 4.95 Sơ đồ tính tốn lưỡi cày ngầm + ðộ lớn biến dạng đất phía trước mũi nêm phụ thuộc vào độ sâu cày tính theo cơng thức: L = a.tg (α + ϕ) Trong đó: a – độ cày sâu, a = 0,45 m; 172 ϕ – góc ma sát ñất với sắt ñộ ẩm cày, ϕ = 300 ; α – góc nâng, α = 300 L = 0,45 tg (300 + 300) = 0,779 , m ; (4.204) + ðộ lớn biến dạng ñất phía bên mũi nêm tính theo cơng thức: A = 2a + b = x 0,45 + 0,070 = 0,970 , m ; (4.205) m ; (4.206) + Tính tốn khoảng cách vết hai hàng lưỡi kề nhau: K = A/2 = 0,97 m/2 ≅ 0,45 , Kết tính tốn phù hợp với kết luận PGS.TS ðoàn Văn ðiện, khoảng cách lưỡi xới hàng với độ sâu từ 400 ÷ 650 mm l 400 ữ500 m ã Vt liu lm li cy ngầm ðể thoả mãn yêu cầu ñộ bền, lưỡi thiết kế vật liệu 65 Γ • Tính tốn số lượng thân cày bố trí thân cày Số lượng thân cày ngầm phụ thuộc vào lực kéo nguồn ñộng lực Tùy theo ñộ cày sâu mà lực cản ñặt thân cày từ 350 ÷ 600 KG Vì máy thiết kế lắp tối đa thân cày, với khoảng cách ñiều chỉnh Khoảng cách hàng xới L ñược chọn giới hạn 400 ÷ 600 mm, lấy 450 mm 4.11.3.4 Tính tốn thiết kế trụ cày ngầm Trụ cày ngầm tính tốn thiết kế có cấu tạo hình 4.96 • Xác định chiều cao trụ: Chiều cao trụ cày từ mũi cày ñến khung H phụ thuộc vào độ cày sâu a H tính ứng với chiều sâu cao 500 mm mà cày có khả đạt được: H = amax + (100 ÷ 200) = 500 + 150 mm = 650 mm (4.207) Khoảng cách L0 tính tốn dựa số liệu tham khảo cày ngầm tham gia khảo nghiệm ñảm bảo ñiều kiện bền: L0 = 400 mm • Bề dầy chiều rộng trụ : 173 Hình 4.96 Cấu tạo trụ cày ngầm Chọn bề dầy trụ 25 mm, bề rộng trụ 200 mm Trụ ngàm công sơn chịu lực tổng hợp lên toàn thân cày Mặt cắt nguy hiểm vị trí bắt trụ cày với khung • Kiểm tra bền trụ: Trong trình làm việc hợp lực tác dụng lên bề mặt lưỡi mặt nêm vị trí đó, tính tốn ta coi lực tác dụng ñặt ñiểm cuối trụ Xem trụ bắt vào khung máy ngàm cứng, có chiều cao H = 650 mm Lực cản kéo tác dụng lên trụ cày gồm có thành phần: Pk = η G + n(a.h.k +P) Trong đó: (4.208) η – hệ số máy tác dụng, η =0,8-0,9; k – hệ số cản ñất ñỏ bazan, k = 10 N/cm2; n – số trụ cày lắp khung cày, n = 5; a – bề rộng trụ cày, a = 25 mm = 2,5 cm; h – chiều cao trụ cày ngập ñất, h = 35 cm; G – khối lượng máy cày ngầm, G = 750 kg; P – lực cản diện ñất lên lưỡi cày, P = 2.351 N; Pk = 0,85.750 9,81 + (2,5 35.8 + 2.351) = 12.356 , N; (4.209) 174 Lực tác dụng lên trụ cày: Ptc = Pk/2 = 12.356/2 = 6.178 , N ; (4.210) Pt = 6.178 N 650mm Qx = 6.178 N Mmax = 401.570 N.cm Hình 4.97 Biểu đồ mơmen uốn trụ cày ngầm Lực tác dụng lên trụ cày ta coi lực tập trung điểm cuối trụ cày xem trụ cày dầm cơng sơn mặt bích bắt trụ cày với khung xem ngầm cứng: Mmax = Ptc.h = 6.178 65 = 401.570 , N.cm ; (4.211) Qua biểu ñồ nội lực momen ñã cho ta thấy ứng suất ngàm lớn Ứng suất cực ñại : σ max = M MAX U WU Trong đó: < [σ ] N/cm2 wu =20x2,52/6 =20,833 cm3 σ max = 401.570 / 20,833 =19.276 N/cm2 = 193 N/mm2 Trong k n'' =1 175 σ −1 = 0.43 σ bk = 0,43 x 600 = 258 , N/mm2 ; σ −1 :giới hạn mỏi uốn ứng suất thay ñổi theo chu kỳ đối xứng Chọn hệ số an tồn cho phôi chế tạo trụ n=1,6 [ σ ]=1,6x258x1/1.6x1=258 , N/mm2 ; (4.212) Chọn sơ mặt cắt ngàm A-A 20 x 2,5 cm lỗ Φ26, nên ta tính xem mặt cắt a-a có kích thước 17,4 x 2,5 cm Wx = 17,4x2,52/6 = 18,125 (cm3) σ max =401.570 / 18,125 = 22.156 N/cm2 = 222 , N/mm2; [ σ max ]