Nghiên cứu thiết kế bộ phận gieo hạt đậu tương theo khóm

Mục tiêu cụ thể: Nghiên cứu các bộ phận của máy gieo hạt đậu tương làm cơ sở cho việc tính toán, thiết kế đi vào phục vụ sản xuất đáp ứng quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa nông ngh

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

ĐẶNG THẾ HUY

NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ BỘ PHẬN GIEO HẠT

ĐẬU TƯƠNG THEO KHÓM

Chuyên ngành: Kỹ thuật cơ khí

Người hướng dẫn khoa học: TS Lê Minh Lư

NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2016

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan những số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa được sử dụng để bảo vệ một học vị nào

Tôi xin cam đoan các thông tin trích dẫn đều được ghi rõ nguồn gốc

Hà Nội, ngày tháng năm 2016

Tác giả luận văn

Đặng Thế Huy

Mặc dù đã hết sức cố gắng nhưng do khó khăn về thiết bị, thời gian nghiên cứu

và khả năng hạn chế của bản thân cho nên luận văn không tránh khỏi những thiếu xót, rất mong nhận được ý kiến đóng góp từ các thầy, cô và bạn bè đồng nghiệp để luận văn này được hoàn thiện hơn

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày tháng năm 2016

Tác giả luận văn

Đặng Thế Huy

MỤC LỤC

Lời cam đoan i

Lời cảm ơn ii

Mục lục iii

Danh mục bảng vi

Danh mục hình vii

Trích yếu luận văn ix

Thesis abstract x

Phần 1 Mở đầu 1

1.1 Tính cấp thiết của đề tài 1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu 2

1.3 Phạm vi, đối tượng nghiên cứu 2

Phần 2 Tổng quan tài liệu 3

2.1 Đậu tương 3

2.1.1 Diện tích và sản lượng 3

2.1.2 Xu hướng tiêu thụ đậu tương 4

2.1.3 Tác dụng của đậu tương 6

2.1.4 Thời vụ trồng 7

2.1.5 Quy trinh sản xuất một số giống đậu tương 8

2.2 Phương pháp gieo hạt 11

2.2.1 Phương pháp gieo 11

2.2.2 Độ sâu gieo hạt 11

2.2.3 Yêu cầu ngoại cảnh 11

2.3 Cơ lý tính của hạt đậu tương 12

2.3.1 Cấu tạo vỏ 12

2.3.2 Hình dạng và kích thước hạt 13

2.3.3 Yếu tố cơ học 15

2.4 Các loại máy gieo hạt đậu tương và nguyên lý gieo 15

2.4.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu nước ngoài 15

2.4.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu trong nước 20

2.4.3 Một số loại máy gieo trong nước 21

2.5 Kết luận 23

Phần 3 Phương pháp nghiên cứu 25

3.1 Cách tiếp cận 25

3.1.1 Tiếp cận kế thừa 25

3.1.2 Tiếp cận liên ngành 25

3.1.3 Tiếp cận từ thực tiễn sản xuất 25

3.2 Phương pháp nghiên cứu 25

3.2.1 Phương pháp đo đạc 25

3.2.2 Phương pháp điều tra khảo sát 27

3.2.3 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết 27

3.2.4 Phương pháp phân tích đánh giá 28

Phần 4 Xác định thông số chính bộ phận gieo 30

4.1 Lựa chọn nguyên lý gieo 30

4.1.1 Sơ bộ nguyên lý làm việc 31

4.1.2 Nguyên lý cấu tạo của bộ phận gieo 33

4.2 Xác định các thông số chính của bộ phận gieo 34

4.2.1 Xác định kích thước lỗ định lượng của đĩa định lượng (đĩa di động) 34

4.2.2 Xác định thông số kích thước lỗ ra của đĩa cố định 36

4.2.3 Xác định số vòng quay tối đa và số lỗ của đĩa định lượng 36

4.2.4 Kích thước đĩa định lượng, đĩa cố định 40

4.3 Kết cấu bộ phận gieo 42

4.3.1 Phễu cấp liệu 42

4.3.2 Cốc ra hạt 43

4.3.3 Thùng đựng hạt 45

4.3.4 Buồng làm việc 46

4.3.5 Ống dẫn hạt 47

4.3.6 Hệ thống truyền động cho đĩa định lượng 48

4.4 Tính toán hệ thống di động, dẫn động 48

4.4.1 Tính toán thay đổi khoảng cách khóm 49

4.4.2 Bộ truyền xích 51

4.4.3 Bộ truyền bánh răng nón 52

4.4.4 Các trục truyền động và khớp nối 52

4.4.5 Kết cấu khung máy 53

4.4.6 Cơ cấu lấp đất 53

Phần 5 Kết luận và kiến nghị 54

5.1 Kết luận chung 54

5.2 Đề nghị 54

Tài liệu tham khảo 56

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Sản lượng đậu tương 3

Bảng 2.2 Nhập khẩu đậu tương của Việt Nam theo quốc gia 5

Bảng 2.3 Mật độ gieo đậu tương vụ xuân 10

Bảng 2.4 Mật độ gieo đậu tương vụ hè thu 10

Bảng 2.5 Mật độ gieo đậu tương vụ đông 11

Bảng 2.6 Các kích thước hạt 14

Bảng 2.7 Khối lượng riêng 14

Bảng 4.1 Kích thước bánh xích 51

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1 Diện tích trồng và sản lượng cây đậu tương tại Việt Nam (2011-2015) 4

Hình 2.2 Hạt đậu tương 13

Hình 2.3 Kích thước hạt đậu tương 14

Hình 2.4 Sơ đồ lấy hạt kiểu đĩa trục nằm ngang 16

Hình 2.5 Nguyên lý gieo kiểu trục cuốn 17

Hình 2.6 Nguyên lý gieo kiểu khí động 18

Hình 2.7 Sơ đồ nguyên lý kiểu ly tâm 19

Hình 2.8 Mô hình bộ phận ra hạt loại rung 20

Hình 2.9 Robot gieo hạt tự động 21

Hình 2.10 Máy gieo sạ 6 hàng trống (kéo tay) 22

Hình 2.11 Máy gieo hạt bắp 23

Hình 2.12 Sơ đồ nguyên lý làm việc của máy gieo đậu tương thành khóm 24

Hình 3.1 Thước cặp Mytutoyo 26

Hình 3.2 Thước dây KDS Diameter Rule 2m 26

Hình 3.3 Cân điện tử Bêmun 27

Hình 4.1 Mặt cắt luống gieo 30

Hình 4.2 Sơ bộ nguyên lý cấu tạo liên hợp máy 31

Hình 4.3 Sơ đồ nguyên lý làm việc của máy gieo đậu tương thành khóm 31

Hình 4.4 Mô hình nguyên lý cấu tạo bộ phận gieo 34

Hình 4.5 Khoảng cách khóm 36

Hình 4.6 Sơ đồ phân bố lỗ 37

Hình 4.7 Sơ đồ rơi hạt 38

Hình 4.8 Sơ đồ tính toán hạt rơi 39

Hình 4.9 Đĩa định lượng 41

Hình 4.10 Đĩa cố định 42

Hình 4.11 Mô hình cấu tạo bộ phận gieo 42

Hình 4.12 Kích thước phễu cấp liệu 43

Hình 4.13 Cốc ra hạt 44

Hình 4.14 Kích thước cốc ra hạt 44

Hình 4.15 Nắp điều chỉnh của ra hạt 45

Hình 4.16 Kích thước tấm chắn 45

Hình 4.17 Sơ đồ tính toán thùng đựng hạt 46

Hình 4.18 Buồng làm việc 47

Hình 4.19 Mô hình buồng làm việc 47

Hình 4.20 Ống dẫn hạt 48

Hình 4.21 Sơ đồ di chuyển 48

Hình 4.22 Bánh xe máy gieo 50

Hình 4.23 Sơ đồ truyền động bánh xích 50

TRÍCH YẾU LUẬN VĂN

Tên tác giả: Đặng Thế Huy

Tên luận văn: “Nghiên cứu thiết kế bộ phận gieo hạt đậu tương theo khóm”

Chuyên ngành: Kỹ thuật cơ khí Mã số: 60.52.01.03

Cơ sở đào tạo: Học viện Nông nghiệp Việt Nam

- Phương pháp điều tra khảo sát;

- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết;

- Phương pháp phân tích đánh giá

3 Kết quả chính

1 Xác định các đặc tính hạt đậu tương qua sử dụng một số giống cho cơ khí hóa khâu gieo

2 Xây dựng mô hình liên hợp máy gieo đậu tương

3 Thiết lập mô hình máy gieo hạt đặc trưng theo hàng, khóm đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật

4 Lựa chọn nguyên lý gieo phù hợp đặc trưng và điều kiện cơ khí hóa khâu gieo

ở Việt Nam (nguyên lý gieo theo khóm)

5 Tính toán thiết kế hoàn chỉnh bộ phận gieo

6 Tính toán thiết kế bộ phận di động và bộ phận truyền động từ bánh xe máy gieo đến bộ phận gieo

7 Tính toán thay đổi khoảng cách khóm bằng cách thay đổi tỷ số truyền bánh xích

4 Kết luận

Đề tài đã nghiên cứu, lựa chọn và xác định một số thông số chính của máy gieo hạt đậu tương Tuy nhiên do thời gian có hạn nên không tránh khỏi những sai sót Tác giả mong muốn đối tượng nghiên cứu của đề tài sẽ được nghiên cứu sâu rộng hơn để thiết kế

và chế tạo mẫu máy trong thời gian tới

THESIS ABSTRACT

The writer: Dang The Huy

The master thesis: “Study design department soybean sowing under pineapple”

Major in: Mechanical engineer Code: 60.52.01.03

Training facility: Vietnam National University and Agriculture

1 Purpose of the study

Selection of working principles, calculation and design department soybean sowing machines under pineapple

2 Research Methodology

- Measuring;

- Methodology survey;

- Theoretical research method;

- Methods of analysis and evaluation

3 Main results

1 Identify all features through usage of soybean seeds like some mechanized for

sowing

2 Develop model combines soybean sowing machine

3 Set seeders models featured in rows, clusters ensure the technical requirements

4 Select the appropriate seeding principles and conditions characterized mechanized sowing in Vietnam (the principle of sowing under pineapple)

5 Calculate the complete design sow division

6 Calculation of design moving parts and transmission parts from the wheel seeder to sow division

7 Calculate the change gap colonized by changing transmission ratio crawler

4 Conclusion

Subject studied, selected and identified some key parameters of soybean seed drills However, due to time constraints should not avoid mistakes Author desirable object of study of the subject will be further research to design and build a prototype machine in the near future

PHẦN 1 MỞ ĐẦU

1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Đậu tương hay đỗ tương, đậu nành (tên khoa học là Glycine max) là loại cây

họ đậu, giàu hàm lượng chất đạm protein, được trồng để làm thức ăn cho người và gia súc Cây đậu tương là cây có hiệu quả kinh tế lại dễ trồng Sản phẩm cây đậu tương được sử dụng rất đa dạng như dùng trực tiếp hạt thô hay chế biến thành đậu phụ, làm bánh kẹo … Ngoài ra cây đậu tương còn cải tạo đất, tăng năng suất cây trồng khác Đậu tương sản xuất trong nước và nhập khẩu được sử dụng nhằm đáp ứng nhu cầu tiêu dùng thực phẩm hàng ngày, ngành sản xuất thức ăn chăn nuôi và chế biến thực phẩm

Mặc dù đã bắt đầu tiến hành sản xuất trên quy mô công nghiệp từ năm 2011 nhưng Việt Nam vẫn phải nhập khẩu phần lớn lượng bột đậu tương nhằm bù đắp

sự thiếu hụt về thực phẩm protein trong nước và đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của ngành công nghiệp thức ăn chăn nuôi và nuôi trồng thủy sản Năm 2013, Việt Nam đã nhập khẩu khoảng 2,97 triệu tấn khô đậu tương, tăng 19% so với năm trước do sự sụt giảm của ngành công nghiệp xay xát trong nước; trong đó nhập khẩu từ Hoa Kỳ đạt 376 nghìn tấn, tăng 158% so với năm 2012 Tổ chức USDA (United States Department of Agriculture) dự báo kim ngạch nhập khẩu mặt hàng này của nước ta năm 2014 và năm 2015 sẽ tăng lần lượt là 3,1 và 3,2 triệu tấn, để đáp ứng nhu cầu của ngành thức ăn chăn nuôi đang hồi phục sau cuộc khủng hoảng kinh tế

Sản lượng đậu tương trong nước được trồng và thu hoạch chủ yếu bằng cách gieo thủ công Tuy nhiên cách gieo này vừa mất thời gian, công sức mà hiệu quả lại không cao Trong công cuộc công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước, việc

cơ giới hóa sản xuất nông nghiệp là một khâu không thể thiếu của công cuộc này

Cơ giới hóa sẽ làm thay đổi phương thức sản xuất, giảm nhẹ sức lao động cho con người, nâng cao năng suất lao động, giảm chi phí trong sản xuất nông nghiệp Nhờ cơ giới hoá mà bộ mặt của nông thôn thay đổi, phát triển thành một nông thôn văn minh, hiện đại vì cơ giới hóa sản xuất nông nghiệp cũng là tiền đề cho việc phát triển cơ sở hạ tầng nông thôn Cơ sở hạ tầng phát triển sẽ giúp cho các ngành kinh tế khác ở nông thôn cũng sẽ phát triển như thủ công nghiệp, công nghiệp, dịch vụ v.v

Vì vậy việc “Nghiên cứu thiết kế bộ phận gieo hạt đậu tương theo khóm”

là rất cần thiết và có ý nghĩa khoa học thực tiễn

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

Mục tiêu chung: Nâng cao hiệu quả quá trình gieo trồng đậu tương và tăng chất lượng của sản phẩm

Mục tiêu cụ thể: Nghiên cứu các bộ phận của máy gieo hạt đậu tương làm cơ

sở cho việc tính toán, thiết kế đi vào phục vụ sản xuất đáp ứng quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa nông nghiệp nông thôn

1.3 PHẠM VI, ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

- Nghiên cứu thiết kế các bộ phận máy gieo

 Đối tượng nghiên cứu

- Hạt đậu tương

- Máy gieo hạt đậu tương

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 ĐẬU TƯƠNG

2.1.1 Diện tích và sản lượng

Điều kiện thời tiết không thuận lợi đã khiến sản lượng đậu tương nước ta năm

2013 giảm 3% so với năm 2012, xuống còn 168 nghìn tấn Mưa bão nặng nề và kéo dài suốt năm đã khiến năng suất cây trồng và diện tích thu hoạch đậu tương giảm (tham khảo Bảng 2.1 và Hình 2.1) Quy mô sản xuất nhỏ lẻ so với các loại cây trồng khác chính là nguyên nhân khiến sản lượng đậu tương vẫn không đáp ứng được nhu cầu tiêu thụ trong nước Tổ chức USDA (United States Department

of Agriculture) dự báo nếu điều kiện thời tiết thuận lợi, diện tích gieo trồng đậu tương năm 2013 và 2014 lần lượt đạt 120 nghìn và 130 nghìn héc-ta, với mức sản lượng tăng nhẹ khoảng 176 và 192 nghìn tấn Khả năng cạnh tranh của đậu tương

so với ngô vẫn còn thấp do sản lượng tính trên mỗi héc-ta trồng đậu tương thấp hơn so với trồng ngô Khu vực trồng đậu tương chính tập trung ở vùng Đồng bằng sông Hồng, miền Bắc nước ta

Theo USDA, sản lượng đậu tương trong những năm tới sẽ tăng và đạt được mục tiêu mà Chính phủ đã đề ra trong Quy hoạch Tổng thể cho ngành hạt có dầu

là 350 nghìn héc-ta diện tích trồng trọt và 700 nghìn tấn sản lượng vào năm 2020 Tuy nhiên, năng suất nhìn chung vẫn còn thấp và việc mở rộng diện tích trồng trọt

của ngành chưa cao, trong đó nguyên nhân chính là khả năng cạnh tranh của cây

đậu tương

Bảng 2.1 Sản lượng đậu tương

Nguồn: Tổng cục Thống kê Việt Nam (GSO),

Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, *số liệu dự báo

Hình 2.1 Diện tích trồng và sản lượng cây đậu tương

tại Việt Nam (2011-2015)

Nguồn: Tổng cục Thống kê Việt Nam (GSO),

Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, *số liệu dự báo

2.1.2 Xu hướng tiêu thụ đậu tương

a Tiêu thụ nội địa

Các sản phẩm thức ăn chế biến từ đậu tương tiếp tục có sự tăng trưởng; được USDA ước tính sẽ tăng 4% mỗi năm Ngoài ra, lượng thực phẩm tiêu thụ cũng đuợc

dự đoán sẽ đạt 355 nghìn tấn trong năm 2014 và 370 nghìn tấn năm 2015

Hiện tại, hai cơ sở nghiền đậu tương tại Việt Nam đang hoạt động với công suất nghiền tối đa lên tới 4.000 tấn mỗi ngày Năm 2013, tổng sản lượng nghiền đậu tương

là 980 nghìn tấn, sản xuất 732 nghìn tấn bột đậu tương, 193 nghìn tấn dầu đậu tương thô, 32 nghìn tấn vỏ đậu tương Từ những con số này, tổ chức USDA đã điều chỉnh giảm sản lượng nghiền năm 2013 xuống 983 nghìn tấn, đồng thời cũng tăng mức dự báo năm 2014 lên 1,1 triệu tấn do nền kinh tế Việt Nam đang dần phục hồi cũng như những thuận lợi từ các chính sách hỗ trợ về tài chính Dựa trên công suất nghiền của hai nhà máy nghiền Việt Nam, USDA dự báo sơ bộ sản lượng nghiền mùa vụ 2014/15 của Việt Nam sẽ lên đến 1,2 triệu tấn

Nhu cầu về đậu tương protein sử dụng trong ngành công nghiệp thức ăn chăn nuôi và thủy sản đã tăng đáng kể trong năm năm qua, từ đó thúc đẩy ngành công nghiệp xay xát trong nước phát triển Năm 2013, trong số 13,4 triệu tấn thức ăn chăn nuôi thì đậu tương chiếm khoảng 26% (tương đương 3,5 triệu tấn) Những năm gần đây, ngành thức ăn chăn nuôi tăng trưởng chậm do sự bùng nổ các dịch

bệnh trên động vật khiến số lượng các đàn gia súc gia cầm giảm đồng thời suy thoái kinh tế năm 2010 đến nay chỉ phần nào được cải thiện Tuy nhiên, theo các nhà sản xuất thức ăn trong nước, sản lượng thức ăn cho lợn và thủy sản trong giai đoạn này tiếp tục tăng, cho thấy các ngành này vẫn hoạt động tốt bất chấp sự suy thoái kinh tế Sản lượng thức ăn cho nuôi trồng thủy sản trong năm 2013 tăng 20%

so với cùng kì năm ngoái, tốc độ tăng trưởng cao nhất kể từ năm 2008 Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn ước tính nhu cầu cho ngành công nghiệp thức ăn sản xuất trong nước sẽ tăng lên 15 triệu tấn vào năm 2014, 16 triệu năm 2015 và

19 triệu năm 2020

b Nhập khẩu

Tổ chức USDA điều chỉnh lượng nhập khẩu đậu tương mùa vụ 2012/13 ước tính xuống còn 1,26 triệu tấn, giảm 13,7% so với cùng kì năm ngoái do nhu cầu đối với ngành xay xát giảm Năm 2013, Việt Nam nhập khẩu khoảng 45% đậu tương từ Brazil, 44% từ Hoa Kỳ, còn lại đến từ các nước Argentina, Canada, Uruguay và các quốc gia khác (tham khảo Bảng 2.2) Lượng đậu tương nhập khẩu

từ Hoa Kỳ là 556 nghìn tấn, có giảm nhẹ so với 577 nghìn tấn năm 2012, nhưng cao hơn 145% so với năm 2011 Thị phần của Hoa Kỳ cũng tăng trong vài năm trở lại đây, từ 20% năm 2012 lên 44% năm 2013, chủ yếu nhờ chất lượng ổn định và

sự sẵn có của đậu tương Hoa Kỳ trong suốt năm Những yếu tố này cho thấy khả năng nắm bắt mức tiêu thụ vượt trội so với các quốc gia khác của các công ty xuất khẩu Hoa Kỳ Kim ngạch nhập khẩu đậu tương đạt con số kỷ lục 845 triệu USD năm 2012 trước khi giảm xuống còn 704 triệu năm 2013 do sự hạ giá trên thị trường thế giới

Bảng 2.2 Nhập khẩu đậu tương của Việt Nam theo quốc gia

2.1.3 Tác dụng của đậu tương

2.1.3.1 Giá trị về mặt thực phẩm

Hạt đậu tương có thành phần dinh dưỡng cao, hàm lượng prôtein trung bình khoảng từ 35,5 - 40% Trong khi đó hàm lượng prôtein trong gạo chỉ 6,2 - 12%; ngô: 9,8 - 13,2% thịt bò: 21%; thịt gà: 20%; cá: 17 - 20% và trứng: 13 - 14,8%, lipit từ 15 - 20%, hyđrát các bon từ 15 - 16% và nhiều loại sinh tố và muối khoáng quan trọng cho sự sống Hạt đậu tương là loại thực phẩm duy nhất mà giá trị của

nó được đánh giá đồng thời cả prôtit và lipit Prôtein của đậu tương có phẩm chất tốt nhất trong số các prôtein có nguồn gốc thực vật Hàm lượng prôtein trong hạt đậu tương cao hơn cả hàm lượng prôtein có trong cá, thịt và cao gấp 2 lần so với các loại đậu đỗ khác

Hàm lượng axít quan trọng có chứa lưu huỳnh như methionin và sixtin của đậu tượng cao gần bằng hàm lượng các chất này có trong trứng gà Hàm lượng cazein, đặc biệt lizin cao gần gấp rưỡi lần chất này có trong trứng Vì thế mà khi nói về giá trị của prôtein trong hạt đậu tương là nói đến hàm lượng prôtein cao và

sự cân đối của các loại axít amin cần thiết Prôtein của đậu tương dễ tiêu hoá hơn thịt và không có các thành phần tạo colesteron Ngày nay người ta mới biết thêm hạt đậu tương có chứa lexithin, có tác dụng làm cho cơ thể trẻ lâu, tăng thêm trí nhớ, tái tạo các mô, làm cứng xương và tăng sức đề kháng của cơ thể

Hạt đậu tương có chứa hàm lượng dầu béo cao hơn các loại đậu đỗ khác nên được coi là cây cung cấp dầu thực vật quan trọng Lipit của đậu tương chứa một tỉ

lệ cao các axít béo chưa no (khoảng 60 - 70%) có hệ số đồng hoá cao, mùi vị thơm như axit linoleic chiếm 52 - 65%, oleic từ 25 - 36%, linolenolic khoảng 2 - 3% Dùng dầu đậu tương thay mỡ động vật có thể tránh được xơ mỡ động mạch Trong hạt đậu tương có khá nhiều loại vitamin, đặc biệt là hàm lượng vitamin B1 và B2 ngoài ra còn có các loại vitamin PP, A, E, K, D, C,v.v Đặc biệt trong hạt đậu tương đang nảy mầm hàm lượng vitamin tăng lên nhiều, đặc biệt là vitamin C Phân tích thành phần sinh hoá cho thấy trong hạt đậu tương đang nảy mầm, ngoài hàm lượng vitamin C cao, còn có các thành phần khác như: vitamin PP và nhiều chất khoáng khác như Ca, P, Fe v.v Chính vì thành phần dinh dưỡng cao như vậy nên đậu tương có khả năng cung cấp năng lượng khá cao khoảng 4700 cal/kg Hiện nay, từ hạt đậu tương người ta đã chế biến ra được trên 600 sản phẩm khác nhau, trong đó có hơn 300 loại làm thực phẩm được chế biến bằng cả phương pháp cổ truyền, thủ công và hiện đại dưới dạng tươi, khô

và lên men vv như làm giá, đậu phụ, tương, xì dầu vv đến các sản phẩm cao

cấp khác như cà phê đậu tương, bánh kẹo và thịt nhân tạo vv Đậu tương còn là

vị thuốc để chữa bệnh, đặc biệt là đậu tương hạt đen, có tác dụng tốt cho tim, gan, thận, dạ dày và ruột Đậu tương là thức ăn tốt cho những người bị bệnh tiểu đường, thấp khớp, thần kinh suy nhược và suy dinh dưỡng

2.1.3.2 Giá trị về mặt công nghiệp

Đậu tương là nguyên liệu của nhiều ngành công nghiệp khác nhau như: chế biến cao su nhân tạo, sơn, mực in, xà phòng, chất dẻo, tơ nhân tạo, chất đốt lỏng, dầu bôi trơn trong ngành hàng không, nhưng chủ yếu đậu tương được dùng để ép dầu Hiện nay trên thế giới đậu tương là cây đứng đầu về cung cấp nguyên liệu cho

ép dầu, dầu đậu tương chiếm 50% tổng lượng dầu thực vật Đặc điểm của dầu đậu tương: khô chậm, chỉ số iốt cao : 120 - 127 ; ngưng tụ ở nhiệt độ : - 15 đến – 18oC

Từ dầu này người ta chế ra hàng trăm sản phẩm công nghiệp khác như: làm nến,

xà phòng, ni lông v.v

2.1.3.3 Giá trị về mặt nông nghiệp

- Làm thức ăn cho gia súc: Đậu tương là nguồn thức ăn tốt cho gia súc 1 kg hạt đậu tương đương với 1,38 đơn vị thức ăn chăn nuôi Toàn cây đậu tương (thân,

lá, quả, hạt) có hàm lượng đạm khá cao cho nên các sản phẩm phụ như thân lá tươi

có thể làm thức ăn cho gia súc rất tốt, hoặc nghiền khô làm thức ăn tổng hợp của gia súc Sản phẩm phụ công nghiệp như khô dầu có thành phần dinh dưỡng khá cao: N: 6,2%, P2O5: 0,7%, K2O: 2,4%, vì thế làm thức ăn cho gia súc rất tốt

- Cải tạo đất: Đậu tương là cây luân canh cải tạo đất tốt 1 ha trồng đậu tương nếu sinh trưởng phát triển tốt để lại trong đất từ 30-60 kg Nito Trong hệ thống luân canh, nếu bố trí cây đậu tương vào cơ cấu cây trồng hợp lý sẽ có tác dụng tốt đối với cây trồng sau, góp phần tăng năng suất cả hệ thống cây trồng mà giảm chi phí cho việc bón N Thân lá đậu tương dùng bón ruộng thay phân hữu cơ rất tốt bởi hàm lượng N trong thân chiếm 0,05%, trong lá: 0,19%

2.1.4 Thời vụ trồng

Đậu nành có thể trồng được quanh năm nhưng với mỗi thời vụ canh tác khác nhau sẽ có ảnh hưởng rõ rệt đến sự sinh trưởng cây trồng, tình hình sâu bệnh, năng suất, phẩm chất hạt, chi phí sản xuất Tại vùng Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL), thời vụ canh tác thích hợp nhất là Đông Xuân và Xuân Hè

Đậu nành là cây ngắn ngày, nên có thể bố trí vào các mô hình luân canh, xen

vụ để tăng vòng quay của đất, nâng giá trị kinh tế cho người sử dụng đồng thời hạn chế nguồn sâu bệnh lưu tồn qua mùa vụ canh tác

Vụ Đông Xuân: Lượng ánh sáng đầy đủ, đậu nành trổ hoa sớm, thời gian sinh trưởng ngắn, thuận lợi trong việc thu hoạch và phơi hạt Sâu bệnh phát triển trong

vụ này tương đối ít Hạt thu hoạch trong vụ này có phẩm chất tốt, nên có khả năng bảo quản được lâu

Lưu ý trong vụ Đông Xuân: Nên trồng mật độ dầy hơn, do thân lá phát triển hạn chế hơn so với các vụ khác

Vụ Xuân Hè: Đậu nành được trồng ở những chân ruộng lúa Đông Xuân sớm, (trước đây, thường được trồng luân canh với lúa mùa) Trong vụ này, nếu được chăm sóc và đầu tư kỹ thuật đúng mức, đậu nành sinh trưởng và phát triển tốt hơn

vụ Đông Xuân, năng suất cũng cao hơn Nhưng vụ này, sâu bệnh bộc phát rất mạnh, nhất là các đối tượng như dòi đục thân ở đầu vụ và sâu đục trái ở cuối vụ Trong vụ này, gieo càng muộn, thì mức độ thiệt hại do dòi đục thân càng gia tăng Lúc thu hoạch sẽ gặp trở ngại do mưa, phẩm chất hạt giảm, tỷ lệ hạt bị mốc và bệnh hạt tím cao

Vụ Hè Thu: Thời gian chiếu sáng trong ngày dài, nên đậu nành trổ hoa muộn, thời gian sinh trưởng kéo dài

Lưu ý trong vụ Hè Thu: Trong vụ này, đậu nành phát triển thân lá rất mạnh,

do đó mật độ trồng nên thưa hơn so với các vụ khác trong năm

Đầu vụ thường gặp hạn, nên lưu ý vấn đề nước tưới Cuối vụ, do mưa nhiều, thường gặp khó khăn trong khâu phơi hạt, hạt dễ bị mốc và bệnh hạt tím Trong vụ

Hè Thu, đậu nành dễ bị đổ ngã và phẩm chất hạt cũng kém hơn so với các vụ khác trong năm

Vụ Thu Đông: Trong vụ này, mưa thường xuất hiện nhiều và liên tục, cần lưu

ý các vấn đề chống úng cho cây

2.1.5 Quy trinh sản xuất một số giống đậu tương

2.1.5.1 Giống đậu tương DT2001

Vụ xuân: 35 – 45 cây/m2, vụ hè, hè thu: 20 – 30 cây/m2, vụ đông: 40 – 45 cây/m2 Lượng giống cần: 60 – 70 kg/ha gieo đất khô (2 – 2,5 kg/sào), 90 kg/ha gieo vãi đất ướt sau lúa

a) Trên đất màu: Chọn đất chủ động tưới tiêu, cát pha, ít chua Có thể làm đất toàn diện, cày bừa kỹ đối với đất khô hoặc làm đất tối thiểu đối với đất ướt

nhưng phải cày lên đất thành luống để bảo đảm thoát nước tốt Bề mặt luống rộng 1,2 – 1,5 m, rãnh rộng 30 - 40 cm, sâu 20 - 25 cm

Rạch luống gieo hạt

- Nếu mặt luống rộng 1,2 m, trên đất ướt rạch ngang sâu 2 - 3 cm (trên đất khô 5 - 7 cm)

- Nếu để luống rộng 0,8 m, rạch 3 hàng dọc Rạch cách nhau 40 cm

Tra hạt theo mật độ ở trên, số hạt thừa nên gieo thêm 0,5 - 1m2 mạ ở đầu bờ

để dặm sau 7 ngày khi cây con chưa có lá nhặm ở các chỗ khuyết mật độ

b) Trên đất ướt sau lúa: Áp dụng biện pháp gieo thẳng bằng máy hoặc vãi bằng tay kết hợp phạt rạ phủ kín hạt (theo quy trình riêng)

2.1.5.2 Giống đậu tương DT2008

2 Thời vụ

Giống thích hợp với vụ xuân sớm, gieo từ 20/01 đến 10/2, vụ hè thu từ 25/5,

vụ đông gieo trước 25/9

Chọn đất, làm đất và gieo hạt: Chọn đất chủ động tưới tiêu, cày rạch luống

để thoát nước, mặt luống rộng 1,2 – 1,5 m, rãnh rộng 30 – 40 cm, sâu 15 – 20 cm

Vụ xuân, gieo thích hợp trên đất ruộng không đủ nước cấy lúa Có thể áp dụng biện pháp gieo vãi, trồng đậu tương bằng phương pháp làm đất tối thiểu và áp dụng biện pháp che phủ nilon

2.1.5.3 Giống đậu tương DT 96

2 Thời vụ gieo hạt

Ở phía Bắc, vụ xuân từ 20/2-1/4, hè thu từ 15/6-30/7, đông trước 5/10; ở các tỉnh phía Nam, áp dụng chung trong khung thời vụ như các giống đậu tương khác

2.1.5.4 Giống đậu tương DT 51

1 Mật độ gieo

DT51 có thể gieo theo hốc hoặc theo hàng đơn Nếu gieo theo hốc, nên để khoảng cách giữa các hốc từ 10-14 cm, mỗi hốc gieo 2 hạt; nếu gieo đơn thì hạt cách nhau 6-7 cm là vừa Trong trường hợp gieo vãi không rạch hàng (trên chân đất lúa 2 vụ sau thu hoạch) bà con có thể gieo với lượng giống từ 3-3,5 kg/sào và nhổ tỉa, định cây trong quá trình chăm sóc để có mật độ trung bình từ 30-40 cây/m2

sẽ cho năng suất cao nhất Gieo hạt khi đất có đủ độ ẩm, nếu đất khô nên tưới nhẹ trước khi gieo

2 Thời vụ

DT51 có thời gian sinh trưởng dài ngày hơn DT84, do đó bà con cần chủ động điều chỉnh thời gian gieo trồng ngay từ đầu Vụ đông gieo từ 10/9 - 5/10, vụ xuân gieo từ 15/2 - 10/3, vụ HT gieo từ 1/6 - 20/6 để đảm bảo thời gian chế biến hạt giống cung cấp kịp cho vụ đông Riêng các tỉnh vùng núi phía Bắc do khí hậu lạnh hơn nên vụ xuân thường gieo muộn hơn các tỉnh đồng bằng Bắc bộ và chỉ nên trồng 2 vụ chính trong năm (vụ xuân hè gieo từ 10/3 - 15/4, vụ HT từ 15/7 - 20/8 Dựa vào các số liệu của 4 giống lúa trên ta có bảng mật độ gieo, số cây trên hốc, khoảng cách hàng theo mùa vụ

Bảng 2.3 Mật độ gieo đậu tương vụ xuân

Tên vụ Mật độ (cây/m 2 ) Số cây/1gốc Khoảng cách

Bảng 2.4 Mật độ gieo đậu tương vụ hè thu

Tên vụ Mật độ (cây/m 2 ) Số cây/1gốc Khoảng cách hàng

Bảng 2.5 Mật độ gieo đậu tương vụ đông

Tên vụ Mật độ (cây/m 2 ) Số cây/1gốc Khoảng cách

Hạt có thể được gieo bằng máy hoặc bằng tay, nhưng thường được gieo theo

3 cách chính: gieo theo hàng, theo hốc và gieo vãi Gieo hạt bằng máy được sử dụng phổ biến đối với các nước phát triển như Mỹ Gieo bằng tay theo hàng là phương pháp rất phổ biến ở nước ta Ở những chân đất thoát nước không tốt, người

ta phải lên luống trước sau đó rạch thành hàng và gieo Gieo hốc cũng là một tập quán ở một vài nơi, gieo theo phương pháp này chậm, tốn công nhưng hạt đội đất tốt hơn Gieo vãi là phương pháp được sử dụng ở một số vùng núi cao Bắc bộ: Cao Bằng, Lạng Sơn Gieo theo phương pháp này rất nhanh, không tốn công nhưng tốn giống, tốn nhiều công chăm sóc, mật độ cây không đồng đều

2.2.2 Độ sâu gieo hạt

Độ sâu gieo hạt ảnh hưởng tới nảy mần và mọc của cây qua nhiệt độ và độ

ẩm đất Độ sâu thích hợp đối với hầu hết các giống và đất trồng vào khoảng 2,5 tới

4 cm, với đất dễ bị váng nên gieo nông, ở đất cát nên gieo sâu Một số tác giả đề nghị không nên gieo trên đất khô Nhưng nếu thời tiết có biến chuyển thuận lợi lúc

đó có thể gieo được Hạt giống chất lượng cao có thể sống được 10 - 14 ngày trong đất khô

2.2.3 Yêu cầu ngoại cảnh

- Đất: Cây đậu tương không yêu cầu nghiêm khắc về đất trồng, đất thích hợp nhất đối với cây đậu tương là loại đất có tầng canh tác sâu, giàu chất hữu cơ, canxi, kali và pH (độ chua) trung tính, mực nước ngầm sâu, giữ ẩm tốt, dễ thoát nước Đậu tương chịu mặn và chua kém hơn nhiều cây trồng khác, độ pH thích hợp nhất

là 6,0 - 7,0

- Nước: Ở giai đoạn nảy mầm và cây con, tỷ lệ sử dụng nước thấp Nhu cầu nước của cây đậu tương tăng dần khi cây ở giai đoạn từ 3 - 5 lá kép, tăng nhanh và cao nhất ở giai đoạn từ khi cây ra hoa đến khi quả vào chắc

- Nhiệt độ: Nhiệt độ thích hợp cho sự nở hoa và đậu quả là 25 - 280C, ẩm độ không khí 75 - 80%, ẩm độ đất 70 - 80%

2.3 CƠ LÝ TÍNH CỦA HẠT ĐẬU TƯƠNG

70 µm nằm vuông góc với bề mặt hạt, lớp màng ngoài có nhiều lỗ Bên ngoài lớp

mô dậu là lớp màng cutin Cũng như những cây họ đậu khác, ở lớp vỏ ngoài của

tế bào lớn có một vùng cứng có tính khúc xạ ánh sáng mạnh hơn các phần màng khác Đặc điểm này thường thấy ở loài hoang dại, còn ở đậu tương trồng thì không

rõ lắm

Hạ bì bao gồm một lớp tế bào cứng, dài và có khoảng trống lớn ở giữa chúng Những tế bào này có chiều dài 30-l00µm Vỏ của tế bào có độ dày không đều, ở đầu màng mỏng ở giữa màng dày hơn

Nhu mô bên trong bao gồm từ 6 đến 8 lớp tế bào dẹt, trống rỗng màng mỏng Lớp nhu mô này đồng đều ở khắp vỏ hạt trừ rốn hạt, nơi mà có 3 lớp rõ ràng: lớp ngoài gồm tế bào dạng sao với khoảng trống giữa chúng; lớp giữa gồm tế bào dẹt, nhỏ và chứa nhiều bó dẫn nhỏ, bó dẫn đó phân nhánh ra xung quanh rốn hạt, lớp trong bao gồm những tế bào đặc trưng cho nhu mô

Do vỏ của lớp tế bào nhu mô dậu có lớp cuốn che phủ, sự trao đổi khí không thể xảy ra, con đường duy nhất cho sự trao đổi khí giữa phôi và môi trường là qua rốn hạt Vì vậy cấu trúc của rốn ảnh hưởng tới quá trình trao đổi chất và lượng nước trong phôi Những mảnh của nội nhũ bị ép chặt vào vỏ hạt Lớp ngoài của nội nhũ gọi là lớp aleurone gồm những tế bào hình lập phương, nhỏ, chứa đầy đạm Bên trong lớp này là một vài lớp tế bào nội nhũ bị chèn ép bởi sự sinh trưởng của phôi Ở một số giống không có lớp aleurone

Gần đây, qua nghiên cứu bề mặt hạt đậu tương Wolf et al (1981), Hill and

West (1982) cho rằng, ở nhiều giống đậu tương trên vỏ hạt có nhiều lỗ (có tới 277 lỗ/mm2) trong khi đó một vài hạt vỏ cứng có lỗ, một vài hạt khác không có (Ngô Thế Dân và cs., 1999) Hình dạng lỗ có thể là tròn với đường kính 15 => 25µm, hoặc dài với kích thước 4 x 40µm Những lỗ này đi sâu vào tới 20-35% độ dài của lớp mô dậu Bên dưới lỗ có khoảng nhỏ hình ô van kéo dài tới lớp mô cứng (hạ bì) Những lỗ này tạo điều kiện thuận lợi cho những sợi nấm đi vào và nó có thể giúp cho hấp thụ nước trong quá trình nảy mầm

Phôi trưởng thành bao gồm 2 lá mầm, một chồi mầm, 2 lá đơn bao quanh mầm lá có ba lá chét và một trụ mầm dưới rễ Đầu rễ được bảo vệ bởi vỏ hạt Mầm chồi dài khoảng 2mm và có hai lá đơn nằm đối diện nhau, mỗi lá đơn có một cặp

lá kèm theo ở phần gốc Hệ thống ống dẫn của lá đơn bao gồm gỗ sơ cấp và thứ cấp non và một số mô libe trưởng thành Trước khi hạt trưởng thành, tế bào ở thể này phân chia và tạo thành mầm của lá có 3 lá chét Trục mầm dưới (rễ) dài khoảng

5 mm, tiếp xúc với vỏ hạt và ở mặt trong bị ép chặt vào lá mầm Khi phôi ngủ nghỉ,

sự chuyển tiếp từ rễ tới trụ dưới mầm không có sự thay đổi về giải phẫu học rõ ràng Ở trong trụ mầm dưới, hệ thống mô bao gồm: biểu bì, vỏ và trung trụ Hạt đậu tương có màu sắc khác nhau: vàng, xanh, nâu, đen, có thể một màu,

2 màu hoặc nhiều màu Sắc tố vỏ hạt chủ yếu nằm ở mô dậu, nó bao gồm: sắc tố nằm ở không bào, diệp lục nằm ở lạp thể và hợp chất của những yếu tố này Cả mô dậu và nhu mô trung trụ thường có sắc tố ở vùng rốn, như vậy rốn có màu sắc đậm hơn Lá mầm của phôi trưởng thành thường có màu xanh, vàng hoặc vàng trắng, nhưng ở hầu hết các giống nó có màu vàng

2.3.2 Hình dạng và kích thước hạt

Hình 2.2 Hạt đậu tương

Hình 2.3 Kích thước hạt đậu tương Bảng 2.6 Các kích thước hạt Giống

Hình dạng

Rộng

b (mm)

Độ dày c (mm)

Dài

a (mm)

Khối lượng

1000 hạt (g) Tên địa

phương Ký hiệu

Ba Vì DT51 Dài 6,5 4,2 9,4 200,34 Hưng Yên DT2001 Tròn 7 5 8,2 165,86 Tây Nguyên DT96 Bầu dục 7,6 4.6 7,9 190,45 Yên Bái DT2008 Tròn 6,2 4.9 7,6 230,06 Bảng (2.6) trình bày hình dạng, kích thước và khối lượng hạt của 4 giống đậu tương địa phương Giống đậu tương DT96 tương đối phổ biến trên thị trường Hà Nội Hạt có hình bầu dục Chọn 1000 hạt giống ngẫu nhiên xác định kích thước khối của hạt dựa trên ba thông số kích thước dài, rộng, dầy (a, b, c) Chiều dài nằm trong khoảng 7,6mm đến 9,4mm Chiều rộng nằm trong khoảng 6,2mm đến 7,6mm Bề rộng nằm trong khoảng 4,5mm đến 5mm

Khối lượng riêng của một số giống hạt đậu tương

Bảng 2.7 Khối lượng riêng

2.3.3 Yếu tố cơ học

Hạt đậu tương có khả năng chống chịu sự phá hoại cơ học kém Nó có thể bị

vỡ xây sát trong quá trình thu hoạch, phơi và làm sạch Tỷ lệ hạt bị vỡ cơ học tỷ lệ nghịch với độ ẩm hạt Độ ẩm thích hợp để thu hoạch khoảng 12 - 14%, tỷ lệ hạt bị tổn thương sẽ bị giảm, nhưng hạt với độ ẩm cao sẽ bị tổn thương từ bên trong và nảy mần sẽ giảm đi Hạt to dễ bị tổn thương hơn hạt nhỏ và những hạt được phơi khô ở nhiệt độ cao dễ bị tổn thương

Ảnh hưởng của tổn thương cơ học đến chất lượng phụ thuộc vào tỷ lệ và loại tổn thương Nhìn chung khi tỷ lệ hạt bị tổn thương tăng, tỷ lệ nảy mần giảm, tỷ lệ cây con không bình thường tăng Tỷ lệ hạt tổn thương cũng làm giảm tỷ lệ hạt mọc

ở ngoài đồng ruộng

Một số phương pháp đưa ra để đo sự tổn thương hạt Dùng indoxyl acetate

để phát hiện vết nứt, xây sát ở vỏ hạt Hoặc ngâm hạt trong hypochlorite natri để phát hiện vết nứt ở vỏ hạt Hoặc dùng tetrazolium cũng để phát hiện tổn thương ở

lá mầm và trụ mầm dưới

2.4 CÁC LOẠI MÁY GIEO HẠT ĐẬU TƯƠNG VÀ NGUYÊN LÝ GIEO 2.4.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu nước ngoài

2.4.1.1 Tình hình cơ giới hóa ngoài nước

Các nước trên thế giới đã phát triển hơn chúng ta Họ phát triển từ đồng bộ khâu làm đất, gieo trồng, chăm sóc, thu hoạch và chế biến nông sản theo thu hoạch Sản phẩm tạo ra có sản lượng và năng suất rất cao

Trước khi trở thành một trong vài nước công nghiệp hàng đầu trên thế giới, Nhật Bản cũng là một nước nông nghiệp với tỷ lệ nông dân tương đương với Việt Nam Dường như Nhật Bản không thể phát triển nếu không có sự phổ biến máy móc Hiện tại canh tác phổ biến là dùng máy móc Các phương pháp canh tác truyền thống nhanh chóng nhường chỗ cho máy cày, máy ủi và nhiều loại máy móc khác Nhờ tất cả các yếu tố đó chỉ trong một thế hệ nền nông nghiệp của Nhật Bản đã phát triển mạnh mẽ

Cơ giới hóa của Trung Quốc đã được áp dụng rộng rãi Các nước phát triển trên thế giới Anh, Mỹ máy móc là một phần không thể thiếu trong nông nghiệp Mỗi trang trại đều được cung cấp đầy đủ các loại máy tiên tiến nên năng suất của

hộ rất cao và tiêu tốn ít sức lao động

2.4.1.2 Nguyên lý gieo một số cơ cấu thường dùng

a Cơ cấu lấy nhả hạt kiểu đĩa có trục nằm ngang

Hình 2.4 Sơ đồ lấy hạt kiểu đĩa trục nằm ngang

A- Sơ đồ chung B- Đĩa lấy hạt có trục ngang

1 Thùng chứa hạt; 2 Buồng gieo; 3 Đĩa gieo; 4 Tấm gạt nhả hạt;

5 Ống dẫn hạt; 6 Ru lô gạt hạt; 7 Lỗ nhận hạt khoan trên đĩa gieo

Cơ cấu này thường được dung để gieo các loại hạt tròn (ngô, đậu tương…) Đĩa gieo thường có đường kính từ 100 - 600mm, có bề dầy đủ để khoan 1 hoặc 2 hàng lỗ Các lỗ của đĩa có kích thước chỉ đủ để cho một hạt giống dễ dàng lọt qua Hạt giống từ thùng chứa hạt rơi xuống buồng gieo và tự nạp vào lỗ trên đĩa trong

số lỗ nằm trong đáy buồng gieo Một quả rulô có bề mặt bằng cao su quay ngược chiều với đĩa gieo có tác dụng gạt các hạt trong lỗ trở về buồng hạt Khe hở giữa mặt rulô gạt hạt và mặt ngoài đĩa gieo đảm bảo gạt hết hạt nằm trên mặt ngoài đĩa gieo trở lại buồng gieo mà không ảnh hưởng tới các hạt nằm gọn trong lỗ Đĩa gieo

sẽ mang các hạt ra ngoài, khi tới ống dẫn hạt, nó sẽ đổ hạt xuống ống dẫn hạt để đưa hạt xuống rãnh

Đối với hạt có kích thước ba chiều không đều nhau khả năng hạt vào lỗ ngang là khó khăn, hơn nữa việc trà sát với rulô làm hư hỏng hạt Mặt khác mỗi lỗ chỉ chứa một hạt do đó nguyên lý này không phù hợp với gieo đậu tương theo khóm với mỗi khóm từ 1 đến 2 hạt

b Nguyên lý gieo kiểu trục cuốn

Sơ đồ nguyên lý gieo kiểu trục cuốn

Hình 2.5 Nguyên lý gieo kiểu trục cuốn

1 Thùng chứa hạt; 2 Trục cuốn; 3 Ống dẫn hạt; 4 Lưỡi rạch hàng;5, 6 Cơ cấu truyền động; 7 Bộ phận

lấp hạt; 8 Lò xo; 9 Cánh trộn đảo hạt

Hạt giống tự chảy xuống họng hạt Cánh khuấy trộn (9) đảo khối hạt, nhờ thế hạt dễ dàng rơi vào rãnh của trục cuốn Trục cuốn cắt rãnh và được đặt trong họng hạt, nhận chuyển động từ bánh xe máy gieo qua xích truyền Hạt lấy vào các rãnh của trục cuốn sẽ được nhả vào ống dẫn hạt để đưa vào rãnh đất Bộ phận lấp thường

là các dải xích sẽ khỏa đất, lấp hạt dưới rãnh

Các cụm gieo được gắn trên một khung Thùng gieo có thể chung cho tất cả các cụm gieo hoặc nếu số lượng hàng gieo quá lớn thì thùng gieo có thể được chia đôi cho mỗi nửa số cụm gieo

Nhược điểm chính của cụm gieo này là cung cấp hạt không đều và độ an toàn không cao

Nguyên lý gieo kiểu trục cuốn dùng để gieo hạt tròn, nhẵn, hạt gieo có vỏ cứng, gieo theo hàng, do dùng cánh khuấy hư hỏng hạt

c Nguyên lý gieo khí động

Hình 2.6 Nguyên lý gieo kiểu khí động

Ghi chú: a/ Mô hình, b/ Nguyên lý

Buồng A và B được ngăn cách bởi vách C Áp suất ở buồng A là PAvà áp suất ở buồng B là PB Ta có PA> PB

Vách C có các lỗ nhỏ hơn đường kính trung bình của hạt Các hạt được đổ vào buồng A (buồng có áp suất lớn) Do chênh lệch áp suất, các hạt sẽ bị hút vào các lỗ trên vách C và dính vào đó Khi nó di chuyển sang vị trí 2 áp suất giữa buồng A và B cân bằng thì lúc đó hạt sẽ rơi xuống Như vậy để hạt dính vào lỗ của vách C thì hạt phải có dạng hình tròn, nhẵn, mỗi lỗ chỉ dính được một hạt Đối với hạt đậu có dạng dài và yêu cầu theo khóm 1 - 2 hạt nên không áp dụng nguyên lý này

d Nguyên lý gieo kiểu ly tâm

Hình 2.7 Sơ đồ nguyên lý kiểu ly tâm

1 Thanh xoay; 2 Thùng đựng hạt; 3 Cửa ra hạt; 4 Động cơ điện; 5 Đĩa ly tâm; 6 Buly căng đai; 7 Khung máy; 8 Puly dẫn động; 9 Trục puly bị động; 10 Dây đai; 11 Bu long điều chỉnh khoảng cách cửa ra hạt so với tâm đĩa; 12 Rãnh điều chỉnh góc xoay; 13 Bu long; 14 Tấm điều chỉnh

Nguyên lý làm việc như sau: Hạt giống được đổ vào thùng (2), lượng hạt ra được điều chỉnh bằng tấm điều chỉnh (14), có thể thay đổi vị trí rơi của hạt trên đĩa Khi máy làm việc đĩa quay, hạt rơi trên đĩa được văng ra xa dưới tác dụng của lực ly tâm tạo thành dải hạt hình dẻ quạt, độ văng xa phụ thuộc vào tốc độ quay của đĩa

Ưu điểm: đảm bảo gieo đều, khả năng gieo các loại hạt có cơ lý tính khác nhau, tỷ lệ hư hỏng thấp

Nhược điểm: Khi máy đứng tại chỗ hạt tung ra xếp thành vòng tròn, khi máy chuyển động các đường tròn này đan xen nhau tạo ra độ chập giữa các hàng gieo, lượng hạt gieo sẽ không đều nhau

Nguyên lý này để gieo xạ, gieo trên diện tích rộng

e Nguyên lý gieo kiểu rung động

Hình 2.8 Mô hình bộ phận ra hạt loại rung

1 Thùng hạt; 2 Tấm giới hạn độ dài tiếp xúc giữa hạt và đáy rung; 3 Đáy rung; 4 Tấm điều chỉnh cửa ra hạt; 5 Puli chủ động; 6,10 Cam; 7.lò xo chống tháo khớp; 8 Puli phụ động; 9 Ổ trượt; 11 Đai truyền;

12 Thanh biên; 13 Thanh trượt; 14 Giá trượt và điều chỉnh góc nghiêng của máng rung; 15 Máng rung;

16 Ống dẫn hạt

Nguyên tắc hoạt động: Chuyển động quay được truyền từ động cơ điện qua trục các đăng làm quay trục chủ động Cam lệch tâm trên trục chủ động làm cho các thanh dao dộng lắc, đáy rung hoạt động, tác động vào khối hạt ở đáy thùng kéo hạt ra Hạt trượt trên đáy qua cửa ra hạt và rơi xuống máy rung Chuyển động từ trục chủ động qua hệ puli và đai truyền làm quay trục bị động Cam lệch tâm trên trục bị động quay làm cho máng rung động Hạt vừa chuyển động vừa được phân ly, tạo thành dòng liên tục và rơi xuống ống dẫn hạt Hạt

ra nhiều hay ít, khả năng phân ly tích cực hay không phụ thuộc vào tần số và biên độ của đáy máy rung

2.4.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu trong nước

Ở việt Nam đậu tương là cây trồng quan trọng, vì cây màu ngắn ngày, có giá trị dinh dưỡng cao, là nguồn nguyên liệu cho ngành công nghiệp thực phẩm, làm thực phẩm cho người cho chăn nuôi Cây đậu tương còn là cây cải tạo đất tốt, vì vậy phát triển đậu tương là 1 trong 10 chương trình ưu tiên ở nước ta

Trong sản xuất đậu tương, phần lớn người dân vẫn là lao động chân tay và công

cụ thủ công là chính, vì vậy năng suất lao động thấp, mặt khác sản suất còn phân tán

Ở 1 số vùng đậu tương là cây trồng vụ 3 nên thời vụ rất ngắn, lao động thời vụ lúc đó trở nên căng thẳng và là nguyên nhân hạn chế phát triển đậu tương

Để góp phần đẩy mạnh sản xuất đậu tương đòi hỏi phải cơ giới hóa một số công việc chính và tiến tới cơ giới hóa đồng bộ

Hiện nay có một số máy và thiết bị thực hiện cơ giới hóa như:

- Máy làm đất: Máy kéo 4 bánh, máy kéo tay 2 bánh

- Phun thuốc BVTV: Máy phun động cơ

- Thu hoạch: Máy 4L08 của Trung Quốc, máy đập tách ĐĐ-05

- Bảo quản: Máy sấy SH200, máy sấy tĩnh vi quang

Ngành cơ khí trong nước đã có bước chuyển biến tích cực trong chế tạo máy

sử dụng trong nông nghiệp và phát triển nông thôn Các máy móc do Việt Nam chế tạo ngày càng được sử dụng nhiều trong sản xuất Sức cạnh tranh lớn so với các sản phẩm cùng loại sản xuất tại Trung Quốc, Nhật Bản Nhiều hộ nông dân đã mạnh dạn áp dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật mới vào sản xuất Xu hướng chuyên môn hóa trong sử dụng máy móc đang hình thành và phát triển

2.4.3 Một số loại máy gieo trong nước

a Robot gieo hạt rau, quả tự động

Hình 2.9 Robot gieo hạt tự động

Máy gieo hạt tự động chạy bằng động cơ điện một chiều 12V với tổng công suất 130W, được chỉnh lưu từ dòng điện xoay chiều 220V

Bộ lấy và nhả hạt đặc biệt được chế tạo gồm một thanh rỗng được gắn các kim nhỏ có khả năng nhặt hạt từ khay đựng bằng lực hút của quạt gió, hút hạt vào đầu kim

và nhả chính xác, nhịp nhàng vào các ống bỏ hạt nhờ bộ phận ngắt lực hút

Các kim hút và ống bỏ hạt có thể điều chỉnh được kích thước và khoảng cách

để phù hợp cho nhiều loại hạt cũng như nhiều nhu cầu sử dụng khác nhau

Ưu điểm của máy là khoảng cách hạt đồng đều, đảm bảo theo tiêu chuẩn do

đó không mất công cắt nhổ cây thừa, dễ chăm sóc và thu hoạch hơn Máy gieo hạt trên luống thẳng rộng 1m, số lượng 40 hạt trên một hàng và khoảng cách giữa các hạt được thu hẹp chỉ còn 3 cm

b Máy gieo sạ

- Máy có kết cấu đơn giản, giá thành thấp, mộng mạ được gieo thành hàng, hạt đều hơn và tốn ít mộng mạ hơn so với gieo thủ công Nhưng máy còn nhiều nhược điểm như mộng mạ xoay cùng thùng chứa, bị chà sát vào nhau làm tổn thương rễ mộng mạ

- Nguyên lý làm việc

Cung cấp mộng mạ vào trong trống đựng thông qua nắp trống Khi di chuyển trên ruộng, bánh xe quay làm cho bộ phận đựng hạt quay Hạt sẽ rơi xuống mặt ruộng qua các lỗ trên trống đựng Có thể kiểm soát lượng hạt rơi xuống bằng vòng cao su, vòng này sẽ che bớt lỗ có trên trống lại nên lượng hạt rơi xuống sẽ giảm đi Tuy nhiên mộng mạ xoay cùng với trống sẽ gây chà sát làm tổn thương rễ mộng mạ Mộng mạ nổi trên mặt bùn ảnh hưởng đến khả năng phát triển của cây lúa Mật độ gieo chưa đều nhau và khi mộng mạ dài vón vào nhau thì không xạ bằng máy được

Hình 2.10 Máy gieo sạ 6 hàng trống (kéo tay)

Khi máy hoạt động bộ rạch hàng sẽ tạo ra các rãnh để hạt rơi vào Đồng thời

bộ phận bón phân sẽ cung cấp phân vào rãnh trước khi hạt rơi xuống Hạt từ thùng chứa theo ống dẫn đi xuống rãnh đã rạch sẵn Sau khi hạt rơi xuống các cánh gạt

sẽ lấp đất lại

2.5 KẾT LUẬN

Trên cơ sở nguyên lý máy gieo trong nước và thế giới ta chọn nguyên lý gieo hạt thành khóm:

Hình 2.12 Sơ đồ nguyên lý làm việc của máy gieo đậu tương thành khóm

1 Thùng đựng hạt; 2 Bộ phận làm việc chính; 3 Cặp truyền động bánh răng nón; 4 Trục trung gian; 5

Bộ phận truyền động xích; 6 Bánh xe; 7 Trục sơ cấp; 8 Trục thứ cấp; 9 Ống ra hạt

- Nguyên tắc hoạt động

Khi bánh xe 6 quay sẽ làm trục sơ cấp (7) quay truyền chuyển động đến bộ truyền xích (5) Bộ truyền xích nhận chuyển động truyền đến cặp bánh răng nón (3) thông qua trục trung gian (4) Từ đó sẽ làm quay trục thứ cấp (8)

Đĩa quay nhận chuyển động từ trục thứ cấp (8) sẽ chuyển động và thực hiện nhả hạt xuống ống dẫn hạt (9)

- Yêu cầu đặt ra

Đơn giản, dễ sử dụng, dễ điều chỉnh

Năng suất cao

Có thể điều chỉnh được khoảng cách khóm

Khoảng cách hàng gieo 300mm

Khoảng cách khóm 120mm- 150mm

Số hạt trong một khóm 1 - 2 hạt

Khoảng cách luống 1400mm

Từ những yêu cầu đề ra và cơ cấu chọn là gieo hạt theo khóm đặt ra nhiệm

vụ là thiết kế đĩa định lượng, đĩa cố định, thùng đựng hạt, cốc điều chỉnh, thùng đựng hạt, cốc ra hạt, phễu cấp liệu đảm bảo được các yêu cầu nông học, dễ sử dụng, chế tạo, không gây hư hỏng hạt, năng suất cao

PHẦN 3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 CÁCH TIẾP CẬN

3.1.1 Tiếp cận kế thừa

Tham khảo các tài liệu, các công trình nghiên cứu, bài báo, đã được công

bố ở trong và ngoài nước về các loại máy gieo hật đậu tương, tiến hành phân tích

ưu, nhược điểm của những công trình đã thực hiện để có thể kế thừa những kết quả nghiên cứu đã có, nhằm tiết kiệm thời gian và kinh phí cho quá trình nghiên cứu đồng thời đề xuất những giải pháp mới có tính khả thi nhằm khắc phục những tồn tại hiện có

3.1.2 Tiếp cận liên ngành

Đề tài sử dụng phương pháp tiếp cận này cho phép giải quyết tốt mối quan

hệ giữa nguyên lý làm việc, cấu tạo máy gieo với các đặc điểm của đối tượng tác động, nhằm đáp ứng yêu cầu về kỹ thuật và chất lượng của sản phẩm sản xuất

3.1.3 Tiếp cận từ thực tiễn sản xuất

Khảo sát và tiếp cận với một số đơn vị đã nghiên cứu về máy gieo đậu tương, tại các cơ sở đã và đang sử dụng để tìm hiểu, nắm bắt được những hạn chế về công nghệ, thiết bị, cũng như các mong muốn của người dân trực tiếp sản xuất nhằm định hướng nghiên cứu cho phù hợp

3.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.2.1 Phương pháp đo đạc

Để nghiên cứu, thiết kế bộ phận làm việc của máy chúng ta cần có các thông

số về đặc điểm của hạt đậu tương Cơ sở lựa chọn thông số bân đầu đó là cơ lý tính của hạt lúa gieo Bằng việc đo đạc ta xác định được các đặc điểm cơ lý tính của hạt lúa gieo:

Tiến hành đo chiều dài, chiều rộng, chiều dầy bằng thước cặp sau đố tính giá trị trung bình của các kích thước đó

Trọng lượng 1.000 hạt đậu tương đo bằng phương pháp trực tiếp

- Thước cặp cơ khí dải đo 0 - 150mm Mytutoyo