Nghiên cứu một số thông số về cấu tạo và chế độ làm việc của máy thu hoạch khoai lang liên hợp với máy kéo shibaura sd 3543

LỜI CAM ĐOAN BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP Tôi xin cam đoan, công trình riêng Các số liệu, kết luận văn trung thực chưa công bố công trình khác NGUYỄN PHẠM HUY CƯỜNG Tác giả luận văn NGHIÊN CỨU MỘT SỐ THÔNG SỐ VỀ CẤU TẠO VÀ CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA MÁY THU HOẠCH KHOAI LANG LIÊN Trần Văn Thịnh HỢP VỚI MÁYLỜI KÉO SHIBAURA SD 3543 CẢM ƠN Sau thời gian làm việc khẩn trương, với tinh thần nghiên cứu khoa học cách nghiêm túc, sở kiến thức thân tài liệu tham khảo, hướng Chuyên dẫn tận tình TS Nguyễn Văn Quân, thầy hướng dẫn ngànhnghệ gỗ, giấy trực tiếp, thầy Phạm Văn Lý với nhận xét góp ý xác đáng, thầy Trần Kim Khôi bạn đồng nghiệp tận tình giúp đỡ trình khảo nghiệm trường xử lý số liệu đếm Đến nay, Đề tài LUẬNvàVĂN THẠC SỸđo KỸ THUẬT “Nghiên cứu ảnh hưởng số yếu tố đến suất chi phí lượng riêng vận xuất gỗ rừng tự nhiên tời tự hành hai trống” hoàn thành đạt mục tiêu đề Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc với giúp đỡ tận tình quý báu Tôi xin hứa với kiến thức học trình học tập nghiên cứu, điều kiện vận dụng vào trình hoạt động HàCAM Nội, 2011 LỜI ĐOAN sốVÀ liệu, kết trung thực VÀ PTNT BỘ GIÁOCác DỤC ĐÀO TẠOtrong luận BỘvăn NÔNG NGHIỆP chưa công bố công trình khác TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP - Tác giả luận văn NGUYỄN PHẠM HUY CƯỜNG NGHIÊN CỨU MỘT SỐ THÔNG SỐ VỀ CẤU TẠO VÀ CHẾ Trần Văn Thịnh ĐỘ LÀM VIỆC CỦA MÁY THU HOẠCH KHOAI LANG LIÊN HỢP VỚI MÁY KÉO SHIBAURA SD 3543 Chuyên ngành: Kỹ thuật máy Thiết bị giới hóa Nông -Lâm nghiệp Mã số: 60.52.14 Chuyên ngànhnghệ gỗ, giấy LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT TS Trần Tuấn Nghĩa NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS LÊ VĂN THÁI Hà Nội, 2011 ĐẶT VẤN ĐỀ Như biết giới hóa nông nghiệp tác dụng nhiều đời sống, sản xuất đặc biệt vấn đề sinh tồn người, sản xuất sản phẩm phục vụ xã hội, cân sinh thái, bảo vệ môi trường tự nhiên Đất nước ta bước sang giai đọan – giai đoạn công nghiệp hóa đại hóa ngành kinh tế quốc dân Trong nông nghiệp đóng vai trò quan trọng Cơ khí hóa nông nghiệp nội dung công đại hóa công nghiệp hóa nông nghiệp nông thôn, với việc tiến hành khí hóa khâu canh tác chế biến để thúc đẩy nông nghiệp nông thôn Việt Nam ngày phát triển Do việc áp dụng giới hóa vào sản xuất nông lâm nghiệp có ý nghĩa quan trọng cấp bách Để thực nhiệm vụ ngành nông nghiệp phải “Cơ giới hóa nông nghiệp” thực chất thu hút tham gia toàn xã hội, người dân vào sản xuất nông nghiệp, áp dụng rộng rãi giới hóa vào sản xuất nông nghiệp, đầu tư áp dụng tiến khoa học kỹ thuật để nâng cao suất, giảm nhẹ sức lao động, sử dụng nhiều biện pháp công nghệ đồng từ khâu làm đất gieo ươm, trồng chăm sóc, bảo vệ đến khai thác, sơ chế, bảo quản chế biến , khâu thu hoạch đóng vai trò quan trọng Nhận thức tầm quan trọng cần phải có máy thu hoạch khoai lang Đảng nhà nước ta đề Nghị phê duyệt Dự án giới hóa nông nghiệp khâu thu hoạch khoai lang Trong chiến lược phát triển Nông nghiệp giai đoạn 2001-2010 đề cần phải giới hóa, đại hóa máy thu hoạch khoai lang Nông nghiệp nước ta mang đặc điểm vùng nhiệt đới, đất đai, khí hậu thuận lợi để phát triển loại trồng, đặc biệt loại có củ như: khoai lang, khoai tây, sắn, lạc,….Cây có củ trồng nước ta nguồn lương thực thực phẩm quý mà nguồn nguyên liệu cho công nghiệp chế biến có giá trị kinh tế cao phục vụ cho nhu cầu tiêu dùng nước xuất sang nước khác Tương lai không xa loại phục vụ cho công nghiệp chế biến rựơu, bia cồn, tơ nhân tạo, cao su nhân tạo, thuốc chữa bệnh… Hiện nay, giới nước phát triển giới hóa khâu canh tác có củ, đặc biệt khâu thu hoạch đạt trình độ cao với quy mô rộng lớn Ở nước ta số công trình nghiên cứu vấn đề thu kết bước đầu Một số mẫu máy đề xuất như: máy đào củ DC – 1, máy đào củ sắn DS – trường Đại học Nông nghiệp I Thực nước ta khâu thu hoạch chủ yếu tiến hành theo thủ công Nguyên nhân thực trạng quy mô sản xuất nông nghiệp nước ta có nhiều thay đổi chế Chính sách khoán nông nghiệp giao phần lớn đất đai cho nông dân sử dụng Các mẫu máy đại phục vụ cho quy mô sản xuất lớn giới nước không thích hợp với yêu cầu sản xuất hộ nông dân Trong thực tiễn sản xuất nông nghiệp nước ta cần đầu tư khí phải công cụ, máy móc cở nhỏ, gọn nhẹ, dễ chế tạo, bảo trì, dễ sử dụng, đa dạng, chất lượng làm việc tốt, giá thành hạ Để thỏa mãn yêu cầu trên, máy móc chép mẫu máy có giới theo hình thức thu nhỏ kích thước công suất Cách làm không đem lại hiệu cao điều kiện sử dụng yêu cầu đặt hoàn toàn khác xa Trong trình canh tác khoai lang việc thu hoạch khâu công việc nặng nhọc, vất vả, đòi hỏi chi phí nhiều lượng, mặt khác vùng đất trai cứng, ướt công việc khó khăn Để giảm bớt khó khăn trình thu hoạch đẩy mạnh việc giới hóa khâu thu hoạch quan trọng Để áp dụng giới khâu thu hoạch khoai nhằm cải thiện điều kiện làm việc nâng cao suất lao động giảm giá thành sản phẩm, từ năm 2008 - 2011, Tiến sỹ Hoàng Bắc Quốc nhà khoa học Viện Cơ điện Nông nghiệp, trường Đại học Cần Thơ, trường Đại học Nông lâm TP Hồ Chí Minh thực đề tài cấp Bộ: “ Cơ giới hóa khâu tưới, vun luống thu hoạch khoai lang Tỉnh Vĩnh Long” Một sản phẩm đề tài tạo máy dũ khoai dùng công nghệ thu hoạch khoai giới Để có sở khoa học cho việc thiết kế hoàn thiện máy theo yêu cầu đề tài việc nghiên cứu xác định thông số cấu tạo chế độ làm việc tối ưu máy cần thiết có ý nghĩa thực tiễn cao Vì muốn có mẫu máy thu hoạch phục vụ cho việc sản xuất khoai lang, điều cần làm máy thu hoạch cho phù hợp với điều kiện yêu cầu đặt Với ý nghĩa đó, thực đề tài: “Nghiên cứu số thông số cấu tạo chế độ làm việc máy thu hoạch khoai lang liên hợp với máy kéo Shibaura SD 3543 ” mong đóng góp phần nhỏ vào việc giới hóa khâu sản xuất khoai lang Tỉnh Vĩnh Long nói riêng ĐBSCL nói chung Hiệu lĩnh vực khoa học công nghệ Xác định số thông số cấu tạo chế độ làm việc máy thu hoạch khoai lang liên hợp với máy kéo Shibaura SD 3543 để làm sở cho việc nghiên cứu hoàn thiện mẫu máy phục vụ giới hóa khâu thu hoạch khoai lang đồng sông Cửu Long Hiệu kinh tế - xã hội Kết nghiên cứu sở cho việc thiết kế hoàn thiện mẫu máy dũ khoai lang để áp dụng vào sản xuất nhằm cải thiện điều kiện làm việc, tăng suất lao động giảm giá thành sản phẩm góp phần nâng cao tỷ lệ giới hóa phục vụ sản xuất Nông lâm nghiệp đồng sông Cửu Long Chương TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tình hình canh tác khoai lang 1.1.1 Quy trình công nghệ canh tác khoai lang Qua tài liệu chuyên môn khảo sát thực tế số Huyện có diện tích canh tác khoai lang lớn khu vực đồng sông Cửu long, xây dựng quy trình công nghệ canh tác khoai lang theo khâu công việc sau: a Chọn giống Hiện có nhiều loại giống như: khoai tím Nhật, khoai Bí đường xanh, khoai sữa, khoai Nhật nghệ cao sản, khoai lang trắng Trong giống khoai tím Nhật trồng nhiều giá trị kinh tế cao 6.000 ÷ 7.000 đồng/kg b Chuẩn bị đất Qua điều tra cho thấy công việc làm đất phục vụ sản xuất khoai lang thường xới ÷ lần, chủ yếu xới lần (85%), hộ xới lần (15%) Riêng vài xã huyện Bình Tân - Vĩnh Long đa số bà xới đất có lần (81%), hộ xới lần (19%) c Lên luống trồng hom dây Chiều rộng luống thường từ 0,8 m ÷ 1,1 m; Chiều rộng từ 0,8 m ÷ 0,9 m chiếm 53%, bề rộng 1,0 m ÷ 1,1 m chiếm 47% Chiều cao luống thường từ 0,3 m ÷ 0,5 m; Chiều cao từ 0,3 m ÷ 0,4 m chiếm 70%, chiều cao 0,5 m chiếm 30% Bề rộng rãnh thường từ: 0,2 m ÷ 0,3 m Chỉ có hộ làm bề rộng rãnh tới 0,4 m (3 hộ) Chiều sâu rãnh thường từ 0,15 m ÷ 0,2 m; Chỉ có hộ làm chiều sâu rãnh tới 0,25 m ÷ 0,3 m (2 hộ) Hom dây nằm độ sâu từ 0,03 m ÷ 0,08 m; Số hộ trồng khoai cho dây nằm sâu từ 0,03 m ÷ 0,05 m chiếm 71%, từ 0,06 m ÷ 0,08 m chiếm khoảng 29% d Chăm sóc Trước đặt dây cần tưới nước cho ướt Sau đặt dây nên tưới nước liên tục 15 ÷ 20 ngày đầu tùy theo độ ẩm đất, thời gian sau giảm dần ÷ ngày tưới lần thu hoạch Phân bón dùng cho héc ta khoảng ÷ 10 phân chuồng + 150 kg ure + 200 kg supe lân + 150 kg KCl Phòng trừ sùng khoai lang (cylas formicarius) bẫy sinh học pheromone, tuyến trùng thuốc ISK e Thu hoạch Sau ÷ tháng trồng thu hoạch, trước thu hoạch, luống phải cắt hết dây, sau dùng dụng cụ cào móc để móc giật luống khoai cho củ mặt đất Công việc giật luống lao động nam thực hiện, để kéo giật luống cần ÷ người Một ngày (8 h) nhóm ÷ người có thề giật 3,5 ÷ công (1200 m2), giá công giật 120.000 đồng (1200 m2) Hình 1.1 - Dụng cụ cào móc để thu họach khoai lang Bình Tân Củ lao động nữ thu lượm để cắt rễ, làm phân loại bán cho thương lái Khi thu hoạch khoai phải đáp ứng yêu cầu nông học sau: - Không gây thương tổn cho củ khoai - Tỉ lệ khoai sót lại phải nhỏ mức cho phép - Khoai phải rải mặt luống đất - Dễ thu gom Hình 1.2 - Thu hoạch củ khoai lang Bình Tân 1.1.2 Hiện trạng tiềm canh tác khoai lang a Trên giới Với phát triển khoa học kỹ thuật ngày có nhiều loại máy thu hoạch khoai lang có kích thước khác giới Đa số loại máy làm việc nguyên tắc: chuyển động quay tròn chủ yếu dẫn động từ trục thu công suất máy kéo thông qua truyền động thủy lực khí thực nhờ hệ thống thủy lực máy kéo tay người điều khiển Cây khoai lang lọai vừa màu lương thực vừa thực phẩm chức dạng thuốc, làm dễ dàng cho việc tiêu hóa Về dinh dưỡng khoai lang có tỷ lệ gluxit cao (26,0%) khoai tây, đạm lại thấp (1,40%) Trong củ khoai lang chứa lượng đáng kể carroten chất tiền vitamin A có tác dụng chống lại bệnh mắt… Do có nhiều tính ưu việc, nên khoai lang có vai trò đáng kể đấu tranh đẩy lùi thiếu hụt lương thực suy dinh dưỡng Đó hai vấn đề cấp thiết giới Năm 2006, toàn giới có 111 nước trồng khoai lang (theo FAO 2008) diện tích 8,99 triệu ha, 95% nước phát triển, suất bình quân 13,72 tấn/ha, sản lượng đạt 123,50 triệu (so với năm 2005 123,27 triệu năm 1961 98,19 triệu tấn) Việt Nam có sản lượng khoai lang 1,45 triệu tấn, đứng thứ năm toàn giới sau Trung Quốc (100,22 triệu tấn), Nigeria (3,46 triệu tấn), Uganda (2,62 triệu tấn) Indonesia (1,85 triệu tấn) Khoai lang dùng làm lương thực cho người, thức ăn chăn nuôi làm nguyên liệu chế biến tinh bột, rượu, cồn, xi- rô, nước giải khát, bánh kẹo, mỡ, miến, phụ gia dược phẩm, màng phủ sinh học, … Trung Quốc quốc gia trồng nhiều khoai lang nhất; chiếm tới 80% sản lượng toàn giới (với sản lượng năm 1990 130 triệu khoảng nửa sản lượng khoai tây quốc gia này) Trong khứ, phần lớn khoai lang Trung Quốc trồng để làm lương thực, ngày phần lớn (60%) trồng để chăn nuôi Phần lại dùng làm lương thực hay chế biến sản phẩm khác để xuất khẩu, chủ yếu sang Nhật Bản Tại Trung Quốc có 100 giống khoai lang Nhìn trình công nghệ thu hoạch khoai lang nước nghiên cứu, chế tạo với công suất lớn để áp dụng cho điều kiện sản xuất nông nghiệp tập trung quy mô lớn Do đó, chúng không phù hợp với điều kiện sản xuất nông nghiệp tập trung quy mô nhỏ, phân tán, tầng đất canh tác mỏng Các thiết bị công tác loại máy xem xét cải tiến để phù hợp với điều kiện Việt Nam b Ở Việt Nam Ở Việt Nam, khoai lang lương thực truyền thống đứng thứ ba sau lúa, ngô đứng thứ hai giá trị kinh tế sau khoai tây Với diện tích 67.990 cho nước năm 1999, diện tích trồng khoai lang ngày gia tăng thêm miền Bắc Tại Tỉnh Bắc Trung Bộ, khoai lang trồng tập trung nhiều Nghệ An (16.200 ha), Hà Tĩnh (22.500 ha), Thanh Hóa (37.700 ha), Vĩnh Phúc … Tại Tỉnh Miền Trung, khoai lang trồng tập trung nhiều Quảng Nam – Đà Nẵng (18.100 ha) rãi rác Quảng Ngãi (9.100 ha)… Diện tích trồng khoai lang ĐBSCL thấp (11.500 với suất 10.7 tấn/ha), rãi rác Tỉnh Vĩnh Long (1.900 ha), Cần Thơ (1.300 ha), Sóc Trăng (1.400 ha), Trà Vinh( 1.800 ha), Đồng Tháp (1.000 ha) Bến Tre (1.300 ha) Năng suất khoai lang nước ta thấp, dù cá biệt hộ gia đình ĐBSCL đạt đến 30 ÷ 40 tấn/ha, trung bình nước đạt 6,0 tấn/ha, thấp so với nước khác như: Nhật (19,1 tấn/ha), Đài Loan (12 tấn/ha) Nguyên nhân nhiều lý 1.2 Tình hình áp dụng giới hóa vào khâu thu hoạch khoai lang (củ) 1.2.1 Trên giới Tùy thuộc vào điều kiện tự nhiên, trình độ công nghệ quy trình sản xuất khoai lang Quốc gia, máy hệ thống máy thực giới hóa (CGH) sản xuất khoai lang phát triển theo hướng chủ yếu: CGH đồng CGH kết hợp lao động thủ công CGH đồng bộ: thực nhiều máy cho toàn quy trình canh tác khoai lang Ưu điểm phương pháp cho suất lao 76 Sau xác định phương trình dạng thực hàm mục tiêu, tiên hành giải toán tối ưu Mục đích việc giải toán tối ưu xác định thông số tối ưu máy, kết tính toán đạt sở để thiết kế hoàn thiện máy Giải toán tối ưu đa mục tiêu có nghĩa lúc phải xét đồng thời cực trị nhiều hàm mục tiêu Thông thường mục tiêu đặt toán tối ưu thường dẫn đến kết mâu thuẫn Muốn đạt giá trị tối ưu tiêu phải trả giá tổn thất tiêu khác Nên vấn đề cần giải toán làm để tìm thỏa hiệp mục tiêu khác Phương pháp thường dùng để giải toán đa mục tiêu chuyển toán mục tiêu thông qua phiếm hàm mục tiêu (F(xi) min) với điều kiện ràng buộc Có phương pháp chuyển sau, [1],[9]: - Phương pháp thứ tự ưu tiên - Phương pháp trao đổi giá trị phụ (phương pháp nhân tử Lagrăngiơ) - Phương pháp hàm trọng lượng Sau nghiên cứu ưu nhược điểm phương pháp, chọn phương pháp trao đổi giá trị phụ (phương pháp nhân tử Lagrăngiơ) để giải, cụ thể là: Từ mục tiêu toán chọn hàm tiêu đánh giá chất lượng máy thu hoạch khoai là: Chi phí công suất N = Y1 (mã lực), suất làm việc máy Wh = Y2 (ha/h)) độ sót khoai thu hoạch M  Y3 (%) Kết nghiên cứu thực nghiệm xử lý số liệu lập hàm mục tiêu phụ thuộc vào biến theo phương trình (4.17),(4.19) (4.22) Từ biểu thức hàm mục tiêu với điều kiện giới hạn điều kiện ràng buộc, mô hình toán học toán tối ưu có dạng sau: 77 N  12,62  7,982.101.  1,133.102.  3,021.102.nr  1,813.104 nr2  2,866.101    7,102.103 .  8,62.104 nr  Wh  5,27.101  2,48.103.  4,180104.nr  2,28.106 nr2  2,473.  9,666.105..   9,66.106.nr   5,36.104. M  6,138  1,635.101.  9,236.103.  7,097.102.nr  2,87.104 nr2  2,736.101.   5,596.103..  7,155.103. g( x1 , x2 , x3 )  Và 100    200 ; 100  nr  200 18    30 (4.23) Áp dụng phương pháp trao đổi giá trị phụ tối ưu theo tiêu chuẩn Y1 ta lập phiếm hàm: F (, nr ,  , 2 , 3 )  Y1 (, nr ,  )  2 (Y2   )  3 (Y3   ) (4.24) Với  ,  lấy theo giá trị lớn theo giả thuyết toán miền giới hạn biến: 100    200 ; 100  nr  200 18    30   0,253 (ha/h)   2,924 (%) Thay phương trình hôi quy giá trị  ,  vào phương trình (4.24) ta phương trình: F ( , nr ,  , 2 , 3 )  12,62  7,98.101.  1,133.102.  3,021.102.nr  1,813.104.nr2   2,866.101.  7,102.103.   8,62.104.nr   2 (5,27.101  2,48.103.  4,18.104.nr   2,28.106.nr2  2,473.105   9,666.105.   9,666.106.nr   5,36.104.  0,253)   3 (6,138  1,635.101.  9,236.103.  7,097.102.nr  2,87.104.nr2  2,736.101.   5,596.103.   7,155.103.  2,924) (4.25) Tính đạo hàm riêng theo phương trình (4.25) lập hệ phương trình ta có: 78  F  1 2 5 3 5    7,98.10  2,266.10   7,102.10   2 (2,48.10  9,666.10  )     1 3  ( , 635 10  18 , 472   , 596 10  )  ( )    F  2 4 4 4 6 6   3,021.10  3,626.10 nr  8,62.10   2 (4.18.10  4,56.10 nr  9,666.10  )    nr    2   ( , 097 10  , 74 n )  ( ) r    F    2,866.10 1  7,102.10 3.  8,92.10 4.nr  2 (2,473.10 3  9,666.10 5.  9,666.10 6 nr      10,74. )   (2,736.10 1  5,596.10 3.  14,21.10 3. )  0(3)          Y2    (5,27.10  2,48.10   4,18.10 nr  2,28.10 nr  2,473.10   9,66.10       9,66.10 6.nr   5,36.10   )  0,253  0(4)    1 3 2 4 1  Y    (  , 138  , 635 10   , 236 10   , 097 10 n  , 87 10 n  , 736 10   r r    5,596.10 3.  7,155.10 3  )  2,924  0(5)    (4.26) Giải hệ phương trình (4.26) nhờ ngôn ngữ lập trình Matlab, phương trình (4.26) viết dạng phương trình (4.27): 2,266.102.  7,98.101  7,102.105.  2 (2,48.103  9,666.105. )  3 (1,635.101  18,472.     3 2 2 4 4 6 5,596.10  )  3 (7,097.10  5,74.nr )  3,021.10  8,62.10   2 (4.18.10  4,56.10 nr   9,666.106  )  3,626.104.n (2,473.103  9,666.105.  9,666.106 n  10,74. ).  2,866.101     r r   3 4 1 3 3 4 7,102.10   8,92.10 nr  2,736.10 3  5,596.10  3  14,21.10  3 4,18.10 nr  0,274   2,48.103.  2,28.106.n  2,473.105   9,66.105   9,66.106.n   5,36.104   r r   2,736.101   1,635.101.  9,236.103.  7,097.102.nr  2,87.104.nr2  5,596.103.  7,155.103   9,162 (4.27) Lập sơ đồ khối giải phương trình (4.27) hình 4.1, 4.2,4.3,4.4, 4.5 4.6: 0 0 x1 x  0 0 5x 22   Hình 4.1 - Sơ đồ khối giải hệ phương trình 4.26 79 Hình 4.2 - Sơ đồ khối giải hệ phương trình 80 Hình 4.3 - Sơ đồ khối giải hệ phương trình 81 Hình 4.4 - Sơ đồ khối giải hệ phương trình Hình 4.5 - Sơ đồ khối giải hệ phương trình 82 Hình 4.6 - Sơ đồ khối giải hệ phương trình Chạy chương trình cho ta kết sau: - Góc đặt lưỡi đào:   8,79 (độ) - Tốc độ trục gây rung bàn phím dũ n r  146.713 -12.328 (v/p) - Khoảng cách hai phím kề nhau:   34.428 mm Dựa vào điều kiện ràng buộc khoảng biên thiên yếu tố ảnh hưởng cho điều kiện (4.23) cho ta xác định thông số tối ưu máy dũ khoai lang, cụ thể sau: - Góc đặt lưỡi đào:   10 (độ) - Tốc độ trục gây rung bàn phím dũ n r  148 (v/p) - Khoảng cách hai phím kề nhau:   30 mm 83 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận - Bằng phương pháp khảo sát thu thập tài liệu liên quan đến vấn đề nghiên cứu, đề tài khái quát cách đầy đủ tình hình canh tác áp dụng giới hóa vào khâu canh tác, thu hoạch khoai lang nước giới Kết nghiên cứu khẳng định trạng tiềm canh tác khoai lang giới nước lớn nên việc nghiên cứu áp dụng giới hóa vào khâu canh tác đặc biệt khâu thu hoạch khoai nhiều nước giới quan tâm - Bằng phương pháp nghiên cứu lý thuyết xác định số thông số thuộc động lực học lưỡi đào phận dũ máy thu hoạch khoai trình làm việc Kết đạt làm sở cho việc thiết kế hoàn thiện điều chỉnh lắp ráp lưỡi đào máy phục vụ cho trình nghiên cứu thực nghiệm đơn đa yếu tố sau - Kết nghiên cứu thực nghiệm đơn yếu tố xác định quy luật mức độ ảnh hưởng độc lập yếu tố góc đặt lưỡi đào, tốc độ trục gây rung phím dũ khe hở hai phím kề đến chi phí lượng, suất độ sót khoai sau thu hoạch LHM làm việc Các phương trình hồi quy có dạng bậc hai, chứng tỏ quy luật mối quan hệ hàm mục tiêu yếu tố ảnh hưởng hàm phi tuyến Kết nghiên cứu thực nghiệm đơn yếu tố đạt sở để khẳng định giá trị yếu tố ảnh hưởng để phục vụ việc nghiên cứu thực nghiệm đa yếu tố - Kết nghiên cứu thực nghiệm đa yếu tố xây dựng mô hình toán học biểu diễn ảnh hưởng đồng thời yếu tố ảnh hưởng đến chi phí lượng, suất độ sót khoai sau thu hoạch LHM, kết 84 sở cho việc xác định giá trị tối ưu thông số nghiên cứu phục vụ cho việc thiết kế hoàn thiện, lắp ráp điều chỉnh máy thu hoạch khoai - Bằng phương pháp giải toán tối ưu đa mục tiêu (phương pháp nhân tử Lagrăngơ) xác định giá trị tối ưu thông số ảnh hưởng, cụ thể là: - Góc đặt lưỡi đào:   10 (độ) - Tốc độ trục gây rung bàn phím dũ n r  148 (v/p) - Khoảng cách hai phím kề nhau:   30 mm Kết sở khoa học cho việc thiết kế hoàn thiện, lắp ráp máy thu hoạch khoai theo hướng hiệu Kiến nghị Đề tài: “Nghiên cứu số thông số cấu tạo chế độ làm việc máy thu hoạch khoai lang liên hợp với máy kéo Shibaura SD 3543 ” đề tài nghiên cứu mang tính khả thi, cần thiết thiếu khâu thu hoạch khoai lang nước ta, đặc biệt khu vực ĐBSCL Do đó, cần phải đầu tư kinh phí để chế tạo toàn máy, kiểm nghiệm bổ sung thiết kế, khảo nghiệm đại trà, tí nh toán giá thành hiệu kinh tế để đưa vào sản xuất, nhằm giải vấn đề thiếu lao động khu vực nông thôn TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Bảng(1970), Lý thuyết tính toán máy nông nghiệp, Nhà xuất Giáo dục Đại học – Hà Nội Nguyễn Văn Bỉ (2006), Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm, Trường Đại học Lâm nghiệp, Hà Tây, - 35 Phạm Văn Lang (1996), Bạch Quốc Khang, Cơ sở lý thuyết quy hoạch thực nghiệm ứng dụng kỹ thuật Nông nghiệp, Nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội Đặng Thế Huy (1992), Phương pháp nghiên cứu khoa học khí Nông nghiệp, Nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội, 55 – 58 Lê Công Huỳnh (1995), Phương pháp nghiên cứu khoa học, Nhà xuất nông nghiệp, Hà Nội, 63 – 99, 118 – 141 Nguyễn Văn Muốn (1999), Máy canh tác nông nghiệp, Nhà xuất giáo dục Hoàng Bắc Quốc, (2010), Cơ giới hóa khâu tưới, vun luống thu hoạch khoai lang Tỉnh Vĩnh Long”, Báo cáo kết thực đề tài cấp Bộ năm 2010 Nguyễn Ngọc Quỳnh (1976), Hồ Thuần, Phương pháp ma trận ưu điểm kỹ thuật, NXB Nông nghiệp, Hà Nội Đào Quang Triệu (1991), Phương pháp giải toán tối ưu tổng quát nghiên cứu trình phức tạp với ứng dụng quy hoạch thực nghiệm vi tính Tuyển tập Công trình nghiên cứu khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp, Trường Đại học Nông nghiệp I, NXB Nông nghiệp, Hà Nội, 23 - 56 10 http://wwww FAO Org/Introduction 11 http://tailieu.vn/Sweet Potato Harverster PHỤ LỤC ii MỤC LỤC Nội dung Trang Trang phụ bìa Lời cảm ơn i Mục lục ii Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt v Danh mục hình vẽ đồ thị viii Danh mu ̣c bảng x ĐẶT VẤN ĐỀ Chương 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tình hình canh tác khoai lang 1.1.1.Quy trình công nghệ canh tác khoai lang 1.1.2 Hiện trạng tiềm canh tác khoai lang 1.2 Tình hình áp dụng giới hóa vào khâu thu hoạch khoai lang (củ) 1.2.1 Trên giới 1.2.2 Ở Việt Nam 13 1.3 Tình hình nghiên cứu áp dụng phận phân ly máy thu hoạch củ 17 1.3.1 Trên giới 17 1.3.2 Tình hình nghiên cứu sàng rung máy thu hoạch củ Việt Nam 21 1.4 Kết luận chương 23 Chương 2: MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24 2.1 Mục tiêu nghiên cứu 24 2.2 Đối tượng nghiên cứu 24 2.3 Phạm vi nghiên cứu 24 2.4 Nội dung nghiên cứu 24 2.4.1 Nghiên cứu lý thuyết 24 2.4.2 Nghiên cứu thực nghiệm 25 iii 2.5 Phương pháp nghiên cứu 25 2.5.1 Lựa chọn phương pháp nghiên cứu 25 2.5.2 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết 25 2.5.3 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm 26 Chương 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA ĐỀ TÀI 32 3.1 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động máy thu hoạch khoai lang 32 3.2 Động lực học lưỡi đào 33 3.2.1 Quá trình làm việc lưỡi đào 33 3.2.2 Ảnh hưởng góc đặt lưỡi đến trình làm việc 35 3.2.3 Lực tác dụng lên lưỡi đào 36 3.3 Động lực học phận dũ khoai 39 3.3.1 Chuyển động khoai - đất phận dũ phân ly 39 3.3.2 Chi phí lượng 41 3.4 Năng suất máy thu hoạch khoai lang 45 3.5 Kết luận chương 46 Chương 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 48 4.1 Mục đích nghiên cứu thực nghiệm 48 4.2 Chuẩn bị thực nghiệm 48 4.3 Lựa chọn yếu tố ảnh hưởng hàm mục tiêu 48 4.3.1 Lựa chọn yếu tố ảnh hưởng 48 4.3.2 Các hàm mục tiêu nghiên cứu 49 4.4 Phương pháp thí nghiệm, đo đạc xử lý số liệu 50 4.4.1 Phương pháp điều khiển yếu tố ảnh hưởng 50 4.4.2 Phương pháp đo đạc 50 4.4.3 Xác định số lần lặp cho thí nghiệm 52 4.5 Kết nghiên cứu thực nghiệm đơn yếu tố 52 iv 4.5.1 Nghiên cứu ảnh hưởng độc lập góc đặt lưỡi đào, tốc độ trục gây rung phím dũ khoảng cách hai phím kề đến chi phí lượng máy 52 4.5.2 Nghiên cứu ảnh hưởng độc lập góc đặt lưỡi đào, tốc độ trục gây rung phím dũ khoảng cách hai phím kề đến suất máy 55 4.5.3 Nghiên cứu ảnh hưởng độc lập góc đặt lưỡi đào, tốc độ trục gây rung phím dũ khoảng cách hai phím kề đến độ sót khoai sau thu hoạch 58 4.6 Kết nghiên cứu thực nghiệm đa yếu tố 62 4.6.1 Chọn vùng nghiên cứu giá trị biến thiên yếu tố 62 4.6.2 Thành lập ma trận kế hoạch hóa thực nghiệm 62 4.6.3 Quy luật mức độ ảnh hưởng đồng thời góc đặt lưỡi đào, khoảng cách hai phím kề tốc độ trục gây rung phím dũ đến chi phí lượng máy dũ khoai lang 63 4.6.4 Quy luật mức độ ảnh hưởng đồng thời góc đặt lưỡi đào, khoảng cách hai phím kề tốc độ trục gây rung phím dũ đến suất máy dũ khoai lang 68 4.6.5 Quy luật mức độ ảnh hưởng đồng thời góc đặt lưỡi đào, khoảng cách hai phím kề tốc độ trục gây rung phím dũ đến độ sót sau thu hoạch máy sau thu hoạch 72 4.7 Xác định thông số tối ưu 75 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 83 Kết luận 83 Kiến nghị 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Bảng(1970), Lý thuyết tính toán máy nông nghiệp, Nhà xuất Giáo dục Đại học – Hà Nội Nguyễn Văn Bỉ (2006), Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm, Trường Đại học Lâm nghiệp, Hà Tây, - 35 Phạm Văn Lang (1996), Bạch Quốc Khang, Cơ sở lý thuyết quy hoạch thực nghiệm ứng dụng kỹ thuật Nông nghiệp, Nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội Đặng Thế Huy (1992), Phương pháp nghiên cứu khoa học khí Nông nghiệp, Nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội, 55 – 58 Lê Công Huỳnh (1995), Phương pháp nghiên cứu khoa học, Nhà xuất nông nghiệp, Hà Nội, 63 – 99, 118 – 141 Nguyễn Văn Muốn (1999), Máy canh tác nông nghiệp, Nhà xuất giáo dục Hoàng Bắc Quốc, (2010), Cơ giới hóa khâu tưới, vun luống thu hoạch khoai lang Tỉnh Vĩnh Long”, Báo cáo kết thực đề tài cấp Bộ năm 2010 Nguyễn Ngọc Quỳnh (1976), Hồ Thuần, Phương pháp ma trận ưu điểm kỹ thuật, NXB Nông nghiệp, Hà Nội Đào Quang Triệu (1991), Phương pháp giải toán tối ưu tổng quát nghiên cứu trình phức tạp với ứng dụng quy hoạch thực nghiệm vi tính Tuyển tập Công trình nghiên cứu khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp, Trường Đại học Nông nghiệp I, NXB Nông nghiệp, Hà Nội, 23 - 56 10 http://wwww FAO Org/Introduction 11 http://tailieu.vn/Sweet Potato Harverster ... PHẠM HUY CƯỜNG NGHIÊN CỨU MỘT SỐ THÔNG SỐ VỀ CẤU TẠO VÀ CHẾ Trần Văn Thịnh ĐỘ LÀM VIỆC CỦA MÁY THU HOẠCH KHOAI LANG LIÊN HỢP VỚI MÁY KÉO SHIBAURA SD 3543 Chuyên ngành: Kỹ thu t máy Thiết bị giới... DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Mục tiêu nghiên cứu Xác định số thông số cấu tạo chế độ làm việc máy dũ khoai lang liên hợp với máy kéo Shibaura SD 3543 Kết nghiên cứu sở khoa học cho việc. .. hoạch cho phù hợp với điều kiện yêu cầu đặt Với ý nghĩa đó, thực đề tài: Nghiên cứu số thông số cấu tạo chế độ làm việc máy thu hoạch khoai lang liên hợp với máy kéo Shibaura SD 3543 ” mong đóng