NGHIÊN cứu THIẾT kế và CHẾ tạo máy LIÊN hợp THU HOẠCH lạc

BNN&PTNT VCĐNN&CNST BNN&PTNT VCĐNN&CNST BNN & PTNT VCĐNN & CNSTH BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN Viện Cơ điện Nông nghiệp Công nghệ sau thu hoạch Số 54/102 Trường Chinh - Đống Đa – Hà Nội Báo cáo tổng kết khoa học kỹ thuật Đề tài: NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY LIÊN HỢP THU HOẠCH LẠC Chủ nhiệm đề tài: TS Đỗ Hữu Khi 6918 07/7/2008 HÀ NỘI, 6-2008 Bản quyền thuộc Viện Cơ điện NN & Công nghệ STH Đơn xin chép toàn phần tài liệu phải gửi đến Viện Trưởng Viện Cơ điện NN & Công nghệ STH trừ trường hợp sử dụng với mục đích nghiên cứu Bnn&ptnt Vc®nn&cnsth Bnn&ptnt Vc®nn&cnsth BNN & PTNT VC§NN & CNSTH BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN Viện Cơ điện Nông nghiệp Công nghệ sau thu hoạch Số 54/102 Trường Chinh - Đống Đa – Hà Nội Báo cáo tóm tắt tổng kết khoa học kỹ thuật Đề tài: NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY LIÊN HỢP THU HOẠCH LẠC TS Đỗ Hữu Khi HÀ NỘI, 6-2008 Bản quyền thuộc Viện Cơ điện NN & Công nghệ STH Đơn xin chép toàn phần tài liệu phải gửi đến Viện Trưởng Viện Cơ điện NN & Công nghệ STH trừ trường hợp sử dụng với mục đích nghiên cứu BẢNG KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT A-Khối lượng công việc máy năm AC0-Khối lượng công việc tối thiểu năm máy làm việc đảm bảo hòa vốn B-Bề rộng làm việc máy c- Khối lượng trung bình 1m luống Ckh-Chi phí khấu hao sử dụng máy liên hợp thu hoạch cho 1ha Cpm- Chi phí thu hoạch máy cho Dbs- Đường kính bánh chủ động Dcs- Đường kính pu ly trục thu công suất Dđc- Đường kính puly động Dđc1- Đường kính pu ly số trục động Dđc2- Đường kính pu ly số trục động Dx – Đường kính đĩa xích chủ động-xích kẹp nhổ chuyển Gcp-Mức giảm chi phí so với thu hoạch thủ công Glđ- Mức giảm công lao động so với thu hoạch thủ công Hv-Hiệu vốn đầu tư i1- Tỷ số truyền vận tốc tiến số máy i2- Tỷ số truyền vận tốc tiến số máy i3- Tỷ số truyền vận tốc tiến số máy i4- Tỷ số truyền vận tốc tiến số máy i5- Tỷ số truyền vận tốc tiến số máy i6- Tỷ số truyền vận tốc tiến số máy ics1- Tỷ số truyền trục thu công suất tầng chậm máy ics2- Tỷ số truyền trục thu công suất tầng nhanh máy ilc- Tỷ số truyền vận tốc lùi chậm iln- Tỷ số truyền vận tốc lùi nhanh itg-Tỷ số truyền trung gian ix- Tỷ số truyền chuyển động cho xích kẹp nhổ K-Thông số động học La- Tiền thu hàng năm thu hoạch máy (không kể lãi suất đầu tư) Li- Chiều dài đoạn thí nghiệm Lt- Lợi nhuận đời máy N-Năng suất làm việc túy máy Nmax- Năng suất làm việc túy tối đa máy Ntt- Năng suất làm việc thực tế máy n- Số năm sử dụng đời máy ncs- Số vòng quay trục thu công suất ndd3- Số vòng quay bánh chủ động vận tốc tiến số nđc- Số vòng quay định mức động nlh- Số vòng quay tục côn ly hợp nx- Số vòng quay trục chủ động đĩa xích kẹp nhổ chuyển q- Năng suất làm việc ca máy q1- Khối lượng nhổ sót TB 1m chiều dài đoạn thử q2- Khối lượng bứt sót TB 1m chiều dài đoạn thử q3- Khối lượng rơi vãi TB 1m chiều dài đoạn thử q4- Khối lượng vỡ mẫu q5- Khối lượng tia mẫu q6- Khối lượng lạc mẫu Q2- Khối lượng mẫu phân tích tỷ lệ vỡ Q3- Khối lượng mẫu phân tích tỷ lệ tia Q4- khối lượng mẫu phân tích độ sản phẩm R1-Vận tốc lùi chậm máy R2- Vận tốc lùi nhanh máy ti- Thời gian máy làm việc đoạn thí nghiệm T1- Chi phí công nhổ lạc thủ công diện tích 1ha T2- Chi phí công bứt lạc thủ công diện tích Tn- Chi phí công thu hoạch lạc thủ công diện tích 1ha Tv – Thời gian thu hồi vốn Vm- Vận tốc tiến máy Vc- Vận tốc tổng hợp Ybs- Tỷ lệ bứt sót Yct- Tỷ lệ tia Yns- Tỷ lệ nhổ sót Yrv- Tỷ lệ rơi vãi Ys- Độ sản phẩm Yv-Tỷ lệ vỡ Z- -Giá trị máy hết khấu hao α-Góc nghiêng xích kẹp nhổ so với mặt ruộng BCL-2T- Bứt lạc trống CGH- Cơ giới hóa CN- Công nghệ DT-Diện tích ĐL- Đào lạc LHM- Liên hợp máy MLH – Máy liên hợp DHBTB- Duyên hải Bắc Trung Bộ ĐNB – Đông Nam Bộ FAO- Tổ chức Nông lương giới PTNT- Phát triển nông thôn SL- Sản lượng STH- Sau thu hoạch THL-Thu hoạch lạc TN- Thí nghiệm BẢN TỰ ĐÁNH GIÁ VỀ TÌNH HÌNH THỰC HIỆN VÀ NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA ĐỀ TÀI KH &CN CẤP NHÀ NƯỚC 1.Tên đề tài: Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy liên hợp thu hoạch lạc 2.Đề tài độc lập cấp Nhà nước chuyển tiếp từ đề tài KC-07-29 thuộc chương trình khoa học Công nghệ phục vụ công nghiệp hóa, đại hóa nông nghiệp nông thôn mã số KC-07 3.Chủ nhiệm đề tài: TS Đỗ Hữu Khi 4.Cơ quan chủ trì đề tài: Viện Cơ điện Nông nghiệp Công nghệ sau thu hoạch 5.Thời gian thực đề tài: - Bắt đầu từ tháng 1/2005 ÷12/2005: Đề tài KC-07-29 thuộc chương trình KC07; -Từ tháng 1/2006 ÷12/2007 :Đề tài chuyển thành đề tài độc lập cấp Nhà nước 6.Tổng kinh phí thực đề tài: 1.800.000 VNĐ Trong đó, kinh phí từ NSNN: 1.800.000 VNĐ 7.Tình hình thực đề tài so với hợp đồng 7.1.Về mức độ hoàn thành công việc Đề tài hoàn thành đầy đủ nội dung, nhiệm vụ nghiên cứu đăng k ý : Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy liên hợp thu hoạch lạc 7.2 Về yêu cầu khoa học tiêu sản phẩm KHCN Đã thiết kế, chế tạo mẫu máy liên hợp thu hoạch lạc THL-0.2, mẫu máy có tiêu kinh tế - kỹ thuật sau: TT Chỉ tiêu Đơn vị Yêu cầu đặt Kết đạt Ha/h 0,20÷0,22 0,201 Năng suất túy Tỷ lệ đào nhổ sót % ≤1,5 0,46 Tỷ lệ bứt sót % ≤1,0 2,11 Tỷ lệ vỡ % ≤2,5 2,42 Tỷ lệ tạp chất % ≤1,0 4,21 Giảm công lao động so với thu hoạch thủ công Giảm chi phí sản xuất so với thu hoạch thủ công % > 90 92 30÷40 18 % Đề tài đạt 4/7 tiêu đặt suất túy, tỷ lệ đào nhổ sót, tỷ lệ vỡ giảm đáng kể công lao động Chỉ tiêu tỷ lệ bứt sót tỷ lệ tạp chất chưa đạt so với yêu cầu đặt ra, song khắc phục cách thêm nhân công nhặt lại sau máy làm tinh sau phơi Chỉ tiêu giảm chi phí sản suất đặt 30-40% cao khó thực điều kiện kinh tế-xã hội Việt nam Giảm chi phí sản xuất 18% so với thu hoạch thủ công, thực tế sản xuất chấp nhận Nhìn chung mẫu máy có tiêu suất, chất lượng làm việc đáp ứng yêu cầu sản xuất Mặt hạn chế mẫu máy : -Máy THL-0.2 thu hoạch lạc gieo trồng theo quy trình thâm canh hàng hẹp: hai hàng luống -Máy liên hợp thu hoạch lạcTHL-0.2 làm việc đảm bảo tiêu xuất, chất lượng điều kiện thu hoạch: lạc đứng ruộng chăm sóc tốt có cỏ -Độ bền, độ tin cậy sử dụng mẫu máy chưa cao: hay xảy cố hư hỏng nhỏ cần phải khắc phục 7.3.Về đóng góp đề tài: Trên sở so sánh với thông tin công bố ấn phẩm nước đến thời điểm kết thúc đề tài Đề tài có điểm sau đây: Ứng dụng thành tựu Đài Loan lĩnh vực nghiên cứu thiết kế chế tạo máy liên hợp thu hoạch lạc, thực cải tiến thiết kế, chế tạo hộp số di động, khung gầm máy Xây dựng quy trình chế tạo lắp ráp số cụm chi tiết liên hợp máy phù hợp với trình độ chế tạo nước Mẫu máy liên hợp thu hoạch lạcTHL-0.2 mẫu máy nghiên cứu chế tạo thử nghiệm ứng dụng điều kiện sản xuất, đạt số tiêu chất lượng làm việc xấp xỉ tương đương với mẫu máy nhập Đài Loan CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI TS.Đỗ Hữu Khi BÀI TÓM TẮT Đề tài :” Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy liên hợp thu hoạch lạc.” Mã số KC-07-29 (thời gian thực từ 1/2005 đến 6/2006) thuộc chương trình Khoa học Công nghệ trọng điểm cấp Nhà nước ”Khoa học Công nghệ phục vụ Công nghiệp hóa, đại hóa nông nghiệp nông thôn” mã số KC-07 (Giai đoạn 2001-2005) Tháng 1/2006 đề tài chuyển tiếp đề tài độc lập cấp Nhà nước ( thời gian thực từ 1/2006 đến 12/2007) Mục tiêu đề tài: Cung cấp cho sản xuất mẫu máy liên hợp thu hoạch lạc phù hợp với vùng trồng lạc tập trung, nhằm nâng cao suất lao động, giảm chi phí sản xuất, đáp ứng yêu cầu thời vụ Mục tiêu cụ thể sản phẩm đề tài là: Thiết kế chế tạo ứng dụng máy liên hợp thu hoạch lạc điều kiện sản xuất Máy có suất 0,2 ÷ 0,22 ha/h, tỷ lệ đào nhổ sót ≤ 1,5%, tỷ lệ bứt sót ≤ 1%, tỷ lệ vỡ ≤3% Giảm 90% công lao động 30÷40% chi phí so với thu hoạch phương pháp thủ công CÁC KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 1.Đã lựa chọn, nhập thử nghiệm mẫu máy liên hợp thu họach lạc tiên tiến, đại TPH-3252 Đài Loan làm sở để nghiên cứu thiết kế chế tạo; 2.Thiết kế mẫu máy liên hợp thu hoạch lạc THL-0.2 có cải tiến số cụm chi tiết máy TPH-3252 sau : -Thay hộp số di động vô cấp, điều khiển thủy lực hộp số máy kéo tay có cải tiến lắp thêm phận phụ trợ : hệ thống phanh chuyển hướng học, phận truyền lực trục thu công suất, thay hai bán trục chủ động hộp số thay đổi kích thước khung gầm máy; -Thay thùng chứa xả liệu thủy lực thùng đựng đóng bao đồng kết cấu phức tạp, đòi hỏi kỹ thuật công nghệ chế tạo cao: Hộp số di động vô cấp điều khiển thủy lực, thùng chứa nâng hạ xả liệu thủy lực Để chế tạo máy liên hợp thu hoạch lạc phù hợp với điều kiện, trình độ khả công nghệ chế tạo nước, cần có cải tiến thiết kế sau : -Thay hộp số di động vô cấp, điều khiển thủy lực hộp số máy kéo tay có cải tiến lắp thêm phận phụ trợ : hệ thống phanh chuyển hướng học, phận truyền lực trục thu công suất, thay hai bán trục chủ động hộp số thay đổi kích thước khung gầm máy; -Thay thùng chứa xả liệu nâng hạ thủy lực xả liệu vào ô tô thùng đựng đóng bao thủ công đồng -Giảm khe hở sàng làm từ 13÷14mm xuống 8÷9 mm cho phù hợp với kích thước lạc Việt nam; CHƯƠNG V NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY LIÊN HỢP THU HOẠCH LẠC THL-0.2 Dựa vào mẫu máy liên hợp thu hoạch lạc TPH-3252 (Đài Loan-Nhật) làm sở nghiên cứu chép mẫu, đề tài tiến hành thiết kế cải tiến số phận nêu cho phù hợp với điều kiện, khả chế tạo việt nam, mà không làm thay đổi thông số, chế độ làm việc phận làm việc liên hợp máy (các phận lại thiết kế chế tạo theo nguyên mẫu) Xây dựng quy trình công nghệ chế tạo lắp ráp số cụm chi tiết máy liên hợp thu hoạch lạc 5.1.Thiết kế cải tiến hộp số truyền chuyển động a/Thông số ban đầu hệ thống truyền chuyển động máy liên hợp thu hoạch lạc TPH-3252 *Bánh di động: dải xích bọc cao xu (rộng x chiều dài tiếp đất)mm: (420 x 1375) *Trên máy TPH-3252 có nhánh truyền chuyển động chính: -Từ puly số trục động đến puly hộp số - qua hệ thống bánh hộp số bán trục di động; -Từ puly số trục động đến puly truyền chuyển động cho: trống bứt quả, cấu giũ đất, hệ thống sàng-quạt làm ; -Từ puly số trục thu công suất (trên hộp số chính) đến puly truyền chuyển động cho: hệ thống xích kẹp-chuyển cây, xích vuốt dựng cây, băng tải * Nguyồn động lực: động nổ điêzen S4QS (Nhật) Công suất định mức/vòng quay: 40/2600 (HP/RPM) -Puly số có Dđc1=169mm truyền chuyển động cho di động thông qua hộp số vô cấp điều khiển thủy lực Máy liên hợp TPH-3252 có cấp số tiến cấp số lùi: Số tiến I: 0,28 ÷0,96 m/s; Số tiến II: 0,59 ÷2.00m/s; Số lùi I: 0,28 ÷0,96 m/s; Số lùi II: 0,59 ÷2.00m/s; -Puly số có Dđc2=128mm; -Puly số trục truyền (thu) công suất có Dcs=125mm; 15 Khi động hoạt động số vòng quay định mức nđc=2600v/ph, Trục thu công suất có số vòng quay ncs=792 v/ph -Chuyển hướng cấu phanh thủy lực b/Tính toán thiết kế hệ thống truyền chuyển động máy liên hợp thu hoạch lạc THL-0.2 *Chọn bánh di động: dải xích bọc cao su (rộng x chiều dài tiếp đất)mm: (420 x 1375) *Chọn nguyồn động lực:động nổ điêzen SL2105 ABN (Trung Quốc); Công suất định mức/vòng quay: 36,4/2400 (HP/RPM) * Chọn hộp số máy kéo tay 18HP (hình 5.1.Sơ đồ cấu tạo) Dựa vào kết nghiên cứu thiết kế chế tạo máy gặt đập liên hợp GLH0.2, GLH-0.3 GLH-0.3A (đã đo chi phí công suất phần di động máy GLH 0.3 chọn hộp số máy kéo tay 12 HP) Đề tài chọn hộp số công suất 18 HP nhằm đảm bảo độ bền cho liên hợp máy thu hoạch lạc Trên hình 5.1 Puly côn ly hợp hộp số máy kéo tay có Dlh=220mm Hộp số có cấp số tốc độ tiến cấp số tốc độ lùi: -Số tiến tầng chậm: số 1, số số - Số tiến tầng nhanh: số 4, số số -Số lùi số: Lùi chậm lùi nhanh Dựa vào tỷ số chuyền cặp bánh hộp số ta xác định tỷ số chuyền số chuyển động: -Tỷ số truyền chuyển động trung gian: itg= 16/30 x 30/37 x 18/49 x 13/44 =0,0575 *Tỷ số tiến tầng chậm *Tỷ số tiến tầng nhanh Tỷ số truyền vận tốc số 1: i1= 0,0138; Tỷ số truyền vận tốc số 4: i4= 0,0509 Tỷ số truyền vận tốc số 2: i2=0,0346; Tỷ số truyền vận tốc số 5: i5= 0,0909 Tỷ số truyền vận tốc số 3: i3= 0,0411; Tỷ số truyền vận tốc số 6: i6= 0,1428 -Tỷ số truyền chuyển động số lùi chậm: ilc= 15/34 x 15/18 x 18/35 x itg= 0,0108 -Tỷ số truyền chuyển động số lùi nhanh: iln= 31/19 x 15/18 x 18/35 x itg= 0,0402 -Tỷ số truyền chuyển động số chậm trục truyền công suất: icsc= 15/34= 0,4412 -Tỷ số truyền chuyển động số nhanh trục truyền công suất: icsn= 31/19= 1,6316 *Tính toán xác định vận tốc lý thuyết di chuyển máy liên hợp thu hoạch lạc THL-0.2 -Chọn đường kính bánh di chuyển bán trục chủ động hộp số Dbs=210 mm; -Chọn vận tốc tiến số máy Vm3=0,9 m/s (gần vận tốc tối đa tầng thấp máy TPH-3252) -Từ công thức: 16 Vm3 = π D bs n dd 60 Hình 5.1 Sơ đồ cấu tạo hộp số máy kéo tay 18HP Xác định số vòng quay bán trục chủ động ndd3= 82 vòng/ph Tỷ số truyền vận tốc tiến số là: i3= 0,0411; Số vòng quay puly côn ly hợp là: nlh= 82 (v/ph)/ 0,0411=1995v/ph *Đường kính puly trục động truyền chuyển động: Dđc1= Dlh x nlh (v/ph)/nđc = 220 x 1995/ 2400 = 182,8 (mm); chọn Dđc1= 185 mm; nđc= 2400v/ph; Số vòng quay puly côn ly hợp là: nlh =2018v/ph Có số vòng quay puly côn ly hợp 2018v/ph tỷ số truyền chuyển động số chuyển động xác định trên, ta xác định số vòng quay bán trục chủ động di động tương ứng với số vận tốc vận tốc di chuyển máy: *Cấp số tiến tầng chậm máy 17 Số tiến 1: -Số vòng quay bán trục : n1= nlh x i1= 2018 v/ph x 0,0138 =27,85v/ph -Vận tốc tiến số : Vm1= 3,14 x 0,210m x 28 (v/ph)/60= 0,307 m/s;hay Vm1= 1,107km/h Cũng tính tương tự ta có giá trị vận tốc di chuyển lại máy liên hợp THL-0.2: Số tiến 2: Vm2= 0,769 m/s; Tương đương 2,769 km/h Số tiến 3: Vm3= 0,912m/s; Tương đương 3,283 km/h *Cấp số tiến tầng nhanh máy Số tiến 4: Vm4= 1,132m/s; Tương đương 4,075 km/h Số tiến 5: Vm5= 2,107m/s; Tương đương 7,585 km/h Số tiến 6: Vm6= 3,369m/s; Tương đương 12,128 km/h *Cấp số lùi Số lùi tầng chậm: R1= 0,241m/s; Tương đương 0,868 km/h Số lùi tầng nhanh: R2= 0,891m/s; Tương đương 3,029 km/h *Số vòng quay trục thu công suất Tầng chậm: ncs= 890 vòng/phút Tầng nhanh: ncs= 3292 vòng/phút *Xác định đường kính puly số (trên trục động cơ) đường kính puly số trục truyền công suất máy THL-0.2 để đảm bảo giữ nguyên chế độ làm việc phận mẫu máy TPH-3252 -Trên mẫu máy TPH-3252 (đã xác định trên) D2= 128mm, nđc=2600v/ph D3=125mm, ncs=729v/ph -Xác định đường kính puly số máy THL-0.2: D2= (128mm x 2600v/ph)/2400v/ph = 138,6mm; làm tròn D2=140mm -Xác định đường kính puly số máy THL-0.2: D3= (125mm x 792 v/ph)/890 v/ph=113mm; làm tròn D3=115mm *Thiết kế phận phụ trợ lắp với hộp số máy kéo tay 18HP lắp máy THL-0.2 -Thiết kế phận phanh chuyển hướng Trên hộp số máy kéo tay (hình 5.1): chuyển hướng ly hợp vấu bán trục chuyển động Để máy liên hợp di chuyển linh hoạt quay vòng cần thiết kế chế tạo lắp thêm phận phanh phụ trợ chuyển hướng trái phải Do kết cấu hộp số máy kéo tay: bán trục phanh nằm song song gần với bán trục chủ động, nên lắp hộp guốc phanh trực tiếp bán trục phanh Đề tài thiết kế chế tạo thêm phận phanh chuyển hướng trái phải (hình 5.2) gồm: bán trục phanh, trục- bánh trung gian cụm bát phanh -Thiết kế bán trục chủ động Để phận phanh chuyển hướng hoạt động mà không ảnh hưởng đến bánh xích di động, cần thiết kế chế tạo bán trục chủ động di động trái phải (hình 5.3) 18 Sau lắp vào hộp số đảm bảo khoảng cách tâm hai bánh chủ động 1250mm Đường kính bánh chủ động Dbs=210mm Hình 5.2 Cấu tạo phận phanh chuyển hướng 1-Bán trục phanh; 2-trục, bánh trung gian; 3-Cụm bát phanh Hình 5.3.Bán trục chủ động di động 1-Bán trục chủ động; 2.ống che bán trục; 3-Bánh chủ động -Thiết kế trục truyền công suất từ hộp số Hộp trục truyền công suất (hình 5.4) lắp vào phía sau hộp số gồm: vỏ hộp, bánh trung gian, trục truyền công suất pu ly trục truyền công suất D3=115mm (đã tính toán trên) Sơ đồ hộp số sau chế thêm phận phụ trợ (hình 5.5) 5.2.Thiết kế thùng chứa thu gom sản phẩm Để giảm giá hành chế tạo phù hợp với điều kiện kinh tế kỹ thuật Việt nam, đề tài thiết kế thùng chứa lạc tự chảy, góc tự chảy 450 đóng mở thủ công Thùng chứa có dung lượng 150kg lạc, có vách ngăn cửa sản phẩm 19 Hình 5.4.Cấu tạo hộp - trục truyền công suất 1-Vỏ hộp; 1-Bánh trung gian; 3-Trục; 4-Puly 5.3.Xây dựng quy trình công nghệ chế tạo lắp ráp số cụm chi tiết máy liên hợp thu hoạch lạc THL-0.2 Đề tài xây dựng quy trình công nghệ chế tạo lắp ráp số cụm chi tiết sau: -Quy trình công nghệ chế tạo lắp ráp cụm hộp số phanh chuyển hướng; -Quy trình công nghệ chế tạo số chi tiết cụm di động: Bánh căng xích, cụm gối đề xích giữa, bánh đỡ xích giữa, dẫn xích giữa, bánh chủ động, dẫn xích phía trước, gối đỡ xích, dẫn xích phía sau -Quy trình công nghệ chế tạo xích kẹp nhổ Nội dung chi tiết cụ thể mục trình bày riêng báo cáo 5.4.Thiết kế, chế tạo máy liên hợp thu hoạch lạc THL-0.2 Trên sở liên hợp máy thu hoạch lạc TPH-3252 (Đài loan-Nhật), đề tài thiết kế, chế tạo máy liên hợp thu hoạch lạc THL-0.2 (Hình 5.7) theo nội dung nghiên cứu cải tiến nêu Máy THL-0.2 có thông số thiết kế (Bảng 6.1) Cấu tạo nguyên lý hoạt động máy THL-0.2 sau: 5.5 Cấu tạo nguyên lý làm việc máy liên hợp thu hoạch lạc THL-0.2 Máy liên hợp thu hoạch lạc THL-0.2 gồm phận chủ yếu (hình 5.8) : -Khung gầm máy-hệ thống di động; -Mũi rẽ cây; -Hệ thống xích vuốt dựng cây; -Bộ phận xích vuốt dựng cây; -Bộ phận đào; -Hệ thống xích kẹp-nhổ cây-chuyển cây; 20 Hình vẽ 5.5.Sơ đồ hộp số sau chế thêm phận phụ trợ 1.Cụm truyền công suất; 2.Cụm phanh chuyển hướng; 3.Bán trục bánh chủ động -Bộ phận giũ đất ; -Cụm trống bứt quả; -Sàng -quạt làm sạch; -Ba băng truyền tải gồm: băng tải tạp chất, băng chuyển băng chuyền thân -Gầu múc tải - Thùng chứa Khi máy liên hợp thu hoạch lạc làm việc hai mũi hạc (1) trái phải rẽ dựng đưa thân lạc phí luống, hai lưỡi đào (2) có nhiệm vụ phá vỡ liên kết đất với rễ hàng luống, đồng thời phận xích vuốt dựng bên trái phải chuyển động ngược chiều (3) có tác dụng gom phần thân lạc vào luống tạo thuận lợi cho phận xích kẹp nhổ chuyển (4 ) phía sau máy, 21 lạc chuyển đến phận giũ đất dạng vỗ -lắc (5) bám rễ lạc sau chuyển đến phận bứt trống quay ngược chiều (6), lạc sau bứt rơi xuống băng tải nghiêng (7) chuyển đến sàng làm (8), sau lạc băng tải ngang (9) chuyển tới gầu tải đứng (10), rơi xuống thùng chứa (11) Thân lạc hệ thống xích kẹp chuyển tới băng tải (12) rơi xuống ruộng phía sau máy Hình 5.7.Hình ảnh máy liên hợp thu hoạch lạc THL-0.2 xuất xưởng Bảng 6.1 Đặc tính kỹ thuật thông số thiết kế máy THL-0.2 TT Bộ phận-Thông số Kích thước toàn máy (DxRxC) Khối lượng máy Động Mã hiệu: Đơn vị mm kg Công suất lớn nhất/vòng quay Phương thức khởi động Bộ phận di động Bước xích Số mắt Bề rộng xích Chiều dài tiếp đất Khoảng cách tâm xích Hộp số BS-18 có cải tiến HP/RPM - mm Cái mm mm mm - 22 Đặc điểm kỹ thuật 4300x2250x2650 2600 SL 2105ABN Động diezen xi lanh, làm mát két nước 36,4/2400 Ắc quy 12v-75A Tự hành bằngxích cao xu 90 43 420 1375 1250 số tiến, số lùi: Tiến tầng chậm : Số 1: 0,307 m/s; Số2: 0,769 m/s; Số 3:0,912m/s Tiến tầng nhanh: Số 4: 1,132 m/s; Số5: 2,107 m/ s; Số 6:3,369 m/s Lùi: Số I: 0.241 m/s; Số II: 0,891 m/s 10 Côn ly hợp Bộ phận thu nhổ Số hàng thu Phương thức xử ly trước: -Hai cụm trượt mũi hạc -Hai cụm xích ngón quay Phương thức nâng hạ: Điều khiển thủy lực, độ cao Kiểu lưỡi đào -Kích thước(DxRxS) -Góc cạnh sắc -Điều chỉnh độ sâu đào Kiểu nhổ chuyển tải - -Vận tốc dài xích kẹp nhổ chuyển Bộ phận giũ đất -Kiểu giũ -Kích thước giũ DxR m/s Hàng mm Nhiều đĩa ma sát khô Nâng dựng thụ động cưỡng nâng dựng mm 600 Hai lưỡi đào phẳng đặt nghiêng 250x75x10 40 50÷200 Hệ thống xích kẹp tự động kéo nén, nghiêng 450, xích đặc thù (trái 216 mắt xích, phải 214 mắt) 0,8174 Điều chỉnh vỗ giũ đất lắc, trước sau 320x180 Cái mm mm mm Cái Vòng/phút trống quay ngược chiều 1100 115 60x1000x2 300 mm Cái Vòng/phút Ly tâm 310x 630 1400 mm mm mm Vòng/phút Sàng rung Lưới chữ nhật 640x580 8÷9 30 350 kg Tự chảy Thủ công 150 mm Độ mm - Bộ phận trống bứt quả: -Số lượng trống -Chiều dài trống -Đường kính trống -Kích thước trống RxDxS -Số lượng trống -Số vòng quay Quạt làm -Kiểu quạt -Đường kính quạtx chiều dài -Số cánh quạt -Số vòng quay quạt Sàng làm -Kiểu sàng -Mặt sàng -Kích thước sàng DxR -Khe hở sàng -Biên độ dao động sàng -Tần số dao động sàng Thùng chứa -Kiểu thùng -Đóng , mở -Dung lượng 23 5.6.Đánh giá khả chế tạo máy liên hợp thu hoạch lạc THL-0.2 nước Các phận chủ yếu máy liên hợp thu hoạch lạc THL-0.2 công ty, xưởng chế tạo khí nước chế tạo: -Hộp số máy kéo tay 18HP: Có thể mua thị trường nước, công ty máy kéo nông nghiệp Hà Tây thuộc tổng công ty máy động lực máy nông nghiệp-Bộ công nghiệp chế tạo; -Các hộp số bánh thẳng, bánh côn truyền chuyển động cho phận làm việc máy, cụm phanh phụ trợ Do Xưởng khoa học công nghệ chế tạo máy Trường Đại học bách khoa chế tạo; -Các loại xích kẹp cây, truyền chuyển động Công ty xích líp Đông anh sản xuất, chế tạo; -Các cụm chi tiết lại máy THL-0.2 Xưởng chế tạo mẫu thuộc Trung tâm phát triển Cơ điện Nông nghiệp- Viện Cơ điện nông nghiệp Công nghệ sau thu hoạch chế tạo lắp ráp -Các loại băng chuyển tải :Công ty cao su Sao vàng chế tạo -Các loại vòng bi, giăng phớt, giây đai mua thị trường nước sẵn có; -Động nổ 36,4HP Trung Quốc chế tạo, dải xích di động lõi thép bọc cao su Đài Loan Tóm lại máy liên hợp thu hoạch lạc THL-0.2 có cấu tạo nguyên lý hoạt động phù hợp với trình độ công nghệ chế tạo nước CHƯƠNG VI.KẾT QUẢ ỨNG DỤNG MÁY LIÊN HỢP THU HOẠCH LẠC TRONG SẢN XUẤT Đề tài tiến hành thử nghiệm hai máy liên hợp thu hoạch lạc (TPH-3252 THL-0.2), ứng dụng máy liên hợp thu hoạch lạc THL-0.2 Trung tâm sản xuất giống thực nghiệm Trảng bàng –Tây Ninh sơ tính toán hiệu kinh tế Tóm tắt kết đạt sau : 1.Kết thử nghiệm (phụ lục 3.1÷3.6) Tổng hợp kết thử nghiệm thể bảng 6.2 Kết thử xác định tính làm việc máy THL-0.2 Trung tâm Đo lường- Khảo nghiệm giám định máy Nông nghiệp xác định thể bảng 6.3.(chi tiết xem phụ lục 4) *Qua hai vụ thử khảo nghiệm máy thu hoạch lạc liên hợp thu hoạch lạc THL-0.2 Trung tâm sản xuất thực nghiệm giống Trảng Bàng – Tây Ninh (DT thu hoạch vụ Đông Xuân vụ Hè Thu 1,5ha năm 2006), rút số nhận xét sau - Máy liên hợp thu hoạch lạc THL-0.2 ta thiết kế chế tạo có tiêu suất, tỷ lệ nhổ sót, tỷ lệ bứt sót tỷ lệ có tia đạt xấp xỉ tương đương với máy TPH-3252 Đài Loan.Tỷ lệ rơi vãi đồng có nhỏ hơn, tỷ lệ vỡ tỷ lệ tạp chất cao máy TPH-3252 khe hở sàng làm nhỏ (xem bảng 6.2) 24 Bảng 6.2.Kết thử nghiệm suất, chất lượng làm việc ( Ngày 10/3 vụ đông –Xuân 2006) Thông số Đơn vị Loại máy Ghi THL-0.2 Ha/h Năng suất Chất lượng làm việc: -Tỷ lệ bứt sót ( Ybs) -Tỷ lệ rơi vãi (Yrv) -Tỷ lệ nhổ sót ( Yns) -Tỷ lệ vỡ (Yv) -Tỷ lệ có tia (Yct) -Độ sản phẩm ( Yssp) PTH-3252 0,201 0,217 % % % % % % 2,11 0,83 0,46 2,42 11,46 95,79 1,91 2,10 0,49 1,52 10,2 96,80 Bảng 6.3 Kết thử tính làm việc máy THL-0.2 (Trung tâm đo lường- khảo nghiệm giám định máy Nông nghiệp xác định vào vụ Hè Thu năm 2006) TT Thông số Tỷ lệ nhổ sót Tỷ lệ bứt sót Tỷ lệ rơi vãi Tỷ lệ vỡ Tỷ lệ có tia Độ sản phẩm Vận tốc làm việc Năng suất túy Đơn vị % % % % % % Km/h ha/h Kết thử Luống có mật độ cỏ Luống có mật độ cỏ 3÷5kg/m ≤ 1,5kg/m2 1,11 0,33 3,72 2,07 0,38 0,84 2,10 2,50 6,68 9,53 92,46 96,58 1,43 2,18 0,130 0,198 - Máy liên hợp thu hoạch lạc THL-0.2 đáp ứng hầu hết yêu cầu suất, chất lượng đặt (xem bảng 6.3) Riêng tiêu tỷ lệ bứt sót (2,07%) cao so với tiêu đặt (≤ 1%), ruộng lạc số bị đổ bò sát đất, lạc mọc không đồng cao, thấp Tỷ lệ tạp chất 3,4% cao so với tiêu đề (≤ 1%), thu hoạch đất ẩm khó phân ly hết Tuy nhiên tiêu sản xuất chấp nhận (có thể khắc phục cho nhân công nhặt lại sau máy thu gom làm lại sau phơi) -Máy liên hợp thu hoạch lạc ThL-0.2 có suất cao, tỷ lệ hao hụt sản phẩm thấp có triển vọng đem lại hiệu kinh tế : giảm đáng kể công lao động, hạ giá thành sản phẩm -Mặt hạn chế máy THL-0.2: * Độ bền số chi tiết máy chưa ổn định, hay xảy cố sử dụng: số mối hàn chưa chắc, hỏng dây cua roa, kẹt xích vận chuyển 25 *Liên hợp máy thu hoạch lạc trồng luống hàng hẹp (2 hàng luống, bề rộng luống 60cm, rãnh luống 30 cm).Chất lượng thu hoạch ổn định lạc đứng cây, ruộng cỏ Kết ứng dụng máy liên hợp thu hoạch lạc THL-0.2 sản xuất Sau khắc phục nhược điểm chế tạo máy THL-0.2, đề tài phối hợp với Viện Nghiên cứu có dầu - Trung tâm sản xuất thực nghiệm giống Trảng Bàng Tây Ninh thực nghiệm mô hình CGH canh tác thu hoạch lạc: Làm đất, gieo lạc máy gieo liên hợp GLH-0.2, đầu tư giống, phân bón, chăm sóc thu hoạch lạc máy liên hợp thu hoạch THL-0.2 Đã ứng dụng thu hoạch 4,5 hai vụ Đông Xuân vụ Hè Thu năm 2007 Để có sở tính toán hiệu kinh tế, đề tài tiến hành thí nghiệm xác định xuất làm việc thực tế, chi phí nhiên liệu công lao động 1ha sử dụng máy THL-0.2 thực tế sản xuất (phụ lục 5) Kết TN trình bày tóm tắt bảng 6.4 Trên sở kết thử nghiệm mô hình ứng dụng vụ nêu Trung tâm sản xuất thực nghiệm giống Trảng Bàng-Tây Ninh, sở sản xuất có đánh giá chung là: Máy liên hợp thu hoạch lạc THL-0.2 làm việc có suất cao, tỷ lệ hao hụt thấp, chất lượng làm việc sản xuất chấp nhận, triển vọng đem lại hiệu kinh tế Viện nghiên cứu có dầu có công văn đề nghị Viện Cơ điện nông nghiệp Công nghệ STH (Cơ quan chủ trì đề tài) tiếp nhận mẫu máy THL-0.2 để ứng dụng thực tế sản xuất lạc Tây Ninh, tiếp tục mở rộng mô hình tuyên truyền giới thiệu mẫu cho địa phương trồng lạc miền ĐNB Máy THL-0.2 bàn giao cho Trung tâm sản xuất thực nghiệm giống Trảng bàng – Tây ninh sử dụng TT 10 11 Bảng 6.4 Kết xác định suất làm việc thực tế chi phí nhiên liệu công lao động 1ha sản xuất vụ Hè thu 2007 (Xã Đôn Thuận- Huyện Trảng Bàng –Tây Ninh) Các tiêu Đơn vị Giá trị Diện tích thu hoạch 1,1475 (2 ruộng chia làm lô) Thời gian máy làm việc túy Giờ 5,65 Thời gian máy chạy vòng đầu bờ Giờ 1,26 Giờ 0,70 Thời gian dừng máy xử ly cố hỏng hóc Thời gian di chuyển đồng chuyển ruộng Giờ 0,50 Tổng thời gian Giờ 8,11 Năng suất làm việc túy ha/h 0,203 Năng suất làm việc thực tế ha/h 0,141 η Hệ số sử dụng thời gian có ích 0,70 Chi phí nhiên liệu Kg/ha 63,176 Chi phí công lao động bao gồm: Công/ha -Thợ lái máy -Nhân công nhặt lại thu gom lạc 26 Sơ tính toán hiệu kinh tế Kết tính toán hiệu sử dụng máy thể bảng 6.5 (xem phụ lục 6) Bảng 6.5.Các tiêu hiệu kinh tế sử dụng máy THL-0.2 TT Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị Tiền thu lãi hàng năm (Không kể khấu hao máy lãi xuất đầu tư) Thời gian thu hồi vốn (kể vay lãi) Lợi nhuận đời máy Khối lượng công việc tối thiểu hàng năm máy phải làm để việc sử dụng máy không lỗ, không lãi Hiệu vốn đầu tư Mức giảm chi phí so với phương pháp thủ công Mức giảm công lao động so với thu hoạch thủ công VNĐ 89.416.400 Năm VNĐ ha/năm 2,5 330.957.400 20,66 % % 1,84 17,89 92,30 Nhận xét: Mức giảm công lao động so với thu hoạch thủ công 92,30% đạt yêu cầu đặt (>90%) Mức giảm chi phí so với phương pháp thu hoạch thủ công yêu cầu đặt ban đầu (30%÷40%) cao điều kiện kinh tế xã hội Việt nam Qua tính toán sử dụng mẫu máy THL-0.2 vào sản xuất đạt mức giảm chi phí so với phương pháp thu hoạch thủ công xấp xỉ 18% mức thực tế sản xuất Việt nam chấp nhận KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Từ kết nghiên cứu trình bày báo cáo khoa học rút số kết luận sau: 1.Thu hoạch lạc tươi theo phương pháp giai đoạn máy liên hợp thu hoạch phương pháp tiên tiến nhiều nước giới áp dụng, có suất cao, giảm nhiều công lao động, hạn chế tỷ lệ hao hụt cần tiếp cận nghiên cứu, phát triển ứng dụng Việt nam nhằm đáp ứng nhu cầu thiết sản xuất lạc nay; 2.Kỹ thuật thâm canh có màng phủ tiến kỹ thuật tăng suất trồng, bước đầu áp dụng sản xuất lạc Việt Nam Quy trình kỹ thuật thâm canh gieo theo hàng hẹp đòi hỏi có máy để thực CGH khâu gieo thu hoạch; 3.Đề tài xây dựng quy trình công nghệ chế tạo, lắp ráp số phận liên hợp máy thu hoạch lạc: Quy trình công nghệ chế tạo lắp ráp cụm hộp số phanh chuyển hướng, quy trình công nghệ chế tạo số chi tiết cụm di động: Bánh căng xích, cụm gối đè xích giữa, bánh đỡ xích giữa, dẫn xích giữa, bánh chủ động, dẫn xích phía trước, gối đỡ xích, dẫn xích phía sau quy trình công nghệ chế tạo xích kẹp nhổ Đã thiết kế, chế tạo máy liên hợp thu hoạch lạc tự hành THL-0.2 mẫu máy liên hợp thu hoạch lạc chế tạo Việt Nam; 27 5.Máy liên hợp THL-0.2 có kết cấu nguyên lý làm việc không phức tạp, phù hợp với trình độ công nghiệp chế tạo nước; 6.Mẫu máy liên hợp thu hoạch lạc THL-0.2 có tiêu suất, chất lượng: suất làm việc túy đạt xấp xỉ 0,2 ha/h, tỷ lệ đào-nhổ sót 0,33%, tỷ lệ bứt sót 2,07%; tỷ lệ vỡ 2,5%; Máy liên hợp thu hoạch lạc THL-0.2 ứng dụng mô hình sản xuất giới hóa sản xuất lạc Xã Đôn Thuận, huyện Trảng Bàng –Tây Ninh Sử dụng máy THL-0.2 so với thu hoạch lao động thủ công có thể: giảm 90% công lao động 18% chi phí Thời gian thu hồi vốn 2,5 năm hiệu vốn đầu tư 1,84; Các hạn chế: -Máy THL-0.2 thu hoạch lạc gieo trồng theo quy trình thâm canh hàng hẹp: hai hàng luống, bề rộng luống 60cm, rãnh rộng 30cm, sâu 15-20cm; -Máy liên hợp thu hoạch lạcTHL-0.2 làm việc đảm bảo tiêu xuất, chất lượng điều kiện thu hoạch: lạc đứng ruộng chăm sóc làm cỏ -Độ bền, độ tin cậy sử dụng mẫu máy chưa cao: hay xảy cố hư hỏng nhỏ cần phải khắc phục Kiến nghị: 1.Mẫu máy cần tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện, công nghệ chế tạo tổng thể để nâng cao độ bền chi tiết, tính ổn định làm việc máy 2.Mở lớp đào tạo công nhân có tay nghề cao vận hành thành thạo máy liên hợp thu hoạch 3.Nhập ngoại, lai tạo giống lạc có suất cao áp dụng vào sản xuất 4.Công nhận mẫu máy liên hợp thu hoạch lạc THL-0.2 tiến kỹ thuật để chuyển giao phát triển mô hình ứng dụng sản xuất 5.Cần tuyên truyền, khuyến khích nông dân áp dụng quy trình kỹ thuật thâm canh có màng phủ, chọn gieo giống lạc đứng suất cao, sử dụng máy gieo liên hợp GLH-0.2 Để mở rộng diện tích thu hoạch máy TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.Trần Đức Công – cộng tác viên : nghiên cứu thiết kế, chế tạo ứng dụng máy thu hoạch lạc liên kết với máy kéo 50 Hp có suất 0,3 ha/h – đề thuộc chương trình KC.07.15-năm 2005 Nguyễn Khoa Chi Cây đậu phộng – NXB TP.HCM-1987 3.Trần Đức Dũng – Võ Thành Bang : nghiên cứu máy đào lạc – KH& KTNNNº320 tháng 2/89 4.Trần Đức Dũng – Nguyễn Bá Quang : nghiên cứu công nghệ bứt lạc – KH&KTNN-Nº316 tháng 10 /88 28 5.Trần Đức Dũng – cộng tác viên Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy gặt đập liên hợp GLH-0.3A, đề tài nhánh KC.07.15 thuộc chương trình KC.07 năm 2005 6.Trần Đình Long Định hướng & phát triển lạc, đậu tương Việt Nam giai đoạn 2001-2010 Tài liệu tập huấn kĩ thuật sản xuất lạc đậu tương Năm 2000 7.Trần Nghĩa: Quy trình kĩ thuật trồng lạc che phủ ny lon đạt suất cao – trung tâm nghiên cứu & thực nghiệm Đậu Đổ (viện KHKTNN Việt Nam)-2000 8.Phùng Văn Tửu Nít Báo cáo kết thí nghiệm máy tuốt lạc vụ Xuân năm 1970 9.Phùng Văn Tửu Nít Báo cáo tổng kết điều tra tình hình sản xuất lạc công cụ sản xuất lạc Việt Nam 1970 10.Phùng Văn Tửu Nít Báo cáo kết thí nghiệm máy bứt lạc BL-300 Viện Công cụ Cơ giới hóa nông nghiệp Năm 1974 11.Phạm Văn Thiêù: kĩ thuật trồng lạc suất & hiệu - NXB Nông nghiệp2004 12.Phan Thanh Tịnh – Bùi Quang Huy: phương pháp xác định hiệu kinh tế công cụ máy móc điện NN –Tạp chí NN, công nghệ thực phẩm -Nº7/1993 13.Tài liệu khuyến nông: kĩ thuật thâm canh lạc cho tỉnh Đông Nam Bộ - Viện nghiên cứu dầu thực vật (OPI)-2003 14.Tài liệu sở NN & PTNT Nghệ An : Qui trình kĩ thuật thâm canh lạc -2003 15.Grundnut shellers/strippers project (Final report), Department of agricultural Engineering, Faculty of Engineering Khon Kaen University, Thailand,1987 16.Development of peanut combine harvester National Chung Hsing University Taichung, Taiwan,1995 17.Cz.Kanafojski, T.Karwowski Teoria i konstrukcja maszyn rolniczych Warsawa 1972, Panstwowe wydawnictwo rolnicze i lesne 29