nghiên cứu thiết kế chế tạo máy phun thuốc trừ sâu bệnh

Phương pháp này có một số nhược điểm sau: Hình 1.1 Phun thuốc theo phương pháp truyền thống Nghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun

Trang 1

KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO

MÁY PHUN THUỐC TRỪ SÂU BỆNH

Giảng viên hướng dẫn: TH.S CHÂU NGỌC LÊ

Sinh viên thực hiện: LÊ CÔNG TRẠNG 14024101 PHAN THÀNH TRUNG 14096461 ĐẶNG MAI MINH TRÍ 14072981

Nghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benh

Nghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benh

95Monday, June 10, 20245:59:24 PM5:59:24 PM95Monday, June 10, 20245:59:24 PM5:59:24 PM95Monday, June 10, 20245:59:24 PM5:59:24 PM

Nghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benh

95Nghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhMonday, June 10, 2024

Trang 2

MỤC LỤC

DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ VÀ SƠ ĐỒLỜI NÓI ĐẦU

LỜI CẢM ƠN

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

CHƯƠNG 1: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN 1

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 12

2.1 Quy trình phun thuốc trừ sâu bệnh 12

2.2 Yêu cầu của việc phun thuốc 12

2.3 Cơ sở tính toán áp suất phun 14

2.4 Cơ sở tính toán công suất động cơ 15

2.4.1 Các yếu tố ảnh hưởng 15

2.4.2 Yêu cầu: 15

2.4.3 Các công thức liên quan: 15

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ MÁY 17

3.1 Sơ đồ nguyên lý/Thiết kế kết cấu 17

3.2 Thiết kế khung xe 18

3.3 Tính toán thiết kế hệ thống truyền động 21

3.3.1 Lực kéo tiếp tuyến của bánh xe chủ động 21

3.3.2 Lực cản 22

3.3.3 Công suất tổng quát của động cơ 23

3.4 Chọn hệ thống bơm phun 23Nghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benh

952410065:59:24 PM5:59:24 PM952410065:59:24 PM5:59:24 PM952410065:59:24 PM5:59:24 PM

Nghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benh

Trang 3

3.4.1 Phân loại máy phun 23

3.4.2 Cấu tạo máy phun theo nguyên tắc áp suất 28

3.4.3 Tính toán kiểm tra và điều chỉnh máy phun thuốc 28

3.5 Sơ đồ nguyên lý của hệ thống bơm 30

3.6 Phân phối tỉ số truyền 30

3.6.1 Tính toán các thông số động học 31

3.7 Bộ truyền đai 31

3.7.1 Chọn loại đai 31

3.7.2 Thông số hình học của đai 32

3.8 Tính toán cho bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng 36

3.8.1 Chọn vật liệu 36

3.8.2 Mômen xoắn trên trục bánh dẫn 37

3.8.3 Số chu kỳ làm việc cơ sở 37

3.8.4 Số chu kỳ làm việc tương đương 37

3.8.5 Giới hạn mỏi tiếp xúc và uốn các bánh răng 37

3.8.6 Ứng suất tiếp xúc cho phép 38

3.8.7 Ứng suất uốn cho phép 38

3.8.8 Hệ số tập trung tải trọng theo chiều rộng vành răng 39

3.8.9 Khoảng cách trục cho bộ truyền bánh răng 39

3.8.10 Môđun răng 39

3.8.11 Tổng số răng 39

3.8.12 Tỉ số truyền sau khi chọn số răng 40

3.8.13 Các thông số hình học chủ yếu của bánh răng 40

3.8.19 Ứng suất uốn tính toán 43

3.9 Tính toán thiết kế trục và then 44

3.9.1 Chọn vật liệu làm trục 44

3.9.2 Xác định sơ bộ đường kính trục 44Nghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benh

952410065:59:24 PM5:59:24 PM952410065:59:24 PM5:59:24 PM952410065:59:24 PM5:59:24 PM

Trang 4

3.9.3 Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực 45

CHƯƠNG IV: CHẾ TẠO 64

4.1 Quy trình công nghệ gia công chi tiết 64

5.1 Kiểm tra các thông số đã tính toán 77

5.2 Một số hình ảnh của máy phun thuốc trừ sâu 78

CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 80

6.1 Kết luận 80

6.2 Kiến nghị 80

TÀI LIỆU THAM KHẢO 81

PHỤ LỤC 83Nghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benh

952410065:59:24 PM5:59:24 PM952410065:59:24 PM5:59:24 PM952410065:59:24 PM5:59:24 PM

Trang 5

DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ VÀ SƠ ĐỒ

Hình 1.1 Phun thuốc theo phương pháp truyền thống 1

Hình 1.2 Thiết bị phun thuốc bằng xuồng 2

Hình 1.3 Xe phun thuốc trừ sâu dạng kéo 3

Hình 1.4 Máy phun thuốc điều khiển từ xa 4

Hình 1.5 Máy phun thuốc sử dụng năng lượng mặt trời 5

Hình 1.6 Xe phun thuốc BSA500 6

Hình 1.7 Máy bay nông nghiệp Rmax của YAMAHA 7

Hình 1.8 Máy AGRAS MG-1 8

Hình 3.1 Sơ đồ nguyên lý máy 17

Hình 3.2 Hệ thống lái 18

Hình 3.3 Khung xe 19

Hình 3.4 Điều kiện biên 20

Hình 3.5 Kết quả kiểm tra biến dạng 20

Hình 3.6 Kết quả kiểm tra bền 21

Hình 3.7 Máy phun thuốc loại bơm tay 24

Hình 3.8 Máy kéo đẩy không có động cơ 24

Hình 3.9 Máy bay phun thuốc 25

Hình 3.10 Máy phun thuốc vạn năng 25

Hình 3.11 Máy chuyên dụng 26

Hình 3.12 Máy phun theo dạng thuốc 26

Hình 3.13 Máy phun theo nguyên tắc áp suất 27 123docz.net - File bi loi xin lienhe: lethikim34079@hotmail.com Nghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benh952410065:59:24 PM5:59:24 PM952410065:59:24 PM5:59:24 PM952410065:59:24 PM5:59:24 PM

Trang 6

Hình 3.14 Máy phun theo nguyên tắc thổi 27

Hình 3.15 Sơ đồ phun thuốc theo nguyên tắc áp suất 28

Hình 3.16 Sơ đồ nguyên lý của hệ thống bơm 30

Trang 7

Hình 5.2 Tổng thể của máy 78 Hình 5.3 Bộ phận nén 78 Hình 5.4 Hệ thống lái 79 Nghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benh

952410065:59:24 PM5:59:24 PM952410065:59:24 PM5:59:24 PM952410065:59:24 PM5:59:24 PM

Trang 8

LỜI NÓI ĐẦU

Trong xu hướng hội nhập toàn cầu, đất nước đang bước vào cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4, đòi hỏi tất cả các nghành kinh tế, kỹ thuật trong cả nước phải đẩy nhanh quá trình công nghiệp hóa và hiện đại hóa Là một đất nước có trên 80% dân số sống ở nông thôn, kinh tế phụ thuộc vào nông nghiệp, vì vậy việc đẩy mạnh ứng dụng công nghệ, trang thiết bị máy móc vào sản xuất nông nghiệp là một trong những chủ trương được Đảng và Nhà nước quan tâm trong những năm gần đây Phong trào xây dựng nông thôn mới đã mở ra cơ hội lớn cho việc ứng dụng máy móc nhằm nâng cao năng suất và giảm sức lao động cho người nông dân Để thực hiện mục đích trên đòi hỏi người nông dân phải mua sắm trang thiết bị, tuy nhiên các trang thiết bị ngoại nhập hiện nay có chi phí khá cao và không phù hợp với điều kiện thổ nhưỡng của Việt Nam Là những sinh viên cơ khí chuẩn bị tốt nghiệp, với mong muốn đóng góp một phần công sức của mình cho công cuộc đổi mới đất nước Chúng em chọn đề tài nghiên cứu “nghiên cứu, thiết kế, chế tạo máy phun thuốc trừ sâu bệnh” Đề tài nhằm mục đích nâng cao năng suất phun thuốc trừ sâu bệnh, giảm sức lao động và ảnh hưởng xấu của hóa chất độc hại cho người nông dân

Tuy nhiên với kinh nghiệm ít ỏi, kiến thức thực tế trong lĩnh vực thiết kế và chế tạo chưa nhiều vì vậy không khỏi có những sai sót trong quá trình tính toán thiết kế Kính mong quý thầy cô, bạn bè cùng học chỉ bảo để chúng em hoàn thiện mình hơn

Nghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benh952410065:59:24 PM5:59:24 PM952410065:59:24 PM5:59:24 PM952410065:59:24 PM5:59:24 PM

Trang 9

LỜI CẢM ƠN

Đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo máy phun thuốc trừ sâu bệnh” là kết quả của quá trình cố gắng không ngừng của nhóm và được sự giúp đỡ, động viên khích lệ của các thầy và bạn bè Qua trang viết này nhóm em xin gửi lời cảm ơn tới những thầy cô và bạn bè đã giúp đỡ nhóm em trong thời gian học tập và làm đồ án tốt nghiệp vừa qua

Xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo trường Đại Học Công Nghiệp TP.HCM, khoa Công Nghệ Cơ Khí và Bộ môn Chế Tạo Máy đã tạo điều kiện cho nhóm em hoàn thành tốt công việc nghiên cứu chế tạo của nhóm

Nhóm em xin tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc đối với thầy cô bộ môn Cơ Sở Thiết Kế Máy, đặt biệt là thầy Châu Ngọc Lê đã trực tiếp tận tình hướng dẫn cũng như cung cấp tài liệu thông tin khoa học cần thiết cho nhóm em hoàn thành đồ án

Trang 10

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Trang 11

CHƯƠNG 1: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN

1.1 Tình hình nghiên cứu

1.1.1 Các công trình trong nước

 Phun thuốc theo phương pháp truyền thống

Hiện nay người nông dân vẫn chủ yếu phun thuốc theo phương pháp truyền thống như được thấy trong hình 1.1 Với phương pháp này người nông dân phải mang bình thuốc trên lưng, dung dịch thuốc được bơm lên áp suất cao bằng máy nén hoặc bằng tay, sau đó được phun ra ngoài ở dạng hạt sương [1] Phương pháp này có một số nhược điểm sau:

Hình 1.1 Phun thuốc theo phương pháp truyền thống

Trang 12

 Thiết bị phun thuốc bằng xuồng đây là sáng chế của anh Ngô Quang Tuyến năm 2016, thiết bị bao gồm: chiếc xuồng bằng nhôm có chiều dài 5,5m, ngang 0,5m, trên xuồng lắp 1 máy Honda 5 HP, một bình chứa dung dịch thuốc (có thể tháo rời), một bơm áp lực, cần phun bằng dài khoảng 20m và hệ thống béc phun [2]

 Nguyên lý hoạt động: dung dịch từ buồn chứa, được máy bơm nén ở áp suất cao, hệ thống dẫn thủy lực đưa dung dịch đến béc phun, tạo hạt sương Xuồng được kéo bằng sức người theo dọc luống ruộng Thiết bị này có những ưu nhược điểm sau:

 Ưu điểm: + Năng suất cao

+ Ít ảnh hưởng đến sức khỏe người phun thuốc

 Nhược điểm:

+ Cần 2 nhân công trở lên

+ Kích thước xuồng lớn, di chuyển khó khăn + Chỉ sử dụng được các cánh đồng lúa nước + Hệ thống thiếu cân bằng

Hình 1.2 Thiết bị phun thuốc bằng xuồng

Trang 13

 Xe phun thuốc trừ sâu dạng kéo là sáng chế của anh Phạm Hoàng Thắng năm 2016, thiết bị bao gồm: Hệ thống bơm dạng pít tông gồm hai pít tông, một bình chứa dung dịch, hai bình nén áp suất cao, các béc phun [3]

 Nguyên lý hoạt động: Khi người nông dân kéo xe, cơ cấu quay lệch tâm được gắn trên bánh xe giúp pít tông bơm dung dịch từ bình chứa và tạo ra dung dịch có áp suất cao trong bình nén áp suất Dung dịch được dẫn qua hệ thống thủy lực qua béc phun tạo hạt dạng sương Xe phun thuốc trừ sâu dạng kéo có những ưu và nhược điểm sau:

 Ưu điểm:

+ Nguyên lý đơn giản + Không cần động cơ + Dễ sử dụng

+ Ít ảnh hưởng đến sức khỏe của người phun thuốc

+ Dùng sức người để kéo xe chuyển động

+ Lượng thuốc phun ra tại mỗi thời điểm không đều

Hình 1.3 Xe phun thuốc trừ sâu dạng kéo

Trang 14

 Máy phun thuốc điều khiển từ xa là sáng chế của anh Trần Thanh Tuấn năm 2013, thiết bị bao gồm: Động cơ xăng, hệ thống bánh xích, một máy bơm, bình chứa dung dịch 120 lít, hệ thống dẫn thủy lực, các béc phun và hệ thống điều khiển từ xa

 Nguyên lý hoạt động:

Động cơ truyền động cho bánh xích và đồng thời truyền động cho đầu nén để phun thuốc Máy phát điện cấp điện cho ác-quy, ác-quy cấp điện cho bộ điều khiển, remote điều khiển chuyển động thông qua bộ điều khiển Máy phun thuốc điều khiển từ xa có những ưu và nhược điểm sau:

+ Hệ thống điện tử có thể bị ảnh hưởng khi làm việc trên đồng ruộng

Hình 1.4 Máy phun thuốc điều khiển từ xa

Trang 15

 Máy phun thuốc sử dụng năng lượng mặt trời được sáng chế bởi anh Trần Trung Hiếu năm 2017, thiết bị bao gồm: tấm pin năng lượng mặt trời lắp để tạo ra năng lượng cũng là hệ thống mái che cho người sử dụng, hệ thống sạc và tích trữ năng lượng điện, bơm cao áp, bồn chứa dung dịch, bộ điều khiển, cần phun, khung sườn, bánh xe…[5] Máy phun thuốc sử dụng năng lượng mặt trời có những ưu và nhược điểm sau:

 Ưu điểm:

+ Giảm sức lao động cho người sử dụng + Ít ảnh hưởng đến sức khỏe người lao động + Năng suất cao

+ Chỉ hoạt động tốt trong điều kiện nắng tốt

Hình 1.5 Máy phun thuốc sử dụng năng lượng mặt trời

1.1.2 Công trình ở nước ngoài

 Xe phun thuốc BSA500: là sáng chế của hãng Maruyama năm 2016[6]

Trang 16

Các thông số kỹ thuật của xe phun thuốc BSA500 được cho trong bảng phụ lục P1.1

Hình 1.6 Xe phun thuốc BSA500

 Máy bay nông nghiệp RMax: là sáng chế của hãng YAMAHA năm 2015[7]

 Cấu tạo:

+ Chiều dài thân 2,7 m + Cao 1,1 m

+ Một bình chứa lên tới 32 lít

+ Một cánh quạt đuôi 3D được điều khiển thông qua bộ dữ liệu từ JAXA + Trọng lượng 64 kg

+ Sử dụng động cơ 2 xy-lanh phun xăng cải tiến + Công suất lên tới 20,6 kW

+ Ống xả được thiết kế với đường kính lớn và cho tỷ lệ nén tốt hơn + Tải tối đa 33 kg ở độ cao 300 m

 Máy có thể phun thuốc trừ sâu cho hơn 4 ha đất nông nghiệp chỉ trong một lần sử dụng

Trang 17

Hình 1.7 Máy bay nông nghiệp Rmax của YAMAHA

 Máy AGRAS MG-1: là sáng chế của hãng DJI (The Future Of Possible) năm 2015[8]

 Cấu tạo:

thời gian 1 giờ.

Trang 18

Hình 1.8 Máy AGRAS MG-1

1.2 Lý do chọn đề tài

1.2.1 Tình trạng sử dụng thuốc trừ sâu và ảnh hưởng của thuốc trừ sâu

Thuốc bảo vệ thực vật là tên gọi chung để chỉ các loại hóa chất dùng trong nông nghiệp nhằm diệt sâu, bệnh, cỏ dại, các côn trùng gây hại và động vật gậm nhấm để bảo vệ cây trồng, các kho lương thực hàng hóa… Bên cạnh những lợi ích mà thuốc bảo vệ thực vật đem lại cho ngành nông nghiệp thì những ảnh hưởng của nó đến sức khỏe con người, môi trường cũng là một vấn đề cấp bách Theo điều tra của Cục Y tế dự phòng và môi trường Việt Nam, hằng năm có trên 5000 trường hợp nhiễm độc hóa chất bảo vệ thực vật phải cấp cứu tại bệnh viện và có trên 300 trường hợp tử vong Tác hại của thuốc bảo vệ thực vật đối với cơ thể con người và môi trường xung quanh xảy ra khi thuốc được sử dụng không đúng các tiêu chuẩn quy định

Đối với người, khi được sử dụng không đúng cách, thuốc bảo vệ thực vật sẽ gây

nhiễm độc cấp tính: Bỏng mắt cấp tính, hủy hoại da, ảnh hưởng thần kinh, gan Khi bị nhiễm độc mãn tính sẽ ảnh hưởng đến tủy xương (thiếu máu bất sản và loạn tạo máu); ảnh hưởng đến sinh sản (vô sinh ở nam, sảy thai, thai dị dạng ); gây độc thần kinh; ảnh hưởng đến cơ chế miễn dịch Cơ thể con người bị nhiễm độc thuốc bảo vệ thực vật biểu hiện ở nhiều mức độ: giảm sút sức khỏe, gây rối loạn các hoạt động ở hệ thần Nghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benh

952410065:59:24 PM5:59:24 PM952410065:59:24 PM5:59:24 PM952410065:59:24 PM5:59:24 PM

Trang 19

kinh, tim mạch, tiêu hóa hô hấp, bài tiết, gây các tổn thương bệnh lý ở các cơ quan, hệ thống nói trên từ mức độ nhẹ tới nặng, thậm chí tàn phế hoặc tử vong Do đó theo dõi sức khỏe có hệ thống khi tiếp xúc thường xuyên với thuốc bảo vệ thực vật là rất cần thiết

Đối với môi trường xung quanh, thuốc bảo vệ thực vật diệt cả những côn trùng và động vật hữu ích cho con người, có thể làm biến đổi thế cân bằng tự nhiên của hệ sinh thái gây ô nhiễm đất, nước, không khí Các thuốc trừ sâu tồn dư lâu, không bị phân hủy ở trong đất và trong nước có thể làm cho động vật, cây trồng sống ở đó bị nhiễm thuốc lâu dài, con người ăn các sản phẩm trồng trọt và chăn nuôi bị nhiễm thuốc trừ sâu hằng ngày một cách gián tiếp, lâu ngày sẽ có hại cho sức khỏe

Nguyên nhân nhiễm độc thuốc bảo vệ thực vật trong lao động là do không khí bị ô nhiễm thuốc, da và quần áo dây dính thuốc, do thuốc vào đường tiêu hóa qua thức ăn, nước uống Mức nhiễm độc tùy thuộc vào lượng chất độc xâm nhập vào trong cơ thể, độc tính của từng loại thuốc và trạng thái sức khỏe của người khi tiếp xúc với chất độc

Các nguyên nhân trực tiếp dẫn tới nhiễm độc thuốc bảo vệ thực vật trong lao động là trang bị bảo hộ lao động không chu đáo, thời gian phun thuốc quá lâu, máy bơm

thuốc bị rò rỉ hoặc bị hỏng, vệ sinh cá nhân kém, nhầm lẫn…[9]

Việc phun thuốc trừ sâu là điều khó tránh khỏi của nền nông nghiệp của nước ta hiện nay Phun thuốc theo kiểu truyền thống thì mang vác nặng nhọc, ảnh hưởng đến sức khỏe của con người Việc thuê nhân công ngày càng khó khăn, chi phí thuê cao Phun theo kiểu truyền thống thì hiệu quả và năng suất thấp

1.2.2 Mục đích đề tài

Hiện nay đã có nhiều công trình nghiên cứu và sáng chế như đã trình bày ở mục 1.1 Tuy nhiên các thiết bị này vẫn còn một số nhược điểm như: kích thước lớn, dung tích nhỏ, lưu lượng phun không đều, giá thành cao, chưa phù hợp ở một số địa phương Vì vậy nhóm tiến hành thiết kế chế tạo máy phun thuốc để mang lại hiệu quả và năng Nghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benh

952410065:59:24 PM5:59:24 PM952410065:59:24 PM5:59:24 PM952410065:59:24 PM5:59:24 PM

Trang 20

suẩt lớn hơn: kích thước vừa phải, bình chứa có dung tích lớn 220 lít phun được 1 ha, giá thành hợp lý, phù hợp với cánh đồng vừa và nhỏ ở Việt Nam

1.3 Giới hạn đề tài

Việc phun thuốc trừ sâu cho cây trồng là một lĩnh vực khá rộng lớn, với mỗi loại cây trồng khác nhau cần phải có những cách phun thuốc khác nhau, tùy vào địa hình, thổ nhưỡng của từng địa phương mà cần có những máy chuyên dụng khác nhau Vì vậy

nhóm em giới hạn đề tài như sau:

 Đối tượng: cây nông nghiệp ngắn ngày, cây có chiều cao thấp dưới 1m ( lúa

nước, đậu phộng, ớt, rau,…)

 Năng suất phun: 1 ha/ giờ

 Thể tích phun: 200 lít/ giờ

 Thổ nhưỡng:

+ Đối với đất khô, cứng (đất gò) không đáng kể

+ Đất ruộng có độ lún trung bình hoặc thấp

+ Không chạy được trên đường nhựa 1.4 Kết cấu của đồ án

Đồ án gồm 6 chương:

 Chương 1: Tổng quan

 Chương 2: Cơ sở lý thuyết

 Chương 3: Thiết kế máy

 Chương 4: Chế tạo

 Chương 5: Thực nghiệm

 Chương 6: Kết luận và kiến nghị

1.5 Tiến độ thực hiện

 Tháng 12/2017 – 1/2018: Hoàn thành việc nghiên cứu các thiết bị phun thuốc

trừ sâu trong nước và ngoài nước

Trang 21

 Tháng 1/2018 - 2/2018: Tìm hiểu các tác hại của thuốc bảo vệ thực vật đối với

người nông dân và sự cần thiết của máy phun thuốc trừ sâu

 Tháng 2/2018 – 3/2018: Tìm hiểu về các giáo trình về tính toán áp suất và các

tài liệu về động cơ của các loại xe ôtô hiện nay

 Tháng 3/2018 – 5/2018: Nhóm tiến hành tính toán công suất động cơ để chọn

động cơ phù hợp sau đó tiến hành tính toán thiết kế các bộ phận của máy

 Tháng 5/2018 – 6/2018: Tiến hành thiết kế, chế tạo máy phun thuốc trừ sâu

 Tháng 6/2018 – 7/2018: Tiến hành chạy thực nghiệm và hoàn chỉnh bài đồ án

tốt nghiệp

Trang 22

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1 Quy trình phun thuốc trừ sâu bệnh

Khi pha thuốc, cần dự tính trước lượng thuốc và lượng nước cần dùng để pha Cho

vào bình khoảng nửa lượng nước rồi đổ thuốc vào, sau đó tiếp tục cho nửa lượng nước còn lại vào để thuốc phân tán đều trong nước

Khi phun thuốc, phải hướng vòi phun vào đối tượng cần phun, tia thuốc tiếp xúc

được nhiều nhất với sâu bệnh Không đi ngược chiều gió khi phun

2.2 Yêu cầu của việc phun thuốc

Sử dụng thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) để bảo vệ cây trồng, bảo vệ mùa màng là một trong những biện pháp quan trọng nhất trong việc phòng trừ bệnh Tuy nhiên trong thực tế sử dụng, thuốc BVTV gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe của người nông dân, kinh tế của gia đình và môi trường của cộng đồng Nhằm nâng cao hiệu quả trong việc sử dụng thuốc BVTV để phòng trừ sâu bệnh cho cây trồng, yêu cầu 4 đúng được ngành BVTV phổ biến như sau: Đúng thuốc, đúng nồng độ liều lượng, đúng lúc và đúng cách

 Nguyên tắc sử dụng đúng thuốc:

Khi sử dụng thuốc BVTV cần phải biết rõ loài sâu bệnh cần phòng trừ Ưu tiên lựa chọn sử dụng các loại thuốc có tác động chọn lọc, có hiệu lực cao, thời gian cách ly ngắn và ít độc đối với sinh vật có ích Cần chọn mua những loại thuốc an toàn với cây trồng, ít gây hại với người tiêu thụ sản phẩm, đặc biệt chú ý khi mua và sử dụng thuốc diệt cỏ

Trang 23

Loại thuốc Lưu lượng Thuốc diệt cỏ:

 Sofit 300EC

 Solito 320EC

 320 ml/ha pha trong 160 lít nước

 1000 ml/ha pha trong 160 lít nước Thuốc trừ sâu:

 Match 050EC

 Voliam Targo 063SC

 Ridomil Gold 68WG

 450 g/ha pha trong 200 lít nước Thuốc trừ bệnh:

 Amistar Top 325SC

 Anvil 5SC

 Bonanyes 100SL

 400 ml/ha pha trong 160 lít nước Ghi chú:

 WG: dạng cốm khi hòa vào nước tạo thành dạng huyền cù

 SC, EC: dạng lỏng khi hòa thuốc vào nước dung dịch có màu trắng như sữa

 SL: dạng lỏng khi hòa vào nước dung dịch có dạng chất lỏng đồng nhất và trong suốt

 Nguyên tắc sử dụng thuốc đúng nồng độ, liều lượng:

Đúng nồng độ, liều lượng bao gồm lượng thuốc và lượng nước pha trộn để phun trên một đơn vị diện tích cây trồng, theo hướng dẫn của nhà sản xuất Tùy tiện tăng nồng độ thuốc lên cao sẽ gây nguy hiểm cho người sử dụng, cây trồng vật nuôi, môi trường và làm tăng chi phí, hoặc phun ở nồng độ quá thấp sẽ làm cho sâu bệnh lờn thuốc, kháng thuốc, tạo nguy cơ bùng phát dịch Phải có dụng cụ cân, đong thuốc, không ước lượng bằng mắt, không bốc thuốc bột bằng tay Phải phun hết lượng thuốc đã pha trộn, không để dư thừa qua hôm sau hay lần sau

Trang 24

 Nguyên tắc sử dụng thuốc đúng lúc:

Phun thuốc vào thời điểm sâu bệnh dễ bị tiêu diệt, phun ở giai đoạn tuổi nhỏ đối với sâu và ở giai đoạn đầu đối với bệnh Phun vào lúc trời râm mát, không có gió to để thuốc tiếp xúc bám dính tốt hơn trên bề mặt lá Phun thuốc khi trời nắng nóng sẽ làm giảm hiệu lực của thuốc hoặc trời sắp mưa có thể làm rửa trôi thuốc Phun khi mật độ sâu, tỷ lệ bệnh đạt đến ngưỡng gây hại kinh tế

 Nguyên tắc sử dụng thuốc đúng cách :

Trước khi phun thuốc: Cần phải trang bị đầy đủ bảo hộ lao động cho người phun như quần áo lao động, mũ, kính, khẩu trang, bao tay, ủng; chuẩn bị dụng cụ pha thuốc như ống đong, cân Sử dụng thuốc còn trong bao bì an toàn Nơi pha thuốc phải gần nơi cần phun, xa nguồn nước sinh hoạt, xa chuồng trại gia súc gia cầm

Khi pha thuốc, cần dự tính trước lượng thuốc và lượng nước cần dùng để pha Cho

vào bình khoảng nửa lượng nước rồi đổ thuốc vào, sau đó tiếp tục cho nửa lượng nước còn lại vào để thuốc phân tán đều trong nước Không tự ý phối trộn nhiều loại thuốc BVTV với nhau, vì hỗn hợp này có thể phản ứng làm gia tăng hiệu lực thuốc nhưng cũng có nhiều trường hợp sẽ làm giảm hiệu lực thuốc, hoặc phản ứng gây cháy nổ, gây độc hại cho cây trồng vật nuôi và cho người sử dụng

Khi phun thuốc, phải hướng vòi phun vào đối tượng cần phun, tia thuốc phải tiếp

xúc được nhiều nhất với sâu bệnh Không đi ngược chiều gió khi phun

Tuyệt đối không ăn uống, hút thuốc, không dùng tay sờ vào bất cứ nơi nào trên cơ thể, nhất là đối với mắt sẽ rất nguy hiểm

2.3 Cơ sở tính toán áp suất phun

− Về lưu lượng: đơn vị m3/h hoặc lít/phút Chọn theo lưu lượng mình cần

− Về cột áp: từ điểm thấp nhất đến điểm cao nhất (theo mét độ cao) + tổn thất áp trên co cút tê, ma sát thành ống (do ống sần xùi hoặc ống kích cỡ nhỏ) + tổn thất áp khi chạy qua tải Nếu có nhiều đầu nước ra, thì ta chọn tuyến đường ống dài nhất tính từ vị trí bơm để đạt được tổn thất áp suất cao nhất

+ Tổn thất áp khi chạy qua tải nếu tải đã có sẵn thông số tổn thất áp lực

Trang 25

+ Sau khi có được cột áp mình nhân thêm hệ số an toàn 1,4 lần cột áp tổng Rồi báo kết quả cho bên bán bơm nước biết (về nhu cầu sử dụng, lưu lượng, cột áp) để nhà sản xuất tra đồ thị và chọn bơm báo giá cho bạn

− Về kích thước đường ống (chỉ cần có thông số lưu lượng) được tính theo công thức:

4

V: Vận tốc nước (m/s) Vận tốc nước dựa theo tiêu chuẩn Việt Nam 4513 –

 Công suất cực đại lớn: 22 kW

 Momen xoắn cực đại phải đạt ở vòng tua thấp: 3000 v/p

 Tiết kiệm nhiên liệu

2.4.3 Các công thức liên quan:

 Công suất động cơ được tính theo công thức:

6.9 , 5 5 1 0

 d cd cd c

Trang 26

Pđc: Công suất động cơ (kW)

Tđc: mômen xoắn trên trục động cơ (N.mm)

Nđc: Số vòng quay (vòng/phút)

 Từ công thức tính công suất động cơ ta suy ra công thức tính mômen xoắn trên trục động cơ:

69 , 5 5 1 0

d c

Trang 27

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ MÁY

3.1 Sơ đồ nguyên lý/Thiết kế kết cấu

Hình 3.1 Sơ đồ nguyên lý máy

 Hệ thống lái theo cơ cấu trục vít con lăn: cơ cấu lái gồm trục vít globoid ăn khớp với con lăn đặt trên các ổ bi kim của trục của đòn quay đứng Số lượng ren của loại cơ cấu lái trục vít con lăn có thể là một, hai hoặc ba tùy theo lực truyền qua cơ cấu lái

 Ưu điểm của hệ thống lái trục vít, con lăn:

Trang 28

+ Nhờ trục vít có dạng globoid cho nên tuy chiều dài trục vít không lớn nhưng sự tiếp xúc của các răng ăn khớp được lâu hơn và trên diện rộng hơn, nghĩa là giảm được áp suất riêng và tăng độ chống mài mòn

+ Tải trọng tác dụng lên chi tiết tiếp xúc được phân tán tùy theo cỡ ô tô mà làm con lăn có hai đến bốn vòng ren

+ Mất mát do ma sát ít hơn nhờ thay được ma sát trượt thành ma sát lăn

+ Có khả năng điều chỉnh khe hở ăn khớp giữa các bánh răng Đường trục của con lăn nằm lệch với đường trục của trục vít một đoạn  57m m , điều này cho phép triệt tiêu sự ăn mòn khi ăn khớp bằng cách điều chỉnh trong quá trình sử dụng

Hình 3.2 Hệ thống lái

3.2 Thiết kế khung xe

− Quá trình thiết kế khung xe được thực hiện dựa theo kinh nghiệm của người thiết kế, Kết cấu của khung được biểu diễn như hình 3.3 Sau khi thiết kế, khung xe được kiểm nghiệm độ bền và chuyển vị phát sinh bằng cách sử dụng phần mềm ANSYS 18.1

Trang 29

+ Mặt D và E chịu trọng lƣợng của động cơ và hộp số (2100 N)

Vật liệu chế tạo khung xe là thép kết cấu có khối lƣợng riêng là 7850 kg/m3, môdun đàn hồi là 2.105

Mpa, Hệ số poison 0,3; giới hạn bền kéo 250 Mpa Nghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benh

952410065:59:24 PM5:59:24 PM952410065:59:24 PM5:59:24 PM952410065:59:24 PM5:59:24 PM

Trang 30

Hình 3.4 Điều kiện biên

− Kết quả kiểm tra biến dạng của khung xe đƣợc biểu diễn trong hình 3.5, biến dạng lớn nhất tại vị trí thanh ngang đặt hộp số, với giá trị 0,326 mm Với lƣợng biến dạng nhỏ nhƣ trên, đảm bảo khung xe làm việc ổn định

Hình 3.5 Kết quả kiểm tra biến dạng

− Quá trình mô phỏng cũng cho ta thấy ứng suất sinh ra trên khung xe khi làm việc là 39.874 Mpa, nhỏ hơn giới hạn bền kéo rất nhiều Nhƣ vậy khung xe làm việc đảm Nghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benh

952410065:59:24 PM5:59:24 PM952410065:59:24 PM5:59:24 PM952410065:59:24 PM5:59:24 PM

Trang 31

bảo bền với hệ số an toàn s = 6.27 Kết quả kiểm tra ứng suất đƣợc biểu diễn trong hình 3.6

Hình 3.6 Kết quả kiểm tra bền

3.3 Tính toán thiết kế hệ thống truyền động 3.3.1 Lực kéo tiếp tuyến của bánh xe chủ động

Trang 32

Giả thuyết α = 15

Mà:

Pi = G φ.Sinα = 7000.Sin15 = 1811.7 N (3.6) Nghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benh

952410065:59:24 PM5:59:24 PM952410065:59:24 PM5:59:24 PM952410065:59:24 PM5:59:24 PM

Trang 33

Trang 34

Hình 3.7 Máy phun thuốc loại bơm tay

 Máy đẩy kéo không có động cơ: loại này lượng thuốc mang theo nhiều hơn, năng suất phun cao hơn [11]

Hình 3.8 Máy kéo đẩy không có động cơ

 Loại máy bay có năng suất cao, chất lượng phun thuốc tốt, có thể phun ở những nơi không có đường xá như đồi núi sình lầy, song chi phí giá thành phun cao Loại này thường được sử dụng trong lâm nghiệp[11]

Trang 35

Hình 3.9 Máy bay phun thuốc

 Theo nhiệm vụ:

 Loại phun thuốc vạn năng, dùng phun thuốc cho cây ngoài đồng trong vườn hoặc đối tượng phun nào cũng được[11]

Hình 3.10 Máy phun thuốc vạn năng

 Loại chuyên dụng: Chỉ phun thuốc cho một loại cây hay một đối tượng phun, đòi hỏi máy và vòi phun có cấu trúc riêng biệt Nếu sử dụng máy phun vạn năng thì không đảm bảo yêu cầu kỹ thuật[11]

Trang 36

Hình 3.11 Máy chuyên dụng

 Theo dạng thuốc:

 Máy phun thuốc nước

 Máy phun thuốc bột

 Máy phun phối hợp thuốc nước và bột hoặc phun bột ẩm để phát huy ưu điểm của hai hình thức phun trên[11]

Hình 3.12 Máy phun theo dạng thuốc

 Phun thuốc phân ra theo nguyên tắc phun:

Trang 37

 Phun theo nguyên tắc áp suất Chất lỏng được nén với áp suất cao qua vòi phun thoát ra tạo thành bụi sương[11]

Hình 3.13 Máy phun theo nguyên tắc áp suất

 Phun theo nguyên tắc thổi Chất lỏng chảy ra hoặc bơm ra với áp suất thấp đến vòi phun gặp luồng gió mạnh thổi làm tơi và cuốn theo thành bụi sương[11]

Hình 3.14 Máy phun theo nguyên tắc thổi

 Sau khi tiến hành nghiên cứu, thiết kế thì nhóm quyết định chọn máy phun theo nguyên tắc áp suất

Trang 38

3.4.2 Cấu tạo máy phun theo nguyên tắc áp suất

 Sơ đồ phun thuốc theo nguyên tắc áp suất

Hình 3.15 Sơ đồ phun thuốc theo nguyên tắc áp suất

 Các bộ phận chính trong máy phun thuốc theo nguyên tắc áp suất:

 Thùng chứa

 Máy nén

 Ống dẫn

 Béc phun

 Đặc điểm của máy phun thuốc theo nguyên tắc áp suất:

 Nước đổ vào thùng phải được lọc sạch để tránh kẹt tắc khi phun, vật liệu chế tạo phải bền vững chống ăn mòn, chống gỉ

 Khi phun dùng nguyên tắc phun áp suất có thể bố trí vòi phun thành dàn phun từ trên xuống

 Nguyên lý hoạt động của máy phun thuốc theo nguyên tắc áp suất:

Chất lỏng từ thùng chứa được máy nén, nén đến áp suất yêu cầu, sau đó theo đường ống dẫn đưa chất lỏng áp suất cao đến các béc phun Chất lỏng đi qua béc phun tạo thành hạt dạng sương

3.4.3 Tính toán kiểm tra và điều chỉnh máy phun thuốc

 Kiểm tra theo diện tích (khi ta phun thuốc ngoài đồng ruộng cho lúa, hoa màu,

v.v Dung tích của bình thuốc là E (lít), đem phun cho F (m2), ta có thể tính được Nghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benhNghien cuu thiet ke, che tao may phun thuoc tru sau benh

952410065:59:24 PM5:59:24 PM952410065:59:24 PM5:59:24 PM952410065:59:24 PM5:59:24 PM

Trang 39

 Đây là loại máy phun thuốc cỡ lớn: dung tích của bình lớn nên ta không thể kiểm tra bằng cách phun thử mà phải kiểm tra theo năng suất phun của 1 béc trong 1

phút: q(lít/ph) Biết vận tốc di chuyển của máy là V (m/ph), bề rộng luồng thuốc phun là B (m) lượng thuốc phun Q (lít/ha)

 Lưu lượng được phun 1 béc trong một phút được tính theo công thức sau:

0 ,0 0 9 1 m = 9 ,1 m m v2 , 5

g ià n

 Điều chỉnh vòi phun với kích thước lỗ phun và rãnh kim phun phù hợp

 Điều chỉnh áp suất phun của máy

 Điều chỉnh độ rộng của đường phun

 Điều chỉnh tốc độ di chuyển của máy phun thuốc

 Muốn điều chỉnh áp suất phun người ta thường điều chỉnh lò xo của xu páp xả theo nguyên tắc:

 Cho bơm làm việc bình thường

 Nới vít điều chỉnh của xu páp xả thả lỏng hết mức lò xo của xu páp này

 Đóng kín các khoá trên đường dẫn ra vòi phun

 Xiết từ từ vít điều chỉnh của xu páp xả và theo dõi áp suất trên áp kế cho đến khi đạt được áp suất quy định

Trang 40

 Tính công suất bơm của máy nén

 Áp suất phun của đầu ra 35 kg/cm2

 t= 0,8: Hiệu suất (Trang 12 [12])

 Áp suất phun của đầu ra P = 35 kg/cm2

3.5 Sơ đồ nguyên lý của hệ thống bơm

Hình 3.16Sơ đồ nguyên lý của hệ thống bơm

3.6 Phân phối tỉ số truyền