THIẾT KẾ KĨ THUẬT MÁY GẶT ĐẬP LIÊN HỢP PHỤC VỤ THU HOẠCH LÚA Ở KHÁNH HÒA

Đặc điểm của cây lúa nước Lúa nước là một loại cây trồng chịu nước, thời gian sinh trưởng cho đếnkhi thu hoạch trong khoảng 3-4 tháng, tùy vào giống lúa, lúa được trồng bằngcách xạ theo

LỜI CẢM ƠN !

Trong suốt quá trình thực hiện đề tài, được sự hướng dẫn tận tình của các thầy cô trong khoa cơ khí, nhất là các thầy trong bộ môn Chế Tạo máy, đãgiúp em hoàn thành tốt đề tài được giao

Em xin chân thành cảm ơn thầy Trần An Xuân, thầy Trần Doãn Hùng cùng các quý thầy cô trong Khoa Cơ Khí Trường Đại Học Nha Trang, đã tận tình hướng dẫn em

Chúng em bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến quý thầy trong hội đồng phản biện đã bỏ nhiều thời gian quý báu để xem, nhận xét và tham gia chấm luận án

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn tới quý thầy cô, đã trang bị cho chúng em những kiến thức cơ sở và chuyên ngành củng như giúp em hoàn thành đúng thời gian làm luận án tốt nghiệp

Nha Trang, Tháng 11 năm 2007

Nguyễn Đức Dư

Lời Nói Đầu

Trong giai đoạn công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước ta hiện nay, ngoài công nghiệp thì nông nghiệp, trong đó có ngành trồng trọt được chú trọng phát triển Đặc biệt là chú trọng phát triển cây lúa nước, là cây lương thực chính của người dân Việt Nam Vì vậy cơ giới hoá nông nghiệp, phục vụ phát triển trồng trọt luôn là mục tiêu của nhà nước ta, nhằm nâng cao năng suất, chất lượng của ngành trồng trọt

Trước tình hình đó, khoa cơ khí trường Đại Học Nha Trang đã đưa ra mộtsố đề tài tốt nghiệp, yêu cầu thiết kế chế tạo máy phục vụ sản xuất nông nghiệp Với mục đích giúp sinh viên sắp tốt nghiệp tổng hợp lại những kiến thức đã học và giúp sinh viên làm quen với công việc của một kỹ sư sau khi tốt nghiệp ra trường Được sự đồng ý của bộ môn Chế Tạo Máy – Khoa Cơ Khí – Trường Đại Học Nha Trang, em được nhận đề tài tốt nghiệp với nội dung: Thiết kế kỹ thuật máy Gặt đập liên hợp phục vụ thu hoạch lúa ở KhánhHoà, năng suất trung bình 2 hecta/giờ

Qua thời gian tìm hiểu và nghiên cứu, em đã đưa ra phương án và tiến hành thiết kế chế tạo Toàn bộ công trình nghiên cứu được thể hiện cụ thể trong cuốn luận văn này

Do thời gian và trình độ hiểu biết còn hạn chế nên đề tài của em tuy có cố gắn song không tránh khổi những thiếu sót Em rất mong được sự đóng góp ý kiến của Thầy, Cô và các bạn để đề tài được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn thầy Trần Doãn Hùng, thầy Trần An Xuânđã giúp đỡ, hướng dẫn tận tình để em hoàn thành đồ án này

Nha Trang, ngày 04 tháng11 năm 2007 Sinh viên thực hiện:

Nguyễn Đức Dự Lớp: 45CT

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN ! 1

Lời Nói Đầu 2

CHƯƠNG1:TỔNG QUAN VỀ NỀN NÔNG NGHIỆP TRỒNG LÚA Ở KHÁNH HOÀ 6

1.1 Sơ lược lịch sử phát triển của cây lúa 6

1.2 Đặc điểm của cây lúa nước 6

1.3 Điều kiện tự nhiên tỉnh Khánh Hòa 7

1.4 Tình hình trồng lúa ở Khánh Hòa 7

1.5.Vụ thu hoạch lúa ở Khánh Hòa 8

1.6 Cơ giới hóa nông nghiệp trồng lúa ở Khánh Hòa 8

1.7 Các công cụ, máy móc phục vụ thu hoạch lúa ở Khánh Hòa 9

1.8 Những phương pháp thu hoạch lúa ở Khánh Hòa 12

CHƯƠNG 2:LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 14

2.1 Lựa chọn phương án cho bộ phận cắt 14

2.2 Lựa chọn phương án cho bộ phận đập 18

CHƯƠNG 3:THIẾT KẾ KỸ THUẬT MÁY 23

3.1 Tính toán thiết kế bộ phận cắt 23

3.1.1 Sơ đồ cấu tạo 23

3.1.2 Nguyên lý hoạt động của bộ phận cắt 23

3.1.3 Tính chọn bề rộng làm việc của máy 24

3.1.4 Tính toán các thông số cơ bản của bộ phận cắt 25

3.1.4.1 Cơ cấu chuyển động của dao 25

3.1.4.2 Vận tốc làm việc của dao 26

3.1.4.3 Hình dạng và kích thước của lưỡi dao 28

3.1.4.4 Lực tác dụng lên dao 31

3.2 Tính toán thiết kế bộ phận đập 34

3.2.1 Sơ đồ cấu tạo 34

3.2.2 Nguyên lý hoạt động 34

3.2.3 Tính các thông số của bộ phận đập 34

3.3 Tính chọn động cơ 36

3.3.1 Tính cơng suất cho động cơ 36

3.3.2 Phân phối tỷ số truyền 39

3.3.2.1 Hộp giảm tốc 39

3.3.2.2 Phân phối tỷ số truyền 39

3.4 Thiết Kế Bộ Truyền Động Đai 41

3.4.1 Chọn loại đai 41

3.4.2 Xác định đường kính bánh đai 42

3.4.3 Tính đường kính của bánh đai lớn 42

3.4.4 Xác định sơ bộ khoảng cách trục 43

3.4.5 Xác định chiều dài L và khoảng cách trục A 43

3.4.6 Kiểm nghiệm gĩc ơm của bánh đai  1 44

3.4.7 Xác định số đai cần thiết Z 44

3.4.8 Xác định kích thước bánh đai 45

3.4.9 Xác định lực tác dụng lên trục 45

3.5 Tính toán thiết kế bộ truyền xích 46

3.5.1 Chọn loại xích 46

3.5.2 Xác định số răng Z 1, Z 2 46

3.5.3 Xác định bước xích 46

3.5.4 Xác định khoảng cách trục A và số mắt xích X 47

3.5.5 Xác định đường kính vòng chia của đĩa xích 48

3.6 Thiết Kế Trục 48

3.6.1 Các thơng số đã biết 48

3.6.2 Chọn vật liệu chế tạo trục 49

3.6.3 Tính tốn sơ bộ trục 49

3.6.4 Tính gần đúng trục 49

3.6.5 Tính kiểm nghiệm trục 54

3.7 Thiết Kế Gối Đỡ Trục: Dùng ổ lăn 58

3.7.1 Chọn loại ổ lăn 58

3.7.2 Xác định tải của ổ 58

3.7.3 Chọn kích thước ổ lăn 58

3.7.4 Chọn cách bơi trơn cho ổ 59

CHƯƠNG 4: LẬP QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ GIA CƠNG 60

CÁC CHI TIẾT 60

4.1 Lập Quy Trình Cơng Nghệ Gia Cơng Cho Chi Tiết Trục 60

4.1.1 Cơ sở chọn chi tiết gia cơng 60

4.1.2 Xác định dạng sản xuất 60

4.1.3 Phân tích chi tiết gia cơng 60

4.1.4 Chọn phơi và phương pháp chế tạo phơi 61

4.1.5 Chọn tiến trình gia cơng các bề mặt của phơi 61

4.1.6 Thiết kế các nguyên cơng cơng nghệ 64

4.1.6.1 Nguyên công 1: Tiện mặt đầu và khoan lỗ tâm 64

4.1.6.2 Nguyên công 2: Tiện mặt trụ 66

4.1.6.3 Nguyên công 3: Khoan 2 lỗ 7,75 68

4.1.6.4 Nguyên công 4: Phay rãnh then 70

4.1.6.5 Nguyên công 5: Tarô 2 lỗ ren M8x1.25 71

4.1.6.6 Nguyên công 6: Nhiệt luyện 72

4.1.6.7 Nguyên công 7: Mài sau nhiệt luyện 72

4.1.6.8 Nguyên công 8: Kiểm tra 73

4.2 Xác định lượng dư và kích thước trung gian 74

4.2.1 Xác định lượng dư và kích thước trung gian bằng phương pháp phân tích cho kích thước 55h14 74

4.2.2 Xác định lượng dư và kích thước trung gian bằng phương pháp tra bảng 76

4.2.2.1 Xác định lượng dư cho 2 mặt đầu 76

4.2.2.2 Xác định lượng dư trung gian cho bề mặt trụ Ø50h8      0 , 039 76

4.2.2.3 Xác định lượng dư trung gian cho bề mặt trụ Ø45k6 (45 0 , 018 002 , 0   ) 78

4.2.2.4 Xác định lượng dư trung gian cho bề mặt trụ Ø42h12(42 0 , 25) 79

4.2.2.5 Xác định lượng dư trung gian cho bề mặt trụ Ø40h8(40 0 , 039) 80

4.2.2.7 Xác định lượng dư cho nguyên công phay rãnh then 81

4.2.2.8 Xác định lượng dư cho nguyên công mài 82

4.3 Xác định chế độ cắt 82

4.3.1 Xác định chế độ cắt bằng phương pháp tính toán 83

4.3.2 Xác định chế độ cắt bằng phương pháp tra bảng 87

4.3.2.1 Xác định chế độ cắt khi tiện mặt đầu 87

4.3.2.2 Xác định chế độ cắt khoan lỗ tâm 88

4.3.2.3.Bề mặt trụ ngoài (Ø55h14) 89

4.3.2.4.Tính cho bề mặt (Ø50h8) 90

4.3.2.5.Tính cho bề mặt (Ø42h12) 94

4.3.2.6.Tính cho bề mặt (Ø40h8) 96

4.3.2.7 Xác định chế độ cắt khoan lỗ để gia công 2 lỗ ren 99

4.3.2.8 Chế độ cắt khi phay rãnh then để lắp bích 100

4.3.2.9 Chế độ cắt khi phay rãnh then để lắp đai 101

4.3.2.10 Xác định chế độ cắt cho nguyên công mài 102

CHƯƠNG 5:KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 105

5.1 Kết Luận 105

5.2 Đề Xuất Ý Kiến 105

TÀI LIỆU THAM KHẢO 106

CHƯƠNG1 TỔNG QUAN VỀ NỀN NÔNG NGHIỆP TRỒNG LÚA Ở

KHÁNH HOÀ1.1 Sơ lược lịch sử phát triển của cây lúa

Cây lúa nước là loại cây lương thực khá quan trọng, nó được loài ngườitrồng cách đây khoảng 3000 năm trước công nguyên Cho tới nay, có khoảngmột nửa dân số trên thế giới dùng lúa gạo như nguồn lương thực chủ yếu.Tổng diện tích trồng lúa ở khu vực châu Á- Thái Bình Dương chiếm 90% vàđạt 92% tổng sản lượg lúa nước trên toàn thế giới

Người ta cho rằng lúa nước bắt nguồn từ Trung Quốc và sau đó lan ravùng Đông Nam Châu Á, rồi sang Châu Phi, Châu Aâu và Châu Mỹ Như vậy,lúa nước có nguồn gốc từ Châu Á, từ xa xưa, người dân việt nam đã biét trồngcây lúa và coi nó như là một loại cây lương thực chính trong đời sống

1.2 Đặc điểm của cây lúa nước

Lúa nước là một loại cây trồng chịu nước, thời gian sinh trưởng cho đếnkhi thu hoạch trong khoảng 3-4 tháng, tùy vào giống lúa, lúa được trồng bằngcách xạ theo hàng hoặc xạ tự do, mật độ cây lúa từ 400-600 cây trên 1m², câylúa đẻ nhiều nhánh, chiều cao của cây lúa lúc chín tùy theo cây giống , songnói chung chiều cao cây lúa ở Khánh Hòa dao động trong khoảng 0.5-1m

Cây lúa mang hạt ở đầu bông, do sức nặng của các hạt lúa, bông lúa có

xu hướng làm cong thân cây ở phía trên xuống Cả thân lúa dựa vào nhau lúclúa bắt đầu chín, vì thế cây lúa không bị đỗ xuống Các hạt lúa được mọc ra từgié lúa cấp 1 và gié lúa cấp 2

Khi lúa chín, ta nhận thấy cả lá, thân, hạt đều có màu vàng thì gần nhưđảm bảo lúa đã chín hoàn toàn, chúng ta có thể tiến hành thu hoạch được.Tuynhiên trong thực tế, độ chín sinh học trên một bông lúa lại không hoàn toàngiống nhau Các nhà nông học chia độ chín của hạt ra làm 3 cấp : cấp sữa, cấpsáp, cấp chín hoàn toàn Từ chín sáp, hạt lúa đã đủ yếu tố chuyển sang chín

hoàn toàn mà không cần chất dinh dưỡng cấp từ rễ cây nữa Trong một bônglúa, các hạt ở gié cấp một thường chí trước, lúc đó lát đát một số hạt ở gié cấphai còn xanh Vì vậy, chọn thời điểm để thu hoach lúa không thể chờ các giéchín đều hết được, vì nếu lúa quá chín thì khi thu hoạch, lúa sẽ bị rụng rấtnhiều.

1.3 Điều kiện tự nhiên tỉnh Khánh Hòa

Khánh Hòa là một tỉnh thuộc khu vực Nam Trung bộ của Việt Nam, cóđiều kiện tự nhiên thuận lợi cho sự phát triển cây lúa, có vùng đồng bằng venbiển và các vùng đồng bằng ở các thung lũng Đặc điểm của các vùngđồng bằng ở Khánh Hòa là trũng thấp, khí hậu nóng ẩm, mưa nhiều, và đặcbiệt là đất đai màu mở, ngoài ra còn có hệ thống sông ngòi và hệ thống thủylợi thuận lợi cho công việc tưới tiêu, đây là điều kiện thuận lợi cho sự pháttriển nền nông nghiệp ở Khánh Hòa, đặc biệt là sự phát triển cây lúa nước

1.4 Tình hình trồng lúa ở Khánh Hòa

Những năm gần đây, kinh tế Khánh Hòa phát triển mạnh Cơ cấu kinhtế có sự chuyển đổi lớn, từ nông nghiệp chuyển sang công nghiệp và dịch vụ

du lịch, thế mạnh của Khánh Hòa là dịch vụ du lịch, song nông nghiệp vẫnđóng vai trò quan trọng cho sự phát triển kinh tế khánh hòa.Vì vậy, tỉnhkhông ngừng đầu tư công nghệ, máy móc thiết bị góp phần cơ giới hóa nềnông nghiệp khánh hòa Nông nghiệp Khánh Hòa chủ yếu dựa vào trồng lúanước Sản lượng lúa hàng năm vừa đáp ứng nhu cầu lương thực cho người dânvừa có dư để xuất khẩu, góp phần tăng trưởng kinh tế ở địa phương nói riêngvà cả nước nói chung

Người dân Khánh Hòa có truyền thống trồng lúa từ rất sớm Lúa được trồng rãirác khắp các vùng trong tỉnh, trồng ở các vùng đồng bằng trũng thấp ven sôngsuối, ao hồ để thuận lợi việc tưới tiêu Thời trước, chưa xây dựng các công trìnhthủy lợi, diện tích trồng lúa nhỏ, người dân trồng chủ yếu những vùng có điềukiện tưới tiêu thuận lợi Khi đó, không có những giống lúa cho năng suất cao,về vấn đề thuốc bảo vệ thực vật còn nhiều hạn chế, gây sâu bệnh, mất mùa,

chưa có máy móc thiết bị phục vụ sản xuất, từ khâu làm đất (như máy cày, máybừa) đến khâu xạ lúa như máy xạ hàng, đến khâu chăm sóc, thu hoạch (nhưmáy phun thuốc trừ sâu, máy gặt, máy tuốt, máy vận chuyển hạt), cộng với tậpquán canh tác không hợp lý mà năng suất lúa hàng năm còn thấp.

Ngày nay, cùng với sự phát triển của các nghành kinh tế khác, nôngnghiệp cũng được đầu tư, phát triển mạnh Nhiều công trình thủy lợi được xâydoing, các đập nước như đập Cam Ranh Thượng, Đập Tô Hạp, Đập Đá Bàn ….Hệ thống kênh mương tưới tiêu được hoàn thiện, đây là điều kiện thuận lợi đểphát triển cây lúa nước Vì vậy, diện tích trồng lúa tăng lên đáng kể, nhữngvùng trước kia thiếu nước canh tác, nay được đưa vào sản xuất, ở những vùngthiếu nước, chỉ sản xuất một vụ trong năm thì đến nay có thể tăng lên hai hoặc

ba vụ, do đó năng suất lúa hàng năm tăng lên đáng kể, nghề trồng lúa gópphần tăng trưởng kinh tế cho người nông dân Khánh Hòa Lúa được trồng hầuhết các huyện trong tỉnh, nhưng tập trung nhiều nhất ở các huyện Cam Ranh,Cam Lâm, Diên Khánh, Ninh Hòa, Vạn Ninh

1.5.Vụ thu hoạch lúa ở Khánh Hòa

Mỗi năm, Khánh Hòa có hai vụ lúa chính: vụ Hè – Thu và Đông –Xuân Một số vùng, có thể có ba vụ do hệ có hệ thống thủy lợi , tập quáncanh tác, nhân lực, máy móc

Vụ thu hoạch có thời tiết thuận lợi là vụ Đông – Xuân, thời tiết khô ráonên việc thu hoạch, phơi khô và bảo quản lúa thuận lợi

Vụ thu hoạch vất vả là vụ Hè – Thu , đây là thời điểm thời tiết mưanhiều, lúa dễ bị ngã gây khó khăn cho việc thu hoạch, vận chuyển, bảo quảnlúa Do vậy, chi phí lao động cho vụ sản xuất này cao hơn so với vụ mùa khô

1.6 Cơ giới hóa nông nghiệp trồng lúa ở Khánh Hòa

Cơ giới hóa nông nghiệp là ước muốn từ bao đời của người nông dân cảnước nói chung và nông dân Khánh Hòa nói riêng, ước mơ đó đã dần trở thànhhiện thực khi ngày càng nhiều máy móc thiết bị được đưa vào phục vụ sản xuất.Đối với người trồng lúa thì sử dụng các máy như : máy cày, máy bừa, máy xạ

hàng, máy phun thuốc trừ sâu, máy gặt, máy tuốt, và các loại máy vận chuyểnkhác… Việc cơ giới hóa trong canh tác cây lúa đã góp phần giảm đáng kể lựclượng lao động tham gia sản xuất, giảm được chi phí lao động, nâng cao hiệuquả của việc trồng lúa Vì theo tính toán thì cơ cấu chi phí lao động cho một hatrong một vụ lúa được phân chia như sau:

1.7 Các công cụ, máy móc phục vụ thu hoạch lúa ở Khánh Hòa

 Gặt tay và công cụ gặt lúa

Từ khi con người biết trồng lúa thì đồng thời với sự phát triển của côngcụ làm đất là sự phát triển của công cụ gặt lúa Không chỉ ở những nước trồnglúa nước mà ở cả nước trồng lúa mì, công cụ gặt cũng phát triển Những di vậtlịch sử được tìm thấy để gặt lúa là một công cụ hình cong mà người ta gọi làliềm Người ta tìm thấy liềm bằng đá ở Babilonia vào khoảng 3700- 2600 nămtrước công nguyên

Cùng với sự phát triển của loài người qua các thời đại, kiêm loại đượcdùng để làm các công cụ trong đó có liềm Liềm cũng được người nông dânKhánh Hòa xem như công cụ chính để thu hoạch lúa, cho đến ngày nay, liềmvẫn còn sử dụng để gặt lúa một cách phổ biến, việc sử dụng liềm để gặt lúa cónhững ưu điểm:

- Liềm là dụng cụ đơn giản, dễ chế tạo, giá thành rẻ, có thể sản xuất nó

ở các lò rèn thủ công, phù hợp với mức thu nhập của người nông dân

- Dụng cụ gọn nhẹ, dễ sử dụng, nên công việc gặt lúa được tiến hànhđơn giản, gọn gàng, hiệu quả kinh tế cao.

- Liềm có thể gặt được lúa ngã, lúa ngập nước, có thể gặt ở mọi chânruộng

- Gặt liềm hạt lúa ít bị rụng

Tuy nhiên, gặt bằng liềm cũng gặp phải một số khó khăn:

- Dùng hoàn toàn bằng sức người, người nông dân phải cong lưng cắt rấtvất vả

- Năng suất không cao

- Thiếu lao động làm trễ mùa vụ

 Máy gặt hàng xếp dãy

Những năm gần dây, người nông dân đã đưa máy gặt hàng xếp dãy vàođể thu hoạch lúa, máy gặt hàng xếp dãy với bề rộng làm việc từ(1m-1.2m), cắtlúa rồi xếp thành dãy, ngọn ra ngon, gốc ra gốc trên mặt đồng ruộng về phíabên phải của máy Sử dụng loại máy này để gặt lúa có những ưu điểm:

- Năng suất gặt cao hơn so với gặt bằng liềm

- Lúa xếp thành hàng thuận lợi cho việc gom lúa đưa vào tuốt

- Sử dụng máy gặt không cần nhiều lao động

- Thu hoạch lúa nhanh, đúng thời vụ để sản xuất vụ sau

Tuy nhiên, nó có một số hạn chế sau:

- Gía thành của máy còn cao so với mức thu nhập của người nông dân, vìvậy máy chưa được người nông dân sử dụng phổ biến

- Tốn tiền chi phí mua nhiên liệu, chi phí sữa chửa, bảo dưỡng máy

- Một số máy còn làm rơi rụng hạt nhiều khi gặt, khó di chuyển đối vớiđồng ruộng ở Khánh Hòa

Nhưng so với gặt bằng liềm thì gặt bằng máy có hiệu quả kinh tế cao hơnnhiều Do đó, máy gặt hàng xếp dãy được người dân đưa vào thu hoạch lúangày càng phổ biến ở Khánh Hòa

 Máy đập, tuốt lúa

Cùng với maý gặt, máy tuốt cũng được người nông dân đưa vào thuhoạch lúa, máy tuốt có nhiệm vụ tách hạt lúa ra khỏi cây lúa, lúa sau khi gặt,nó được gom lại, ta đưa vào máy tuốt để tuốt Sử dụng máy tuốt tốn ít lao động,giảm chi phí lao động, năng suất tuốt cao, nâng cao hiệu quả kinh tế trồng lúa.Đến vùng nông thôn ở Khánh Hòa, ta thấy máy tuốt được sử dụng phổ biến, cácmáy ở đây, phần lớn do thợ cơ khí địa phương chế tạo, giá thành máy thấp phùhợp với thu nhập của người nông dân, máy phù hợp với điều kiện đồng ruộngđịa phương, vì vậy máy tuốt ngày càng được chế tạo nhiều.

 Máy gặt tuốt liên hợp

Các nước Aâu, Mỹ các máy đập liên hợp cắt đập thịnh hành Các máynày gặt trên các cánh đồng khô, đất nền cứng nên khối lượng máy có thể lêntới (13-14) tấn mà việc di chuyển không gặp trở ngại Trong khi đó ở các nướcchâu Á người ta đang cố gắng chế tạo ra kiểu máy gặt đập liên hợp phù hơp vớicánh đồng nước

Máy gặt tuốt liên hợp có thể gọi là tổ hơp của máy gặt hàng xếp dãy vàmáy tuốt Trống tuốt bao giờ cũng lớn hơn trống đập, do đó khối lượng của liênhợp máy sẽ giảm đi Máy liên hợp cắt và gom lúa thành từng lớp đưa vào trốngtuốt, hạt được đóng vào bao còn rơm thì được rải trên mặt đồng

Ngày nay, người nông dân Khánh Hoà đã đưa máy gặt tuốt liên hợp vàothu hoạch lúa Các máy này có nguồn gốc từ Nhật, Trung Quốc, nhìn chungmáy gặt tuốt liên hợp có nhiều ưu điểm:

- Năng suất gặt đập cao

- Không cần nhiều lao động chân tay, chi phí lao động thấp

- Thu hoạch kiệp thời vụ

Tuy nhiên khi sử dụng máy này khặp phải những khó khăn:

- Máy nhập từ nước ngoài, giá thành cao, chưa phù hợp với mức thu nhậpcủa người nông dân

- Chi phí sửa chữa, bảo trì, bảo dưỡng

- Một số máy gặt còn rơi rụng hạt nhiều

1.8 Những phương pháp thu hoạch lúa ở Khánh Hòa

Do điều kiện sinh trưởng của cây lúa, diện tích thửa ruộng nhỏ, nên việcthu hoạch lúa rất khó khăn, phức tạp, chịu ảnh hưởng của các yếu tố bên ngoàinhư: thời tiết, khí hậu ,đất đai….đồng thời lại đòi hỏi những yếu tố khắc khe.Người nông dân phải căn cứ vào điều kiệ cụ thể của mình để thu hoạch lúa chohợp lý Do đó, Khánh Hòa có nhiều phương pháp thu hoạch luá, sau đây là haiphương pháp phổ biến hiện nay ở Khánh Hòa:

 Phương pháp thu hoạch phân đoạn:

Ở Khánh Hòa , việc thu hoạch lúa nước vẫn phải duy trì cách thu hoạchphân đoạn, nhiều giai đoạn Điều này xuất phát từ nhiều yếu tố khách quan vềđồng ruộng, nhân công lao động trong nông nghiệp, trình độ công nghiệp chếtạo máy nông nghiệp, việc cơ giới hóa nông nghiệp… Phương pháp thu hoạchphân đoạn tách hẳn việc gặt và đập làm sạch sơ bộ thành hai công đoạn riêngbiệt

- Gặt bó: gặt xong bó lại thành từng lượng, hoặc thành từng bó lớn, vậnchuyển về nhà đập

- Gặt xếp dãy: gặt xong phơi lúa ngoài đồng một vài hôm cho lúa chínđều và giảm độ ẩm, sau đó, đem về nhà đập và làm sach Phương pháp này chỉphù hợp với vụ mùa khô, chân ruộng khô ráo

- Gặt đập tại ruộng: việc gặt và đập được thực hiện ngay trên ruộng.Thócthì được vận chuyển về nhà phơi còn rơm rạ phơi ngoài ruộng Phương phápnày rút ngắn thời gian thu hoạch, ít hao phí thóc do rơi rụng, nhưng điều kiện làruộng phải khô ráo, lúa phải chín đều Đây là phương pháp thu hoạch mà ngườinông dân Khánh Hòa sử dụng phổ biến nhất vì phù hợp với điều kiện ruộng lúa

ở Khánh Hòa

 Phương pháp thu hoạch một giai đoạn:

Phương pháp thu hoạch một giai đoạn là phương pháp hiện đại, tiên tiếnnhất Thường người ta dùng máy gặt đập liên hợp, năng suất thu hoạch cao, íthao phí thóc Người nông dân đã nhận thấy ưu điểm đó, và đã đưa máy vào thu

hoạch lúa Máy gặt đập liên hợp trên đường đi sẽ thực hiện cùng một lúc cáccông việc:

- Gặt lúa gom ngay vào bàn cắt, đưa trực tiếp vào máy đập

- Đập lúa và làm sạch sơ bộ hỗn hợp hạt

- Hỗn hợp hạt được chứa vào thùng chứa trên máy

- Rơm được rải thành từng hàng trên đồng ruộng

Phương pháp thu hoạch một giai đoạn sẽ làm giảm mất mát hạt ở khâugom lúa tới máy tuốt, đồng thời không bị đe dọa bởi trời mưa giữa khâu cắt vàkhâu đập Ở Khánh Hòa phương pháp thu hoạch này đã được áp dụng nhưngchưa được phổ biến rộng, do những khó khăn về giá thành máy cò khá cao sovới thu nhập của người nông dân

CHƯƠNG 2 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

Máy gặt đập liên hợp là máy có cấu tạo khá phức tạp, bao gồm nhiều chitiết và cụm chi tiết khác nhau, dẫn đến kết cấu và đặc điểm của từng loại máysẽ hoàn toàn khác nhau

2.1 Lựa chọn phương án cho bộ phận cắt

Phương án 1: Bộ phận cắt loại răng và dao

Hình 2.1 Bộ phận cắt loại răng – dao

Hình 2.2 Răng máy gặt

Bộ phận cắt này thường có hai phần: phần di động- dao và phần cố địnhrăng

Dao gồm một số lưỡi cắt hình thang lắp liên tiếp trên sống dao có tiếtdiện hình chữ nhật và tán bằng đinh tán Lưỡi cắt bằng thép dày 2mm, hai cạnhbên được mài sắc Tùy vào công việc thu hoạch hay đối tượng thu hoạch màcạnh sắc của lưỡi cắt có thể mài trơn hay băm chấu nhưng lưỡi cắt máy thuhoạch thì thường băm chấu

Răng của máy gặt thường chế tạo rời từng chiếc hoặc từng cụm hai, barăng bằng gang dẻo Nhiệm vụ của răng là phân chia khối lúa cần cắt đều chocác lưỡi cắt.Tấm kê cắt chế tạo rời và được tán vào răng Mũ răng và tấm kêcắt là hai điểm tựa khi dao chuyển động để cắt cây.

+ Ưu điểm:

- Lực cắt phân bố đều

- Làm việc ổn định

+Nhựơc điểm:

- Lực quán tính gây rakhi dao chuyển động chỉ được cân bằng một phầnnên khó tăng được tốc độ cắt

- Khả năng cắt bị hạn chế

- Chế tạo răng phức tạp, giá thành chế tạo lớn

Phương án 2: Bộ phận cắt loại hai dao

Bộ phận cắt loại hai dao thường có hai loại: loại một dao cố định, mộtdao di động , loại hai dao chuyển động ngược chiều nhau Với cấu trúc này thìmột trong hai dao làm nhiệm vụ tấm kê cắt Những thí nghiệm vào những năm1962÷1966 cho hai bộ phận cắt kể trên, trong những điều kiện hoàn toàn giốngnhau, bộ phận cắt loại hai dao chuyển động có chất lượng làm việc tốt hơn loạimột dao Cuối đợt khảo nghiệm cho thấy khe hở tối ưu giữa hai dao của bộphận cắt hai dai chuyển động là 0,89mm còn loại kia là 1,73mm Khe hở lớnnhất đối với loai đầu là 2,5, đối với loại sau là4,5mm

Hình 2.3 Bộ phận cắt loại hai dao

+ Ưu điểm:

- Khắc phục được những nhược điểm của bộ phận cắt loại răng và dao

- Tốc độ cắt nhanh hơn, ổn định hơn

- Năng suất cao

+ Nhược điểm:

- Dao chóng mòn

- Cơ cấu chuyển động phức tạp

- Lực cắt phân bố không đều

Phương án 3: Bộ phận cắt có dao chuyển động tịnh tiến về một phía

Để nâng cao năng suất lao động, một trong những biện pháp phổ biếnhiện nay là nâng cao tốc độ chuyển động của liên hợp máy Ta biết ở tốc độliên hợp máy từ 7,5÷ 11,5km/h thì các chỉ tiêu chất lượng làm việc ít thay đổi.Nhưng nếu tăng tốc độ của máy lên 10 ÷ 15 km/h thì chất lượng làm việc củamáy kém đi rỏ rệt: chiều cao gốc rạ tăng lên, bề mặt gốc rạ sau khi cắt khôngbằng phẳng, cây không dược cắt hết, tăng độ hao phí hạt… Nguyên nhân là docây bị uốn nhiều khi cắt Để khắc phục người ta tăng tốc độ dao lên nhưng biệnpháp này bị hạn chế nhiều Dao chuyển động không ổn định dễ gây ra hư hỏngvà tăng nhanh hao mòn các chi tiết bộ phận cắt Bộ phận cắt có dao chuyểnđộng tịnh tiến về một phía liên tục đáp ứng được yêu cầu trên

+ Ưu điểm:

- Tăng tốc độ cắt

Hình 2.4 Bộ phận cắt có dao chuyển động tịnh tiến

vm

vn

- Năng suất cao.

- Máy hoạt động ổn định

- Tốc độ dao không đổi ở bất kỳ vị trí nào

+Nhược điểm:

- Cơ cấu chuyển động phức tạp

- Khó chế tạo

- Tốc độ cắt cao nên dao chóng mòn

Phương án 4: Bộ phận cắt có dao quay trong mặt phẳng nằm ngang

Hình 2.5 Bộ phận cắt có dao quay trong mặt phẳng nằm ngang

Bộ phận cắt có thể là một đĩa tròn hay đĩa vuông trên chu vi của nó lắpmột số lưỡi cắt Đĩa và lưỡi cắt nằm chung trong một mặt phẳng nằm ngang,quay với tốc độ khá lớn đủ để cắt cây Số lượng đĩa cắt trên đĩa tính toán trên

cơ sở bảo đảm quá trình cắt không gây ra uốn cây

+ Ưu điểm:

- Tốc độ cắt cao

- Không gây uốn cây

+ Nhược điểm:

- Tốc độ cao nên chóng mòn

- Khó chế tạo, giá thành chế tạo cao

 Qua phân tích ưu nhược điểm của từng loại bộ phận cắt, chúng tôi chọnphương án 1 với những ưu điểm:

.

- Lực cắt phân bố đều.

- Làm việc ổn định

- Cấu tạo đơn giản, dễ chế tạo

2.2 Lựa chọn phương án cho bộ phận đập

Phương án 1: Bộ phận đập loại thanh khía.

Trên các máy đập lúa và các máy gặt đập liên hợp của các nước

thường bố trí bộ phận đập loại thanh khía Bộ phận đập gồm: trống đập và máng trống Bộ phận đập loại này có những ưu và nhược điểm như sau:

+ Ưu điểm:

- Chất lượng làm việc tốt trong điều kiện làm việc bình thường

- Cấu tạo đơn giản, dễ sử dụng

+ Nhược điểm:

- Khả năng thoát tải kém

- Tốc độ đập không cao

+ Trống đập:

Trống đập là một khối hình trụ, lắp trên trục trống là các đĩa trống vàvòng đỡ giữa Các thanh lót và thanh khía lắp trên các đĩa và vòng đỡ đều theochu vi trống Số lượng thanh khía tùy theo đối tượng lúa có thể có: 6; 8; 10; 12;thanh … phổ biến nhất là loại trống đập có số thanh khía là: 8; 10; 12

Để cho quãng đường di chuyển khối lúa trong khe ở giữa trống và mángtrống được kéo dài thì hai thanh khía kề nhau có chiều khía cùng nhau Đồngthời còn tránh hiện tượng lúa dồn về một đầu trống, có thể gây ra kẹt trống Về cấu tạo của thanh khía có nhiều kiểu khác nhau Trên các máy đậpcủa Liên Xô(máy đập lúa MC-1100,máy liên hợp CK-3 …) thường thanh khía códạng đường gân phức tạp Tiết diện ngang của đường gân thay đổi Hướng cácrãnh cũng không hoàn toàn song song với nhau Cấu trúc như thế của thanh khíalàm cho quá trình di chuyển của lớp lúa cũng phức tạp, hiệu quả đập tốt Thanhkhía thường chế tạo bằng thép 20

Trên một số máy đập tĩnh tại loại nhỏ của Trung Quốc và Việt Nam,thanh khía có cấu tạo đơn giản hơn, tiết diện ngang thanh khía hình bán nguyệt.Trên mặt làm việc của thanh khía phay các rãnh nghiên có hướng song songvới nhau Thanh khía loại này thường chế tạo bằng thép 20 hoặc gang dẻo.+ Máng trống:

Đối với bộ phận đập loại thanh khía, máng trống có cấu tạo là mộtmáng sàng Máng trống gồm hai má hai bên và một số má đỡ ở giữa Các thanh

ngang hàn vào các má, song song với nhau Trên các thanh ngang có các lỗcách đều nhau cho dây thép luồn qua Cấu tạo như thế máng trống như một cáisàng, vì vậy người ta gọi là máng sàng Toàn bộ máng trống đỡ bằng hai trụclồng qua các lỗ trên má, liên kết với khung máy thông qua cơ cấu điều chỉnhkhe hở giữa trống và máng.

Phương án 2: Bộ phận đập loại răng.

- Đối với giống lúa thân dài, độ ẩm cao thì khả năng thoát tải tốt

- Tốc độ trống tương đối ổn định so với bộ phận đập kiểu thanh khía.+ Nhược điểm:

- Qúa trình đập làm nát rơm

- Chất lượng đập chưa tốt bằng loại trống thanh

+ Trống đập:

Trống đập là một khối hình trụ Trên trục trống lắp cố định các đĩa trốngvà các vòng đỡ giữa Các thanh trống bố trí theo chu vi trống, các thanh lót cócắm răng Các răng trống phân bố theo quy luật vít nhiều đầu ren Số lượng

thanh trống và răng trống thay đổi tùy theo yêu cầu và đối tượng lúa đem đập.Thông thường số lượng thanh trống thay đổi trong khoản 6-8-10-12 thanh.

Răng trống là một chi tiết làm việc quan trọng có ảnh hưởng lớn đếnchất lượng đập năng suất của bộ phận đập Cấu tạo chung của răng gồm có baphần, phần làm việc gọi là thân răng, phần lắp vào thanh lót là cổ răng, phầdưới răng có ren để lắp đai ốc Phần đuôi răng cần đủ dài để có thể vặn đượcđai ốc bắt chặt, đai ốc hãm và đai ốc cân bằng khi cần thiết Răng trống chế tạo

ở nước ta làm đơn giản hơn và thường được hàn trực tiếp vào thanh lót

Theo tiêu chuẩn của Liên Xô (cũ), răng trống đập có ba kiểu chính, rănghình kiếm, răng hình nêm, răng có hính đối xứng Răng của cả ba kiểu trongmặt phẳng chuyển động có dạng hình nêm Góc giữa mặt bên ở đỉnh răng đốivới răng hình kiếm và hình đối xứng là 4-5 độ; đối với răng hình nêm là 47 độ.Chiều cao răng thích hợp khoảng 50÷60 mm

+ Máng trống:

Trong cấu trúc của máy cũ, thường máng trống răng là một máng liền,không cho hạt chui qua đó Trên máng lắp tới hai hoặc ba hàng răng xen kẽ vớirăng trống Góc bao của trống thường 70÷80 độ Trên một số cấu trúc bộ phậnđập loại răng gần đây, máng trống thường là một tấm tôn đục lỗ dài Răngmáng lắp trên một mảng riêng, có thể dễ dàng chui qua khi điều chỉnh bằngcách nâng hạ máng răng Ơû nước ta thường dùng cấu trúc trống răng mángsàng Để đảm bảo chất lượng đập, thường điều chỉnh tốc độ trống trong khoảng18÷23m/s, đôi khi có thể tăng lên 25m/s

Phương án 3: Bộ phận đập loại hai trống

Trên thế giới trong những năm gần đây có xu hướng dùng bộ phận

đập kiểu hai trống phối hợp để đập các loại lúa Cơ sở kỹ thuật của bộ phậnđập hai trống căn cứ vào tính chất cơ lý của hạt trong thời kỳ chín Trong giớihạn một bông, hạt chín hoàn toàn có liên kết hạt với bông nhỏ hơn hạt chưachín hoàn toàn Tính chất quan trọng nữa là độ bền cơ học của hạt không đều,

hạt lúa có trọng lượng tuyệt đối khác nhau thì độ bền cũng khác nhau Nhữnghạt chín hoàn toàn không nên tác dụng lực lớn, có thể gây ra hư hỏng hạt.

Nguyên lý làm việc của bộ phận hai trống có chú ý tới hai tính chất kểtrên Trống đầu thường là trống răng có vận tốc nhỏ, tạo những lực va chạmnhỏ trên khối lúa, nhằm tách ra khỏi lúa những hạt chín hoàn toàn Những hạtcòn lại qua trống đầu đã bị biến dạng, liên kết hạt với bông yếu đi sẽ bị tách ranốt khi qua trống thứ hai(thường là trống loại thanh khía) có vận tốc lớn hơn.Nhờ vậy chất lượng đập tốt hơn loại một trống, đồng thời chi phí năng lượngcho bộ phận đập cũng giảm 10 ÷15% Tuy nhiên loại này có kết cấu phức tạp,chi phí chế tạo cao

 Qua phân tích, tìm hiểu ưu nhược điểm của 3 phương án, tôi chọn phương án2

Qua phần tìm hiểu và nghiên cứu về các loại bộ phận cắt, các loại bộphận đập cho ta thấy hết được những ưu điểm và nhược điểm của từng loại.Đồng thơi qua tìm hiểu về địa hình trồng lúa, đặc điểm cây lúa và nền nôngnghiệp trồng lúa ở Khánh Hòa, cho ta tìm ra phương án thiết kế một máy gặtđập liên hợp, phù hợp với đặc điểm cây lúa và thu nhập của người nông dân,giải quyết những khó khăn thiếu vốn để mua máy ngoại nhập, máy nhập từnước ngoài vừa có giá thành máy cao, kết cấu máy cồng kênh, phức tạp, trọnglượng của máy lớn không phù hợp với các thửa ruộng ở Khánh Hòa Từ việcnghiên cứu ưu nhược điểm của từng loại và đưa ra các bộ phận gặt và đập phùhợp nhất đối với cây lúa nước ở Khánh Hòa Tôi quyết định lựa chọn phương ánthiết kế cho máy gặt đập liên hợp như sau: Bộ phận cắt thiết kế loại răng-dao;bộ phận đập thiết kế bộ phận đập loại trống răng

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ KỸ THUẬT MÁY

3.1 Tính toán thiết kế bộ phận cắt

3.1.1 Sơ đồ cấu tạo

Hình 3.1 Sơ đồ cấu tạo của bộ phận cắt

1- đĩa xích; 2- xích truyền động;

3- tay quay; 4- cặp bánh răng côn;

5- răng cắt; 6- dao cắt;

7- càng dẫn hướng; 8- đĩa gom lúa vào lưỡi cắt;

9- bộ phận rẽ lúa

3.1.2 Nguyên lý hoạt động của bộ phận cắt

Khi máy hoạt động, động cơ truyền chuyển động cho hợp giảm tốc, từhợp giảm tốc thông qua cơ cấu truyền động xích, truyền chuuyển động đến cặpbánh răng côn 4, từ đĩa lệch tâm thông qua thanh truyền 3 biến chuyển độngquay thành chuyển động tịnh tiến của hệ thống dao cắt 5, càng dẫn hướng làmnhiệm vụ dẫn lúa vào bộ phận dao cắt, bộ phận rẽ lúa làm nhiệm vụ tách khốicây sẽ bị cắt ra khỏi khối cây chưa cắt đồng thời hướng cây vào bộ phận cắt

Song song với quá trình cắt bộ phận gạt lúa và cơ cấu vận chuyển lúa đưa lúalên buồng đập

3.1.3 Tính chọn bề rộng làm việc của máy

Để thiết kế máy đúng với năng suất mà ta yêu cầu thì ta phải tính chọnbề rộng làm việc của máy và vận tốc tiến của máy khi làm việc, tính chọn saocho phù hợp nắng suất và điều kiện kỹ thuật của máy Với năng suất yêu cầu là2ha/h ta chọn:

Bề rộng làm việc của máy: B = 3(m)

Với bề rộng làm việc là 3m yêu cầu đặt ra là ta phải tính chọn vận tốctiến của máy, sao cho trong 1h máy phải gặt hết một diện tích 2ha

Theo kinh nghiệm thiết kế máy gặt đập liên hợp cho thấy, tốc độ liênhợp máy từ 7,5÷ 11,5km/h thì các chỉ tiêu chất lượng làm việc của máy ít thayđổi Ta dựa vào khoảng tốc độ này để chọn vận tốc tiến của máy khi làm việc Để đơn giản cho việc tinh toán, ta giả sử máy lám việc ở điều kiện lýtưởng là chỉ làm việc trên đường thẳng, không cua, khi đó ta chọn vận tốc tiến

của máy khi làm việc: v = 8(km/h).

Với bề rộng làm việc: B = 3(m)

Diện tích máy cắt được trong 1h:

V = 8km/h = 2,2(m/s).

3.1.4 Tính toán các thông số cơ bản của bộ phận cắt

3.1.4.1 Cơ cấu chuyển động của dao

Hình 3.2 Cơ cấu chuyển động của dao

Ta biểu diễn đường chạy X, vận tốc Vx và gia tốc Jx theo thời gian t Gọi vận tốc gốc của tay quay là ω:

J x = rω²cos cos ωt = - ω²cos X.

Như vậy gia tốc là hàm bậc nhất đối với đường chạy X

Ta có thể biểu diển đường chạy Vx theo đường chạy X

Hình 3.3 Đồ thị vận tốc và gia tốc

3.1.4.2 Vận tốc làm việc của dao

Bộ phận cắt cấu tạo theo nguyên tắc cắt có đế tựa Căn cứ vào nhữngcông tác nghiên cứu gần đây đã xác định việc cắt tốt nhất là ở cạnh răng Điềuđó rất đúng vì muốn cắt không có đế tựa thì dao có vận tốc lớn vượt qua vận tốccó thể có ở các máy gặt

Chất lượng cắt phụ thuộc vào:

- Vận tốc cắt: nếu càng tăng vận tốc cắt lên thì cắt càng tốt và lực cắtcàng giảm Nhưng nếu tăng vận tốc cắt lên cao quá thì đồng thời cũng làm tănglực quán tính của dao, vì chuyển động của dao là chuyển động điều hòa, do đólàm tăng chi phí năng lượng để dao chuyển động Vì vậy người ta không làmcho dao có vận tốc lớn mà chỉ đủ để cắt thôi

- Cạnh sắc của lưỡi cắt, lắp đúng cũng làm sẽ làm tăng chất lượng cắt

- Mật độ cây và trạng thái cây (tươi, mềm…) cũng ảnh hưởng đến chấtlượng cắt

Xác định vận tốc cắt:

Vận tốc trung bình của dao được tính theo công thức:

V tb = 260.s.n = s30.n , [3; trang172; công thức(III-25)]

S = 2.r = 76,2(mm): đường chạy của dao.

23

22

X

VX

JX

0+X

Br

Vận tốc của dao không thể chọn độc lập mà phải chọn liên hệ với vậntốc tiến của máy gặt Vm Theo thí nghiệm của kỹ sư N.I Đrôzđôp, vận tốc trungbình của dao muốn đảm bảo cắt tốt thì cần theo hệ thức sau:

V tb = β.V m , [3; trang; 172; công thức (III-26)].

V m =2,2 : vận tốc tiến của máy (tính chọn trước)

β = (0,6-1,2).

V tb = β.V m = 0,8.2,2 =1,76(m/s)

Số vòng quay của tay quay trong 1 phút

Từ V tb = 260.s.n = s30.n , [3; trang172; công thức (III-25)]

30 76 , 1

= 690(vg/phút)

Ta chọn: r = 38mm: bán kính tay quay

Vận tốc cực đại của dao được tính theo công thức:

X r

X

 , [3; trang; 171; công thức (III-24)]

Khoảng chạy của dao bắt đầu làm việc:

Xbd r

X bd

l= t = 2r.

V bd =2.r.ω )

.21(.2

0 0

r

a r

X r

0 0

r

b r

Hình 3.4 Hình dạng và kích thước chủ yếu của lưỡi dao.

đi Đây cũng chính là lý do ta chọn dao hình thang

Góc nghiên của cạnh sắc α có ảnh hưởng đến lực cản cắt trong quá trìnhcắt Thực nghiêm đã chứng tỏ rằng nếu tăng góc α thì lực cắt cây giảm Tuynhiên nếu tăng α đến một giới hạn nào đó thì cây cắt bắt đầu tuột khỏi dao vàtấm kê cắt Ơû máy gặt được thiết kế cạnh sắc có chấu giữ cây tốt nhất là α =

F 1 = N 1 tgþ 1 = 1

1

N F

F 2 = N 2 tgþ 2 = 2

2

N F

Biểu thị góc giữa cạnh sắc của dao và tấm kê cắt là góc γ

Ta có điều kiện cân bằng của cây khi cắt như sau:

Σx = N 2 sinγ – F 1 – F 2 cosγ = 0

Σy = N 1 - F 2 sinγ - N 2 cosγ = 0

Để cây không bị tuột khi cắt thì cần:

F 2 = N 2 tgþ 2 = 2

2

N F

 N 1



1 2

sin cos

cos ).

) cos(

d

m V V

< tgα , [3; trang; 185; công thức; (III-63)].

12,76,2 < tgα

Chọn α =500

Góc β của máy gặt lúa thường lấy β =100, 30’

Chiều cao của lưỡi cắt:

Để tính chiều cao của lưỡi cắt, ta xét quan hệ hình học của của hình dạnglưỡi cắt:

3.1.4.4 Lực tác dụng lên dao

Trong qua trình làm việc dao chịu tác dụng của các lực như sau:

- Lực quán tính U.

- Lực ma sát F.

- Lực cản cắt Q.

Hình 3.6 Sơ đồ lực tác dụng lên dao

Tổng lực tác dụng lên dao:

RUFQ, [3; trang; 188; công thức; (III-70)]

AB

Vì F so với hai lực kia không đáng kể nên lúc tính toán có thể bỏ qua Lực cản cắt phụ thuộc vào lượng cây bị cắt Đặc tính biến thiên của lựccản cắt không được nghiên cứu Vì thế khi tính toán người ta dùng số liệu đotrong điều kiện đồng ruộng và giá trị trung bình lực cản cắt được tính theo công

L0 hao phí để cắt cây trên 1 m2 diện tích đồng ruộng hoặc theo lực kéo trungbình cần thiết để cắt cây trên một đường chạy của dao

Công hao phí để cắt cây;

L= B.h.L 0 (Nm).

L = B.L 0 [3; trang; 189; công thức (III-71)]

Trong đó:

B: bề rộng làm việc của bộ phận cắt.

h: độ dời cung cấp.

(N), [3; trang; 189; công thức (III-72)].

B =3m: bề rộng phần làm việc của bộ phận cắt.

X lv = X kt -X bd: khoảng dịch chuyển làm việc của dao

X kt = l - b 2b1

: khoảng kết thúc làm việc của dao.

l =2.r =76,2(mm): khoảng cách từ tâm răng đến tấm kê cắt.

b =14(mm): bề rộng phần mũi dao

b1=16(mm): bề rộng phần tấm kê tương ứng với mũi dao cắt

X kt = 76,2 - 14 216 =63,2(mm)

X bd = l – a o = l - a 2a1

: khoảng bắt đầu làm việc của dao

a =72,2mm: bề rộng lưỡi cắt ở phần đế

a 1 =18mm: bề rộng tấm kê cắt tương ứng với phần cắt ở đế

2,2 32 , 1

100 1000

=300(N)

- Lực quán tính lớn nhất:

U = ±M d J max = ± M d 2

 .r, [3; trang; 189; công thức (III-76)].

M d = G 0 l(kg): khối lượng của dao.

G 0 =(1,9-2,3)kg: khối lượng của một mét dao

Công suất cần thiết cho dao làm việc:

Theo viện sĩ V.P.Gơricrtskin, công suất để dao chuyển động sẽ tăngtừ(10-12)% so với khi chạy không Công suất chi phí cho lực quán tính củadao là:

L x = U x V x = M d 2

 .r.co sωt.r.t.sinωt.

L x =12 M d ω 3 r 2 sinωt.

Trị số cực đại của Lx là:

L x =12 M d ω 3 r 2 [3; trang; 190; công thức (III-81)]

L x =12 6 (72,22)3.(0,0381)2 = 1640(w) =1,7(Kw)

Công suất cho dao làm việc:

L =1,1.L x, [3; trang; 190; công thức (III-81)]

L =1,1.1,7 =1,9(Kw).

3.2 Tính toán thiết kế bộ phận đập

3.2.1 Sơ đồ cấu tạo

Hình 3.7 Bộ phận đập và sàng lúa

1- cửa cung cấp; 2- trống đập;

3- máng trống; 4- sàng;

5- quạt thổi; 6- cửa ra rơm;

7- sàng lắc; 8- đường thổi;

9- cửa hạt sạch ; 10- cửa hạt lửng; 11- khoang ra rơm

3.2.2 Nguyên lý hoạt động

Lúa sau khi gặt, được cơ cấu vận chuyển đưa lên cửa cung cấp, và lúađược đưa vào trống đập Hạt lúa sau khi được tách ra khỏi cây, hạt rơi quamáng trống xuống cơ cấu sàng lắc, hạt được sàng sạch và được đưa ra ngoàitheo cửa hạt sạch, những hạt lửng theo cửa hạt lửng ra ngoài Thân cây lúađược đập đến khi rụng hết hạt, thân cây bị dập nát (gọi là rơm) theo khoang rarơm ra ngoài theo cửa ra rơm

3.2.3 Tính các thông số của bộ phận đập

Từ những đặc tính kỹ thuật của bộ phận đập [1 ; trang 60; bảng 2-4] Tachọn được các thông số của máy như sau:

Kích thước chung:

Dài: 1900(mm)

Rộng: 1500(mm)

Tiết diện lỗ phân ly.

- ở khoang nhận: 10x109(mm)

- ở khoang đập: 10x60(mm)

Sàng làm sạch: đột lỗ

Kiểu: lắc ngang

Độ lệch tâm: 25(m)

Tốc độ trục sàng: 380(v/ph).

Cơ cấu chuyển hạt:

Kiểu: máng nghiêng

Tiết diện cửa ra rơm: 387x435(mm)

Năng suất của máy: 1980(Kg/h)

Công suất động cơ: 3,26(Kw)

3.3 Tính chọn động cơ

3.3.1 Tính cơng suất cho động cơ

Cơng suất yêu cầu của động cơ cho cả động cơ được xác định như sau:

Nycđc = Nycg + Nycđ + Nycdc

Trong đĩ:

Nycđc: cơng suất yêu cầu cho cả máy

Nycg: cơng suất yêu cầu cho bộ phận gặt

Nycđ: cơng suất yêu cầu cho bộ phận đập

Nycdc : cơng suất yêu cầu để máy di chuyển

Nycđc : cơng suất yêu cầu của động cơ

Nycm : cơng suất yêu cầu máy

t : hiệu suất truyền động

n =1,1: hệ số an tồn

η1 = 0,95: hiệu suất của bộ truyền đai

η2 =0,97: hiệu suất của bộ truyền bánh răng

η3 =0,995: hiệu suất của cập ổ lăn

η4 =0,96: hiệu suất của bộ truyền xích

η5 =0,94: hiệu suất của bộ truyền bánh răng nĩn

Tính cơng suất yêu cầu cho máy di chuyển:

Ta cĩ cơng thức tính momen cản:

Mc = 2.Fms R2 = Fms.R

= 11,6Kw.

+Tính công suất yêu cầu cho bộ phận đập

Nycmđ = N1 + N2

Trong đó:

N1: công suất tiêu hao do ma sát gối đỡ

N2: công suất làm việc của răng

N1 =

1000

.f r0 

= 1,2Kw

+Tính công suất làm việc của răng