Giáo trình bài giảng máy nông nghiệp

• Chính vì thế mà người ta đã cho các thong số α, β, γ biến thiên để tạo ra các dạng cong của bề mặt làm việc chủa lưỡi diệp cày để đáp ứng tốt được yêu cầu như giảm chi phí năng lượng k

BÀI GIẢNG

MÁY nông nghiệp

• 1.3 Yêu cầu chung của việc làm đất.

• + Độ sâu làm đất: đều và đúng quy định (độ sâu trung bình và hệ số biến độ về

độ sâu càng nhỏ càng tốt)

• + Độ tơi vỡ đất phải đạt yêu cầu: Dựa vào kích thước trung bình danh nghĩa củacục đất sau khi làm đất

• 1.5 Phương pháp làm đất: 2 phương pháp

• - Phương pháp 1: Giai đoạn đầu tạo ra lớp đất ở dạng thỏi lớn, sau đó mớilàm tơi nhỏ đến mức cần thiết

• VD: Máy cày cày đất ở dạng thỏi lớn sau đó máy bừa làm tơi nhỏ đất

• - Phương pháp 2: Đồng thời tác động để tạo ra ngay một lớp đát tơi, xốp, nhuyễn

• VD: Máy phay đất có công dụng làm nhỏ ngay một lớp đất tơi xốp nhuyễn mà

không qua hai giai đoạn làm đất

• Công cụ: Dùng các công cụ và máy làm đất như máy cày, máy bừa, trục lăn, máy phay, …

Hình ảnh một số công cụ,

máy móc làm đất

• Làm đất bằng công cụ thủ công

• Dùng máy kéo bông sen

• Dùng máy kéo

• b Yêu cầu kỹ thuật: 3 yêu cầu kỹ thuật sau:

• + Đảm bảo cày sâu đều và đúng yêu cầu đặt ra, độ cày sâu trung bình thực tế sai lệch so với yêu cầu đăth ra không vượt quá ± 1 cm.

• + Cày phải lật đất, lấp kín cỏ rác, phân bón Đường cày thẳng không cày lỏi và cày trùng lặp.

• + Máy cày phải bền vững, chăm sóc và sử dụng thuận tiện, lực cản riêng của cày nhỏ mà có năng suất cao.

• Đối với máy cày không lật: Ở những vùng có xói mòn hoặc độ ẩm thấp, ta sử dụng cày không lật Cày này chỉ làm tơi sơ bộ lớp đất canh tác mà không lật thỏi đất.

• 2 Phân loại máy cày: có 3 cách phân loại

• a Theo bộ phận làm việc chính:

• - Máy cày lưỡi: có bộ phận làm việc chính là lưỡi hoặc lưỡi cộng với diệp Khi làm việc cày chuyển

động tịnh tiến Nếu chỉ có lưỡi thôi thì cày không lật Nếu có cả lưỡi và diệp thì cày sẽ lật úp thỏi đất Ở nước ta phần lớn sử dụng cày lưỡi diệp.

Hình 1-1 Máy cày lưỡi diệp

• - Máy cày đĩa: có bộ phận làm việc là đĩa thép chỏm cầu, khi làm việc đĩa chuyển động quay.

• c Theo cách liên kết với nguồn động lực

• - Cày móc: liên kết với máy kéo nhờ bộ phận móc nối, loại cày này khi di chuyển cần phải có bánh xe Ở loại cày móc này khi ở thế vận chuyển hay không thjf trọng tâm không rơi vào bánh xe.

• + Ưu điểm:: ổn định của liên hợp máy an toàn hơn; tựa trên nhiều bánh xe nên độ

sâu làm đất ổn định; có thể làm việc ở những nơi có độ dốc cao hơn so với cày treo.

• + Nhược điểm: Chỉ làm đất tốt ở những thửa ruộng lớn, bán kính quay vòng lớn

• - Cày treo: liên kết qua bộ phận treo của cày và hệ thống treo thủy lực của máy kéo Khi di chuyển cày được nâng lên khỏi mặt đường, do đó không càn bánh xe

để vận chuyển khi ở thế vận chuyển trọng tâm rơi vào bánh xe máy kéo nên chỉ thích hợp với độ nghiêng nhỏ.

• + Ưu điểm: Cơ động, bán kính quay vòng nhỏ, thích hợp với ruộng nhỏ hẹp, dễ

dàng di chuyển.

• + Nhược điểm: Dao động lớn, làm đất không đều, chỉ thích hợp với độ nghiêng

MÁY CÀY LƯỠI DIỆP

• 2.1 Những bộ phận làm việc của máy cày lưỡi diệp.

• Bộ phận làm việc chính: Dao cày, thân cày phụ, thân cày chính Còn lại là các bộ phận phụ trợ

• 2.2 Thân cày chính.

• Cấu tạo thân cày chính: Lưỡi cày, diệp cày, thanh tựa đồng cùng lắp vào trụ cày

• b Cơ sở hình thành diệp cày.

• Xuất phát từ sự nghiên cứu sự làm việc của một nêm tam hợp OABC (hình 2-3) đặt vào hệ tọa độ không gian 3 chiều Oxyz Tạo thành 3 góc nhị diện α, β, γ Trong đó Ox là chiều tiens của cày, Oy cùng trong mặt phẳng nằm ngang đáy luống cày

• Xem sự làm việc của thân cày chính là sự tác động của những nêm đơn giản vào đất Nêm α cắt đất và nâng thỏi đất lên, nêm γtách thỏi đất sang bên phải, còn nêm β lật úp thỏi đất, ba nêm dơn giản này hợp lại thành nêm tam hợp OABC Ở nêm tam hợp bề mặt làm việc ABC là mặt

phẳng, Các góc α, β, γ trong quá trình làm việc có giá trị không đổi, vì vậy không đáp ứng được yêu cầu làm đất

• Chính vì thế mà người ta đã cho các thong số α, β, γ biến thiên để tạo ra các dạng cong của

bề mặt làm việc chủa lưỡi diệp cày để đáp ứng tốt được yêu cầu như giảm chi phí năng lượng khi cày, chất lượng cày đất …

• - Mô hình hóa quá trình lưỡi diệp cày tác dụng vào thỏi đất: như là quá trình chuyển vị của thỏi đất

ABCD (hình 2-4) coi như không biến dạng.

• Tỷ số giữa bề rộng của thòi đất và độ cày sâu K = b/a >1,27

• Thực tế chọn 1,27< K< 2,0, đảm bảo cho thỏi đất không có khả năng quay trở lại vị trí ban đầu, lật chắc chắn.

Hiện tượng sống trâu, lòng máng

• Trong quá trình làm việc nếu sử dụng các diệp cày có định một chiều thì khi quay đầu bờ thỏi đất sẽ xếp theo hình sống trâu và lòng máng, gây ra mặt đồng khôngbằng phẳng

• Để khắc phực hiện tượng sống trâu và long máng, người ta sử dụng cày lưỡi diệp đảo chiều thì các thỏi đất lật theo một chiều.

Lưỡi cày

• a Nhiệm vụ:

• Cắt thỏi đất ở đáy rồi nâng lên cho diệp cày

• b Yêu cầu kỹ thuật.

• Lưỡi cày là bộ phận chịu tải nặng nhất, chịu đến 50% toàn bộ lực cản tác dụng lên thân cày, vì thế lưỡi cày cần được nhiệt luyện ở bề mặt và cạnh sắc

• Độ sắc của lưỡi cày được do bằng bề dày của cạnh sắc thường trong khoảng 0,5 ÷1,0 mm Nếu dày hơn 1 mm là lưỡi cày cùn, lúc đó lực cản cày sẽ lớn hơn, cày sẽ khó ăn sâu vào đất

• Kết quả thí nghiệm cho thấy, nếu cạnh sắc dày đến 3 mm thì lực cản tăng lên 1,5 lần và độ cày sâu giảm đi 1/3 lần

và bề rộng xá cày Lưỡi cày bị mòn nhiều ở mũi lưỡi, vì thế khi cày đất nặng, lưỡi mũi đục có bị mòn thì phần nhô

ra vẫn còn làm việc được Mặt sau của lưỡi cày mũi đục có lớp thép dự trữ để phục hồi khi lưỡi cày bị mòn quá quy định.

• Ở một số cày, để tiện cho việc sửa chữa, người ta chế tạo mũi đục riêng, có 2 phần đỗi xúng, được lắp vào phần chính bằng bulong đặc biệt, khi mòn có thể tháo ra, đổi chiều lại bắt vào phần chính.

• Cạnh sắc của lưỡi cày được lắp nghiêng so với thành luống một góc γo Cày làm việc tốc độ bình thường γo = 35÷ 40 0 , ở tốc độ cao thì γo = 30÷ 35 0

• Lưỡi cày tự mài sắc: đắp một lớp hợp kim cứng ở mặt sau của lưỡi Khi cày, mặt trước bị mòn nhanh hơn, phần sau có dạng răng cưa làm cho cạnh sắc vẫn cắt đất tốt Loại này có thể kéo dài thời gian gấp 5 ÷ 10 lần so với loại lưỡi thường.

• + Phần cánh diệp được uốn cong nhiều hơn nên có tác dụng lật úp thỏi đất đất nhanh.

• Bề mặt làm việc của lưỡi cày và bề mặt làm việc của diệp cày làm thành bề mặt làm việc của thân cày Bề mặt làm việc của thân cày sẽ nâng tách và lật thỏi đất, quá trình đó diễn ra liên tục khi cày làm việc, vì vậy bề mặt đó phải cong liên tục và hợp lý, độ nhẵn bóng đảm bảo cho lực cản nhỏ.

• Đặt thân cày vào hệ trục tọa độ không gian 3 chiều Oxyz sao cho trục Ox trùng với chiều chuyển động của cày, trục Oy vuông góc vuông góc với trục Ox và nằm

trong mặt phẳng chứa cạnh sắc AB (hình 3-2)

• Nếu ta cắt bề mặt thân cày bởi những mặt phẳng song song với mặt xOz, xOy, yOz thì ta sẽ được các góc nâng đất α, góc tách đất γ, góc lật đất β

• 3.1.3 Phân loại diệp cày:

• a Diệp cày hình trụ (hình 3-3)

• Bề mặt làm việc được tạo ra bởi những đường sinh thẳng song song với mặt phẳng nằm ngang và luôn tạo với hướng và luôn tạo với hướng chuyển động của cày một góc tách đất γ không đổi.

• b Diệp cày á trụ

• Diệp cày á trụ được chia làm 2 loại : đất thuộc và nửa xoắn

• + Diệp cày đất thuộc:

• Mặt cong được tạo nên bởi những đường sinh thẳng luôn tựa vào đường cong chuẩn parabol đặt cách mũi cày một đoạn 2/3 chiều dài cạnh sắc Đường sinh này luôn luôn song song với mặt phẳng nằm ngang và tạo với phương chuyển động của cày góc tách γ thay đổi theo quy luật như hình 3-4b

• Loại diệp này có các trị số góc tách tách γ như sau: góc tách ứng với vị trị mũi cạnh sắc của lưỡi γ0 = 42 0 , sau đó góc tách giảm dần đến trị số γmin = 40 0 ở vị trí gần chỗ tiếp giáp giữa lưỡi và diệp, sau đó γ tăng dần đến trị số γmax

= 47 0 ứng với vị trí đường sinh cao nhất.

• Ứng dụng: thường được dùng để cày đất trung Nếu có thêm thân cày phụ thì cày lật đất tốt, có thể dùng cày đất năng.

• => Loại cày này được sử dụng phổ biến hơn cả

• + Diệp cày nửa xoắn:

• (hình 3-5) Bề mặt làm việc được tạo nên bởi những đường sinh thẳng luôn tựa và một đường cong chuẩn parabol nằm ở cuối cạnh sắc, những đường sinh này luôn song song với mặt phẳng ngang và tạo thành với phương chuyển động những góc tách γ thay đổi theo quy luật như ở đồ thị hình 3-5b

• Ưu nhược điểm: có độ cong xoắn biến thiên chậm còn ở phần cánh diệp nó tăng nhanh, trị số tăng từ γ0 đến γmax (từ 7 ÷ 150), do đó loại diệp này tác dụng làm tơi vỡ đất không bằng diệp đất thuộc nhưng khả năng lật úp đất thì tốt hơn

• Ứng dụng: Dùng để cày đất nhiều cỏ, hoang hóa, ruộng nước

• Cơ sở hình thành diệp cày nửa xoắn

• c Diệp cày dạng hình xoắn.

• Bề mặt làm việc được tạo nên bởi một đường sinh tham gia đồng thời hai

chuyển động – một chuyển dộng theo hướng tiến của máy cày và một chuyển động quanh một trục song song với chuyển động của máy cày Theo nhà khoa học

Smeliep thì những đường sinh này luôn vuông góc với phương chuyển động của cày, với bước của đường sinh và tốc độ quay thay đổi thích hợp sẽ tạo ra một bề mặt diệp cong xoắn mà phần đầu và ngực diệp chưa xoắn lắm để nâng thỏi đất dễ dàng, giảm lực cản, sau đó ở phần cánh diệp, độ xoắn biến thiên nhanh và xoắn

nhiều, nhờ vậy thỏi đất được lật úp triệt để

• Phạm vi sử dụng: Dùng ở ruộng bùn nước nhiều cỏ rác

• Cơ sở hình thành diệp cày dạng xoắn

• Thanh tựa đồng là một tấm kim loại, bề dày tùy thuộc vào kích thước của thân cày, bề rộng thường nhỏ hơn

độ cày sâu trung bình của cày, bề dày đảm bảo chống được biến dạng do uốn Thanh tựa đồng được lắp vào trụ cày sao cho đuôi của nó nghiêng với thành luống và đáy luống một góc 0÷3 0 Như vậy, chỉ có phần đuôi tỳ vào thành

và đáy luống, làm cho cày chuyển động ổn định Phần cuối của thanh tựa đồng chịu mài mòn do ma sát trượt Vì vậy nó được chế tạo bằng thép có khả năng chống mài mòn như thép 45, thép 50 …

• Ở cày có nhiều thân, thì thanh tựa đồng của thân cày cuối cùng chịu phản lực nhiều nhất so với các thanh tựa đồng của các thân cày trước nó Vì thế người ta thường lắp vào phần cuối của thanh tựa đồng cuối cùng một chi tiết gọi là gót cày Gót cày đươc chế tạo bằng vật liệu chịu mòn Khi gót cày bị mòn ta có thể thay đổi vị trí hoặc thay gót mới dễ dàng mà không cần thay thế cả thanh tựa đồng

rỗng, có dạng chữ nhật hay tam giác Lưỡi diệp được bắt vào đầu dưới của trụ cày bằng những bulong vòng

Thân cày phụ

• 1 Nhiệm vụ.

• Cày hớt một lớp đất mặt cỏ rác với độ sâu 8 – 12 cm, bề rộng thỏi đất chừng 2/3 bề rộng làm việc của thân cày chính và hất xuống đáy luống do thân cày trước tạo nên (hình 4-1) Tiếp sau đó thân cày chính cày và lật phần đất còn lại úp xuống, nhờ vậy mà cỏ rác được vùi lấp kín hơn

• 4.1.4 Vị trí.

• Vị trí của thân cày phụ so với thân cày chính được biểu thị ở hình 4-3:

• + Cạnh sắc của thân cày phụ cao hơn cạnh sắc của thân cày chính bằng độ cày sâu của thân cày chính trừ đi độ cày sâu của thân cày phụ.

• + Thân cày phụ lắp trước thân cày chính một khoảng sao cho tỏi đất do thân cày chính lật không vướng vào thân cày phụ Thường thì khoảng cách theo hướng chuyển động giữa mũi lưỡi cày chính và lưỡi cày phụ được lấy gần bằng bề rộng làm việc của thân cày chính

• + Cạnh đồng của thân cày phụ lệch về phía đồng của thân cày chính 1 cm, không được lệch về phía luống

• Máy cày có lắp thân cày phụ, chất lượng làm đất tăng hơn so với không lắp nhưng lực cản kéo tăng hơn

thẳng, bằng phẳng và sạch thì các bánh xe sẽ chuyển động không ổn định, lắc lư, dẫn đến

độ cày sâu không được đảm bảo, thỏi đất không lật gọn, lực cản kéo cày sẽ tăng

• 4.3.2 Vị trí.

• Dao cày được lắp trước mỗi thân cày chính Nếu cày đất ít cỏ thì chỉ cần lắp một dao trước thân cày chính cuối cùng

• 3 Phân loại: có 2 loại dao thẳng và dao đĩa

• a Dao thẳng

• Cấu tạo: Dao thẳng có cấu trúc đơn giản (hình 4-4) Dao có phần cán dao để lắp vào khung cày và phần lưỡi dao có cạnh sắc để cắt đất Lưỡi dao có dạng hình

nêm, góc mài cạnh sắc bằng 10 ÷ 150 Cạnh sắc được tôi cứng để giữ độ sắc và

chống mài mòn Dao có thể lắp vào khung cày để cho cạnh sắc cắt đất từ dưới lên hoặc ở trên xuống tùy thuộc vào loại đất

• Phạm vi ứng dụng: Sử dụng đối với đất có nhiều cỏ rác, rễ cây dao phẳng làm việc không tốt, dao bị vướng gây ùn tắc làm tăng lực cản kéo

• Vị trí: vị trí dao thẳng được lắp vào khung được trình bày ở hình 4-5.

• Cạnh sắc dao thẳng nghiêng so với mặt phẳng nằm ngang một góc α =65÷700 lệch về phía trước so với cạnh đồng thân cày chính 1cm Mũi lưỡi dao thẳng cách mũi lưỡi cày 3-4 cm về phía trước và cao hơn đáy luống 3-4 cm

• b Dao đĩa.

• Phạm vi ứng dụng: Dao đĩa được dùng ở các máy cày thông dụng, dùng để cày đất

có nhiều cỏ rác

• Ở đất cứng có nhiều đá vụn dao đĩa làm việc không tốt Lực cản ở dao đĩa nhỏ hơn ở dao thẳng

• Vị trí lắp dao vào khung cày: Tâm dao chiếu xuống phải nằm trên đường thẳng

nằm ngang vuông góc với hướng chuyển động rẽ ngang qua mũi lưỡi thân cày

phụ Cạnh sắc của dao thấp hơn lưỡi thân cày phụ 2-3 cm Mặt phẳng dao đĩa nằm lệch về phía bên trái vánh cạnh đồng thân cày chính 1-3cm Trường hợp máy cày không lắp thân cày phụ thì dao đĩa được lắp trước thân cày chính và vị trí cũng

giống với lắp trước thân cày phụ

• 4.4 Thân cày sâu thêm.

• Thân cày sâu thêm gồm có một trụ được lắp lưỡi xới tơi Bề rộng làm việc của lưỡi cày sâu thêm thường bằng 3/5 bề rộng làm việc của thân cày

chính Diều chỉnh dộ cày sâu thêm nhờ những lỗ ở trụ của thân cày sâu thêm.

• Vị trí: Thân cày sâu thêm được lắp ngay sau thân cày chính

• Nhiệm vụ: dùng để cày một lớp đất sâu chừng 3 ÷ 15 cm tiếp theo độ sâu của thân cày chính, nhưng không thay đổi vị trí của tầng đất

• Phạm vi sử dụng: Cày sâu thêm được sử dụng ở những loại đất có lớp đất canh tác mỏng, đất bạc màu, đất nhiễm mặn ở dưới … Lớp đất làm tơi

thêm có tác dụng để tăng lớp đất trồng trọt

BỘ PHẬN PHỤ TRỢ VÀ CHUẨN BỊ MÁY CÀY TREO LÀM VIỆC

• 5.1.Bộ phận phụ trợ của máy cày treo.

• Những bộ phận phụ trợ của máy cày treo gồm có bộ phận treo, bánh xe có bộ phận điều chỉnh độ sâu

• Những bộ phận làm việc phụ trợ của cày treo được lắp vào khung cày

• 5.1.1 Bộ phận treo.

• a Công dụng

• Dùng để treo cày vào cơ cấy thủy lực của máy kéo

• b Phân loại.

• Bộ phận treo được chia làm 2 loại: Bộ phận treo không điều chỉnh được và

bộ phận treo điều chỉnh được

• c Nguyên lý cấu tạo.

• + Bộ phận treo không điều chỉnh được:

• Hình 5-1 Bộ phận treo không điều chỉnh được

• Gồm 2 thanh trụ 1 và một thanh xiên 2 Đầu dưới hai thanh trụ được lắp chặt vào thân cày, tương ứng với hai vị trí có 2 chốt để lắp vào hai khớp cầu ở hai thanh treo dưới của cơ cấu treo thủy lực của máy kéo Thanh xiên 2 có đầu dưới được lắp vào khung cày, còn đầu trên lắp vào thanh treo trên của cơ cấu treo thủy lực của máy kéo.

• Việc điều chỉnh vị trí của cày để làm việc được tiến

hành ở cơ cấu treo thủy lực của máy kéo.

• 5.1.2 Bánh xe tựa và bộ phận điều chỉnh độ sâu

này được trượt trong ổ 5, ổ 5 được bắt chặt với

khung cày 6 Đầu trên của trụ có lắp chặt với

đai ốc 7 Tay quay 8 có ren vặn qua đai ốc 7 và

đầu dưới có đai ốc giữ nó với giá đỡ 5, bánh xe

được nâng lên hay hạ xuống khi ta cần điều

chỉnh độ cày sâu

Chuẩn bị cho máy cày treo làm việc.

• 1 Mục đích.

• Khi làm việc cày phải đảm bảo được các yêu cầu nông học, giảm được lực cản kéo, liên hợp máy làm việc ổn định, bề rộng làm việc ít biến động, an toàn cho người và máy, nâng cao năng suất, tuổi thọ của cày…

• 2 Điều kiện kiểm tra.

• Treo cày vào máy kéo, đưa cả liên hợp máy lên nền phẳng Hạ cày xuống

mặt sàn, tiến hành các công việc kiểm tra kỹ thuật, các phép tiến hành kiểm tra, điều chỉnh, chăm sóc