THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VÀ KHẢO NGHIỆM MÁY GIEO HẠT KHÍ ĐỘNG KIỂU TRỐNG HÀNG HẸP

Để đáp ứng các yêu cầu trên và được sự giúp đỡ tận tình của thầy Nguyễn Hải Triều và thầy Đặng Hữu Dũng, chúng tôi đã thực hiện đề tài: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VÀ KHẢO NGHIỆM MÁY GIEO HẠT KIỂ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VÀ KHẢO NGHIỆM MÁY GIEO HẠT KHÍ ĐỘNG KIỂU TRỐNG HÀNG HẸP

HỌ TÊN SINH VIÊN: PHẠM VĂN DƯƠNG

LÊ MINH NHẬT

NIÊN KHOÁ :2007 - 2011

Tháng 6/2011

THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VÀ KHẢO NGHIỆM MÁY GIEO HẠT KHÍ ĐỘNG KIỂU TRỐNG HÀNG HẸP

Tác giả PHẠM VĂN DƯƠNG

LÊ MINH NHẬT

Khóa luận tốt nghiệp kỹ sư ngành:

Cơ khí nông lâm

Giáo viên hướng dẫn:

Thạc sĩ: Nguyễn Hải Triều Thạc sĩ: Đặng Hữu Dũng

Tháng 6/2011

LỜI CẢM TẠ

Để có được thành quả học tập như ngày hôm nay, ngoài sự vận động của bản thân, chúng

em luôn nhận được những tình cảm chân thành từ gia đình, thầy cô và bạn bè quanh chúng em

Em xin chân thành cảm ơn:

Ban giám hiệu trường Đại học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh

Ban chủ nhiệm khoa Cơ Khí Công Nghệ

Chúng em xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô trường Đại Học Nông Lâm TP.HCM, đặc biệt là quý thầy cô trong Khoa Cơ Khí – Công Nghệ đã truyền đạt kiến thức để chúng em hoàn thành luận văn này

Chúng em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy Nguyễn Hải Triều và thầy Đặng Hữu Dũng đã trực tiếp dạy dỗ, hướng dẫn và giúp đỡ chúng em thực hiện đề tài này

Cuối cùng chúng em xin chân thành cảm ơn các bạn bè gần xa trong và ngoài lớp

đã giúp đỡ, đóng góp ý kiến và sửa chữa trong suốt quá trình chúng tôi thực hiện đề tài

Chúng em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên: Phạm Văn Dương

Lê Minh Nhật

 Nội dung thực hiện:

 Lựa chọn nguyên tắc làm việc và mô hình máy theo yêu cầu kỹ thuật nông học

 Thiết kế, chế tạo và khảo nghiệm máy theo mô hình đã chọn

 Thông số kỹ thuật của máy:

 Khoảng cách hàng:

o Đối với đậu phộng : 200 mm

o Đối với đậu xanh : 300 mm

o Đối với đậu nành : 300 mm

o Đối với mè: 300 mm

 Khoảng cách hạt trên hàng:

o Đối với đậu phộng: 200 mm

o Đối với đậu xanh: 150 mm

o Đối với đậu nành : 150 mm

o Đối với mè : 150 mm

 Năng suất máy > 2000 m2/h

 Nguồn động lực: Máy kéo KUBOTA L2000

 Kết quả khảo nghiệm:

 Khả năng nhận hạt : 60  93% tùy theo vận tốc liên hợp máy

 Khả năng nhả hạt : ≥ 98%

 Độ tổn thương hạt : ≤ 2%

 Độ đồng đều giữa các hàng chênh lệch khá cao

MỤC LỤC

Trang tựa i

Cảm tạ ii Tóm tắt iii Mục lục v

Danh sách các hình viii

Danh sách các bảng ix Chương 1 MỞ ĐẦU 1

Chương 2 TỔNG QUAN 3 2.1 Đặc điểm và các yếu tố ảnh hưởng đến các loại hạt giống 3

2.2 Yêu cầu kỹ thuật nông học của hạt làm giống 5

2.3 Thời vụ trồng 6

2.4 Yêu cầu kỹ thuật nông học khâu làm đất 7

2.5 Yêu cầu kỹ thuật nông học khâu gieo 8

2.6 Yêu cầu kỹ thuật máy gieo 9

2.7 Các phương pháp gieo trồng đậu phộng, đậu xanh, đậu nành và mè hiện nay 10 2.7.1 Phương pháp gieo thủ công 10

2.7.2 Phương pháp gieo bằng máy 10

2.8 Giới thiệu nguyên lý làm việc của một số loại máy gieo hạt hiện nay 10

2.8.1 Máy gieo kiểu trục cuốn 11

2.8.2 Gieo kiểu đĩa 12

2.8.3 máy gieo khí động 14

2.9 Tìm hiểu một số bộ phận làm việc của máy gieo khí động 17

2.9.1 Lưỡi rạch 17

2.9.2 Bộ phận lấp hạt 18

2.9.3 Thùng chứa hạt 19

2.10 Quạt ly tâm 19

2.10.1 Phân loại 20

2.10.2 Nhiệm vụ 20

2.10.3 Yêu cầu 20 2.10.4 Cấu tạo của quạt ly tâm 20

2.11 Lý thuyết tính toán máy gieo khí động 21

2.11.1 Đặc tính chung của quá trình gieo hạt 21

2.11.2 Tính toán sơ số lỗ gieo 21

2.11.3 Lựa chọn chế độ làm việc của máy gieo 22

2.11.4 Cơ sở lý thuyết tính toán độ chênh lệch áp cần thiết cho trống gieo 23 2.11.5 Cơ sở lý thuyết tính toán quạt 24

Chương 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27 3.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết 27

3.2 Phương pháp thiết kế máy 27

3.3 Phương pháp chế tạo 28

3.4 Phương pháp khảo nghiệm đánh giá 29

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 29

4.1 Yêu cầu đối với máy gieo cần thiết kế 29

4.1.1 Các thông số ban đầu 29

4.1.2 Yêu cầu kỹ thuật nông học của máy 30

4.2 Chọn mô hình thiết kế máy 30

4.2.1 Sơ đồ toàn máy gieo 31

4.2.2 Cấu tạo, nguyên lý làm việc của máy gieo khí động kiểu trống thiết kế 34

4.2.3 Trống gieo 34

4.2.4 Thùng chứa hạt 36

4.2.5 Lưỡi rạch hàng 36

4.3 Tính toán thiết kế trống gieo 37

4.3.1 Trống gieo hạt đậu phộng 37

4.3.2 Trống gieo hạt đậu xanh 38

4.3.3 Trống gieo hạt đậu nành 39

4.3.4 Trống gieo hạt mè 40

4.4 Lựa chọn chế độ làm việc của máy gieo 41

4.4.1 Ứng với v2 = 0,3; d = 250 41

4.5 Cơ sở lý thuyết tính toán độ chênh lệch áp cần thiết cho trống gieo 44

4.5.1 Đối với đậu phộng 45

4.5.2 Đối với đậu xanh 45

4.5.3 Đối với đậu nành 46

4.5.4 Đối với mè 46

4.6 Tính toán chọn quạt 47

4.6.1 Tính vận tốc không khí qua các lỗ 47

4.6.2 Tính lưu lượng qua quạt 48

4.6.3 Tính đường kính cửa hút của quạt 50

4.6.4 Tính vận tốc dòng không khí ở cửa quạt hút 51

4.6.5 Tính cột áp 52

4.6.6 Tính công suất của quạt ly tâm 52

4.7 Tính toán các bộ truyền 53 4.7.1 Tính toán bộ truyền đai 53 4.7.2 Tính toán bộ truyền xích 57

4.8 Thiết lập quy trình chế tạo 54

4.8.1 Quy trình công nghệ chế tạo trống gieo 54

4.8.2 Quy trình công nghệ chế tạo trục trống gieo 55

4.9 Khảo nghiệm 64

4.9.1 Địa điểm và thời gian khảo nghiệm 64

4.9.2 Mục đích 64

4.9.3 Phương pháp và dụng cụ khảo nghiệm 65

4.9.4 Khảo nghiệm bộ phận gieo ở các cấp độ khác nhau 65

4.9.5 Độ tồn thương hạt 69

4.9.6 Thảo luận kết quả khảo nghiệm 70

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 72

5.1 Kết luận 72

5.2 Đề nghị 72

TÀI LIỆU THAM KHẢO 73

PHỤ LỤC 74

DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 2.1: Sơ đồ cụm gieo kiểu trục cuốn 10 Hình 2.3: Cơ cấu lấy và nhả hạt kiểu đĩa có trục thẳng đứng 12

Hình 2.4: Nguyên lý lấy và nhả hạt máy gieo khí động kiểu đĩa 13

Hình 2.5: Sơ đồ cụm gieo khí động của máy gieo SPC – 6 16

Hình 2.6: Cấu tạo của buồng gieo và đĩa gieo 16

Hình 2.7: Các loại đĩa gieo 16 Hình 2.8 :các loại lưỡi rạch hàng được sử dụng hiện nay 18

Hình 2.9: các loại quạt ly tâm 19

Hình 2.10: Cấu tạo quạt ly tâm 20

Hình 4.1: Sơ đồ toàn máy 30

Hình 4.2: Cấu tạo của trống gieo 30 Hình 4.3: Trục hình vành khăn 31

Hình 4.4: Trục nhỏ 32 Hình 4.5: Mặt bích bên phải 33 Hình 4.6: Mặt bích bên trái 33 Hình 4.7 Cụm chổi tì 34

Hình 4.8 Thùng chứa hạt 35

Hình 4.9: Lưỡi rạch hàng dạng dao cong 37

Hình 4.10 Bánh xe lấp hạt 38

Hình 4.11 Bánh xe đẫn động 40

Hình 4.12: Trống gieo 54

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 4.1: Lượng hạt gieo trên một hecta 41

Bảng 4.2: Số liệu tính toán ứng với v2 = 0,3; d = 250 44 Bảng 4.3: Độ chênh áp cần thiết cho trống gieo 47

Bảng 4.4: Cột áp cho từng loại hạt 53 Bảng 4.5: Công suất của quạt ly tâm 54

Bảng 4.8: Kết quả khảo nghiệm với cột áp :450mmH2O 66

Bảng 4.9: Kết quả khảo nghiệm với cột áp : 584 mmH2O 67

Bảng 4.10: Kết quả khảo nghiệm với cột áp 530mmH2O 68

Bảng 4.11: Kết quả khảo nghiệm lần 2 (cột áp 530mmH2O) 68

Bảng 4.12: Kết quả khảo nghiệm lần 3 (cột áp 530mmH2O) 89

Bảng 4.13: Kết quả khảo nghiệm độ tổn thương hạt 70

Trên tổng thể mà nói, khâu gieo hạt bắt đầu cho một mùa vụ mới Khâu gieo hạt mang một ý nghĩa rất quan trọng nếu gieo hạt nhanh, đúng thời vụ và tổn thất ít thì hiệu quả trồng trọt sẽ cao hơn

Nước ta đang trong giai đoạn công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước Tuy nhiên nền nông nghiệp nước ta vẫn còn rất nhiều hạn chế, người nông dân vẫn phải lao động rất vất vả Những máy móc gieo trồng, thu hoạch sẽ giúp cho bà con nông dân thỏa mãn niềm mong ước trên

Hiện nay có rất nhiều mẫu máy gieo được ứng dụng trong khâu gieo hạt nhiều loại cây trồng ở Việt Nam cũng như trên thế giới Tùy đặc thù từng loại cây trồng mà máy gieo phải đáp ứng được các yêu cầu chính sau đây:

 Máy thích hợp cho việc gieo lô thửa vừa và nhỏ

 Gieo ở mật độ cao, khoảng cách giữa các hàng nhỏ

 Độ tổn thương hạt thấp

 Đáp ứng được tính thời vụ trong khâu xuống giống

Năm 2010 hai sinh viên Lương Quốc Ấn và Nguyễn Duy Dũng đã chế tạo trống gieo khí động hàng hẹp Đề tài còn mắc một số hạng chế, năm nay chúng tôi cải tiến trống gieo và cố gắn hoàn thiện các chi tiết khác

Để đáp ứng các yêu cầu trên và được sự giúp đỡ tận tình của thầy Nguyễn Hải Triều và thầy Đặng Hữu Dũng, chúng tôi đã thực hiện đề tài:

THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VÀ KHẢO NGHIỆM MÁY GIEO HẠT

KIỂU KHÍ ĐỘNG HÀNG HẸP

Vì thời gian có hạn và trình độ còn hạn chế cũng như lần đầu làm quen với việc nghiên cứu đề tài nên không tránh khỏi những thiếu sót trong quá trình thực hiện luận văn Chúng tôi rất mong được sự chỉ dạy của quí Thầy cô và sự đóng góp ý kiến của các bạn sinh viên để bản luận văn được hoàn chỉnh hơn

Hạt có kích thước và hình dạng rất đa dạng, thông thường hạt có dạng hình trụ Chiều dài hạt từ 7 – 20 mm, đường kính từ 5 – 13 mm

Trọng lượng hạt là một chỉ tiêu kinh tế và phân loại quan trọng Trọng lượng hạt cũng thay đổi tùy theo giống đậu Trọng lượng hạt biến động từ 0,17 – 1,24 gram

Nhiệt độ của đất là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng lớn đối với sự nảy mầm của hạt, vươn lên mặt đất của cây con và sinh trưởng ban đầu của cây Nếu nhiệt độ thấp hơn

180C, cây con mọc chậm Phôi hạt bị chết khi nhiệt độ vượt quá 540C Tốc độ sinh trưởng của cây tăng lên khi nhiệt độ tăng từ 200 – 300 C

2.1.2 Hạt đậu xanh

Cây đậu xanh là cây có giá trị quan trọng của nền nông nghiệp châu Á Cây đậu xanh có tên khoa học là Phaseolas ayreus Roxb Cây đậu xanh chủ yếu trồng lấy hạt, để chế biến thức ăn Hạt đậu xanh còn được coi như một thứ dược liệu có tác dụng giải độc thanh nhiệt, điều hòa ngũ tạng chữa bệnh …Hạt đậu xanh là mặt hàng nông sản xuất khẩu

có giá trị Ngoài ra sản phẩm phụ của hạt đậu xanh còn làm thức an cho gia súc Hạt đậu xanh có chứa khoảng 25,98% protein, 1,3% lipit, 4,79% chất xơ, 62,12% hydrocacbon Các loại vitamin A, B1, B2, C và các nguyên tố khoáng như: K, Na, Mg, P, Fe, Ca…

Cây đậu xanh là cây trồng nhiệt đới, có khả năng thích ứng rộng chịu hạn khá và có thể thích nghi vói điều kiện khắc nghiệt Cây đậu xanh là cây thảo mọc đứng, lá mọc kép

3 lá chét, có lông 2 mặt

Hạt đậu xanh có kích thước và hình dạng rất đa dạng Chiều dài hạt từ 4-7 mm Trọng lượng hạt thay đổi tùy theo giống thường dao động từ 0,05-0,07 g

Thời gian sinh trưởng từ 70-75 ngày nên đậu xanh thích hợp với mô hình luân canh

xen canh ở miền Nam

2.1.3 Hạt đậu nành

Đậu nành hay đậu tương là loại cây họ đậu giàu hàm lượng chất đạm protein, được trồng để làm thức ăn cho người và gia súc Ngoài ra, trong cây đậu nành còn có tác dụng cải đất, tăng năng suất cây trồng khác Điều này có được là do hoạt động cố định N2 của loài vi khuẩn Rhizobium cộng sinh trên rễ cây họ đậu

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

Hạt có kích thước và hình dạng rất đa dạng Chiều dài hạt từ 5 – 13 mm, đường kính từ 4 – 8 mm

Trọng lượng hạt cũng thay đổi tùy theo giống đậu Trọng lượng hạt biến động từ 0,12 – 0,2 gram

2.1.4 Hạt vừng (mè)

Vừng (mè) là cây công nghiệp ngắn ngày thời gian sinh trưởng từ 75- 78 ngày, hạt

có dầu có lịch sử canh tác lâu đời.Các sản phẩm từ hạt mè ngoài việc cung cấp những chất dinh dưỡng cần thiết, mà dầu mè còn là loại dầu thực vật có chất lượng cao Hạt mè có hàm lượng lipit rất cao 45-54%, protein 16-18% và protein của mè có đủ 8 axitamin không thay thế Dầu mè là loại dầu dễ tiêu, cho năng lượng cao và có thời gian bảo quản cao hơn các loại dầu khác Các vitamin trong dầu mè hỗ trợ cho việc hấp thụ và tiêu hoá thức ăn nên mè làm thực phẩm rất tốt

Ở nước ta, mè là cây hạt có dầu có giá trị cao, có thể trồng trên nhiều loại đất đặc biệt do khả năng chịu hạn tốt, dễ trồng, nên đã từ lâu mè đã trở thành cây trồng truyền thống của người nông dân ở nhiều vùng trong cả nước

Trong các yếu tố khí hậu thì nhiệt độ, ánh sáng và lượng mưa ảnh hưởng đến sinh trưởng phát triển và năng suất dẫn đến sự phân bố cây mè

Cây mè yêu cầu điều kiện nhiệt độ tương đối cao: nhiệt độ trung bình : 25 - 38oC, nhiệt độ dưới 20oC ở bất kỳ thời điểm nào của quá trình sinh trưởng phát triển đều bị chậm lại

Khối lượng 1000 hạt biến động từ 2 -4 gam

Hạt mè nhỏ có hình bầu dục, hơi dẹp, chiều cao hạt từ 3- 4 mm, đường kính từ 0,5 – 1 mm

2.2 Yêu cầu kỹ thuật nông học của hạt làm giống

2.2.1 Hạt đậu phộng

 Chọn hạt giống to, mẩy, vỏ hạt sáng, đồng đều

 Hạt phải sạch không mối mọt, không nhiễm bệnh

 Hạt khộng bị trầy vỏ lụa

 Không được lẫn các hạt lạ

 Màu sắc và mùi vị của hạt phải bình thường

 Tỉ lệ nảy mầm cao trên 100%

2.2.2 Hạt đậu xanh

 Hạt phải khô, trước khi gieo phải phơi lại

 Hạt phải sạch không mối mọt

 Lựa chọn hạt to, mẩy Đồng đều về kính thước, loại bỏ hạt bé, tránh hạt lép

 Hạt phải sạch không mối mọt, không nhiễm bệnh, hạt còn nguyên vẹn

 Lựa chọn hạt giống tốt, đồng đều về kính thước, đồng màu vỏ hạt, nhằm bảo đảm

 Vụ đông xuân: Chân đất cao, xuống giống từ 20/11 – 20/12

Vùng thâm canh, đất tốt chủ động nước tưới tiêu gieo 20/12 – 15/1 năm sau

 Vụ hè: Xuống giống từ 05/3 – 25/3

 Vụ mùa: gieo vào tháng 7-8

 Vụ xuân hè: gieo vào tháng 1-2

2.3.2 Cây đậu xanh

 Tuỳ điều kiện canh tác ở mỗi vùng mà giống đậu xanh được bố trí trồng, thường chia làm 3 thời vụ:

 Vụ xuân : 20/2 – 20/3

 Vụ hè thu : 5/6 – 5/7

 Vụ thu đông : 15/8 – 15/9

2.3.3 Cây đậu nành

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 thời vụ canh tác thích hợp nhất là Đông Xuân và Xuân Hè Ngoài ra còn có vụ Hè Thu và Thu Đông

 Vụ đông xuân: lượng ánh sáng đầy đủ, thời gian sinh trưởng ngắn, ít sâu bệnh, hạt thu hoạch trong vụ này có chất lượng cao

 Vụ xuân hè: sâu, bệnh hại phát triễn mạnh Khi thu hoạch có thể gặp mưa, tăng nguy cơ hạt bị ẩm mốc, khó bảo quản

 Vụ hè thu: thời gian chiếu sang dài nên thời gian sinh trưởng kéo dài Do mưa nhiều nên cây dễ bị đổ chất lượng hạt thấp

 Vụ thu đông: mưa xuất hiện thường xuyên nên cây dễ bị úng

2.3.4 Cây mè

Vụ đông xuân: gieo từ tháng 12 - 1 ( dương lịch) thu hoạch tháng 2 – 3, vụ này cho năng suất cao nhất trong năm.Mè trồng vụ này có điều kiện thuận lợi phơi dễ dàng, hạt có màu sáng đẹp, không bị nấm mốc tấn công làm hư hạt, do đó có giá trị kinh tế cao

Vụ hè thu: thường được trồng trên đất rẫy để tránh bị úng khi mưa nhiều, bắt đầu gieo vào tháng 4 – 5 (dương lịch) thu hoạch vào tháng 6 – 7 Vụ này cho năng suất thấp

2.4 Yêu cầu kỹ thuật nông học khâu làm đất

2.4.1 Cây đậu phộng

 Cày sâu làm tăng khả năng giữ nước cải thiện điều kiện sống cho hệ vi sinh vật đất làm cho rễ đậu phộng phát triển tốt hơn ăn sâu hút được nhiều dinh dưỡng cung cấp cho cây sinh trưởng, phát triển tốt Tuỳ theo từng điều kiện của địa phương, đất đai mỗi vùng mà quyết định mức độ cày sâu khác nhau: thường từ 25 – 30 cm

 Diệt sạch cỏ dại

 Mặt đồng bằng phẳng

 Lên luống đảm bảo sao cho việc tưới và thoát nước dễ dàng

2.4.2 Cây đậu xanh

 Tốt nhất nên canh tác trên đất phù sa, đất thịt pha cát, đất ít sét, đất giồng, đất cồn

 Độ pH thích hợp 5,5-6,5

 Diệt sạch cỏ dại, cày xới tơi xốp

 Đất phải có độ ẩm, nhưng thoát nước tốt

 Lên luống bảo đảm cho việc tưới tiêu dễ dàng Luống rộng 1,5 m, cao 25-30 cm

2.4.3 Cây đậu nành

 Cày đất lúc có ẩm độ vừa phải, tránh cày đất lúc còn quá ướt

 Trường hợp đất quá khô, phải chủ động tưới nước và chờ đến khi đất có đủ độ ẩm thích hợp thì mới cày

 Tránh làm đất quá tơi, khi gặp mưa, dễ bị đóng váng, cản trở việc hút nước, dinh dưỡng của cây, cây sinh trưởng yếu, các nốt sần ít và nhỏ

 Đường kính đất cày vừa phải: 4 – 5 cm

 Diệt cỏ dại

 Nâng cao độ tơi xốp của tầng đất mặt, tạo điều kiện thuận lợi cho hệ thống rễ phát triển mạnh trong giai đoạn đầu

2.4.4 Cây mè

 Đất phải được cày bừa kỹ, làm mặt đồng bằng phẳng

 Làm cho đất tơi xốp do hạt mè nhỏ nên cần làm thật tơi đất

 Vừng là cây trồng thích hợp đối với việc sử dụng cày không lật

 Cày sâu làm tăng khả năng giữ nước, đảm bảo độ sâu thích hợp cho hạt tiếp xúc tốt với đất

 Phải đảm bảo độ tổn thương hạt thấp < 2%

 Đúng mật độ khoảng cách hàng và khoảng cách các cây trong hàng

 Khoảng cách hàng 20 – 30 mm, khoảng cách giữa các cây trên hàng 10 – 20 mm

 Mật độ gieo khoảng 35 cây/m2

 Lượng giống khoảng 135 kg/ha

 Đảm bảo hạt tiếp xúc được với đất, dễ hút ẩm

 Việc lấp đất phải bảo đảm cho hạt dễ nảy mầm và mầm nhô lên mặt đất

2.5.2 Cây đậu xanh

 Độ sâu gieo và cánh lấp hạt phụ thuộc vào điều kiện thời tiết, ẩm độ đất và tính chất đất Đất nhẹ, độ ẩm đất thấp trời lạnh nên gieo sâu khoảng và nén đất Đất nặng, đủ ẩm, trời ấm nên gieo sâu khoảng 3 cm không cần nén đất

 Bảo đảm khoảng cách giữa các hàng từ 30-35 cm, khoảng cách cây trên hàng 10-15

cm

 Mật độ gieo khoảng 25-30 cây/m2

 Lượng giống khoảng 15-20 kg/ha

 Mật độ gieo khoảng 50 cây/m2

 Lượng giống cần gieo: 30 – 35 kg/ha

 Bảo đảm độ tổn thương của hạt thấp

 Kết cấu đơn giản, gọn nhẹ dễ sửa chữa

 Dễ vận hành, làm việc tin cậy và hiệu quả kinh tế cao

2.7 Các phương pháp gieo trồng hiện nay

2.7.1 Phương pháp gieo thủ công

 Dùng dụng cụ cày thủ công dựa vào sức kéo của trâu bò Một người rạch hàng một người bỏ hạt và một người dùng chân lấp hạt

 Một người cuốc tạo thành hốc và người đi sau bỏ hạt và dùng chân lấp lại

 Một người dùng bàn in ấn xuống đất thành ba hốc sau đó một người đi sau và dùng chân lấp lại

 Dùng dụng cụ rạch hai hàng như bừa răng dựa vào sức của trâu bò

2.7.2 Phương pháp gieo bằng máy

Việc rạch hàng và đưa hạt vào rãnh đã rạch đều được thực hiện bằng máy Tuy nhiên việc áp dụng phương pháp này vẫn chưa được phổ biến

2.8 Giới thiệu nguyên lý làm việc của một số loại máy gieo hạt hiện nay

Kết quả nguyên cứu cơ giới hóa cây trồng cho các loại cây trên các loại đất khác nhau, đã dẫn đến việc chế tạo nhiều mẫu máy gieo hạt khác nhau Nguyên lý của các loại máy này đều dựa trên hai nguyên tắc: cơ học và khí động Một số mô hình phổ biến đã có hiện nay là :

2.8.1 Máy gieo kiểu trục cuốn

1 2 3

4

5 6

7 8 9

Hình 2.1: Sơ đồ cụm gieo kiểu trục cuốn

1 Thùng chứa hạt 5 Lưỡi rạch hàng

2 Trục cuốn 6 Bánh xe máy gieo

3 Ống dẫn hạt 7 Xích truyền động cho trục cuốn

4 Bộ phận lấp hạt 8 Lò xo

5 Lưỡi rạch hàng 9 Cánh khuấy đảo trộn

Hạt giống được tự chảy xuống họng hạt Để khối hạt linh động, nó được cánh khấy (9) đảo trộn, nhờ thế nó dễ dàng rơi vào trục cuốn (2) Trục cuốn (2) được cắt rãnh nằm trong họng hạt, trục cuốn quay nhờ được dẫn động từ bánh xe máy gieo (6) qua xích truyền (7) Hạt lấy từ các rãnh của trục cuốn sẽ được nhả vào ống dẫn hạt (3) để đưa vào rãnh đất Bộ phận lấp hạt (4) thường là các dải xích sẽ khỏa đất, lấp hạt dưới rãnh 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

 Cách điều chỉnh lượng gieo

 Thay đổi chiều dài trục rãnh khế trong họng hạt

 Thay đổi tỉ số truyền bánh xe đỡ máy tới trục rãnh khế

 Ưu điểm

 Thích hợp cho việc gieo hàng kiểu liên tục

 Đơn giản, dễ chế tạo và dễ điều chỉnh lượng gieo

 Gieo đều và khá chính xác đối với các loại hạt nhỏ như lúa, cao lương

 Nhược điểm

 Hạt dễ bị tổn thương do trục cuốn quay

 Chỉ phù hợp với các loại hạt có kích thước nhỏ, không phù hợp với các loại hạt có kích thước lớn và nhất là các loại hạt có vỏ lụa

2.8.2 Máy gieo kiểu đĩa

 Cơ cấu lấy nhả hạt kiểu đĩa có trục đứng

Nguyên tắc của cơ cấu này là một đĩa được cắt rãnh ở phía ngoài (11) Hạt giống

sẽ tự điền đầy vào rãnh này với thành thùng hạt giống (2) Đĩa gieo (11) được dẫn động từ một trục ở đáy thùng Khi nó quay thì trượt trên vòng đệm (12) Phía trên đĩa gieo (11) là tấm hỗ trợ (8) Tấm hỗ trợ này không quay, được bắt vào giữa tấm đáy (13) và thùng (2)

sao cho giữa nó và đĩa gieo có khe hở 1 đến 2 mm Trên tấm hỗ trợ (8) có khoảng trống đảm bảo cho hạt nạp vào rãnh của đĩa (11) với thành thùng chứa hạt, trên đó còn lắp chốt gạt (4) để gạt các hạt giống nằm trong rãnh của đĩa, đảm bảo mỗi rãnh chỉ có một hạt Khi tới thời điểm nhả hạt thì chốt ấn (7) sẽ tác động ấn hạt ở trong rãnh của đĩa nhanh chóng thoát xuống ống dẫn hạt

1 Nắp thùng

2 Thùng chứa hạt

3 Lò xo

4 Chốt gạt hạt khi đĩa lấy hạt

7 Chốt đẩy hạt khỏi rãnh cắt của đĩa

8 Tấm hỗ trợ

11 Đĩa gieo

12 Vòng đệm

Hình 2.2: Cơ cấu lấy và nhả hạt kiểu đĩa có trục thẳng đứng

 Cơ cấu lấy và nhả hạt kiểu đĩa có trục nghiêng một góc

Hạt giống ở thùng chứa hạt (1) tự chảy xuống buồng nhận hạt, được điều tiết bởi tấm chắn hạn chế (2) Đĩa gieo (3) có hàng lỗ khoan thủng, có đường kính lỗ đủ lớn ứng với hạt giống được gieo, chỉ cho một hạt vào Khi hàng lỗ của đĩa ở phần có hạt giống, các hạt lọt vào lỗ đĩa gieo nhưng không lọt qua được đĩa nhờ phía dưới đĩa gieo (3) có đĩa chặn (5) Khi đĩa quay, mang hạt ra khỏi vùng có hạt, do góc nghiêng, các hạt không nằm trong

lỗ, không quay theo đĩa gieo lên trên được Các lỗ mang hạt sẽ đưa hạt sang phần cắt trên đĩa chặn (5), ứng với vị trí ống dẫn hạt, nhận các hạt giống lọt qua lỗ đĩa, xuống rãnh

Hình 2.3: Cơ cấu lấy và nhả hạt kiểu đĩa có trục nghiêng một góc

1 Thùng chứa hạt

2 Tấm chắn hạn chế hạt

3 Đĩa gieo

4 Đế tựa đáy buồng gieo

5 Đĩa chắn dưới đĩa gieo

6 Khoảng trống để kiểm tra

 Cách điều chỉnh lượng gieo

 Thay đổi tỉ số truyền từ bánh xe lấp hạt tới đĩa gieo hạt

 Thay đổi số rãnh trên đĩa gieo

 Ưu và nhược điểm của máy gieo kiểu đĩa

 Ưu điểm

 Đơn giản, phù hợp với các loại hạt tròn, tương đối đồng đều về kích thước

 Điều chỉnh được khoảng cách gieo, lượng gieo và có khả năng gieo hốc

 Gieo tương đối đều

 Nhược điểm

 Không thích hợp cho những hạt không đồng đều về kích thước

 Dễ gây tổn thương hạt

2.8.3 Máy gieo kiểu khí động

 Đặc điểm chung của các máy gieo khí động

 Phần nhận hạt, phân phối hạt thường áp dụng nguyên lý áp suất thấp kết hợp với đĩa quay hoặc trống quay

 Ống dẫn hạt ngắn nhờ bộ phận phân phối hạt đặt sát xuống đất để đảm bảo cho hạt giống rơi nhanh xuống đáy rãnh luống ngay sau khi nhả hạt

 Nguyên lý lấy hạt và nhả hạt máy gieo khí động kiểu đĩa:

Cách lấy và nhả hạt của máy gieo chính xác khí động được mô tả như hình vẽ

A: Buồng có áp suất cao B: Buồng có áp suất thấp C: Vách ngăn

Hình 2.4: Nguyên lý lấy và nhả hạt máy gieo khí động kiểu đĩa

Buồng A và B được ngăn cách bằng vách C Áp suất ở buồng A là P1 và áp suất ở buồng B là P2 Ta có P1 > P2

Vách C có các lỗ nhỏ hơn đường kính trung bình của hạt Các hạt được đổ vào buồng

A có áp suất lớn Do chênh lệch áp suất, các hạt sẽ bị hút dính vào các lỗ trên vách ngăn

C Trên hình vẽ ta thấy một hạt bị hút dính vào vị trí 1 Khi đĩa hoặc trống quay đi thì hạt

sẽ di chuyển tới vị trí 2 rồi làm cân bằng áp suất giữa 2 buồng A và B thì lúc đó hạt sẽ rơi xuống

 Sơ lược về máy gieo khí động SPC – 6:

C

2

1

1 2 3 4 5 6

7

8 9

Hình 2.5: Sơ đồ cụm gieo khí động của máy gieo SPC – 6

7 Quạt tạo áp suất thấp

8 Ống dẫn áp suất thấp tới buồng gieo bên trái

9 Thùng chứa hạt

 Nguyên lý hoạt động:

Ống dẫn (8) được nối từ quạt tới buồng bên trái của buồng gieo, tức là nối từ rãnh hình móng ngựa của buồng gieo Đĩa gieo (3) áp sát vào buồng gieo và được dẫn động bởi xích truyền (2) từ bánh xe lấp hạt (1) Khi máy gieo hoạt động, các hạt bị hút bám vào lỗ đĩa gieo, nhờ chênh lệch áp suất giữa phía trái và phải của đĩa gieo Đĩa gieo quay được nhờ được dẫn động từ bánh xe lấp hạt, chuyển hạt ra khỏi rãnh hình móng ngựa Khi ra khỏi rãnh này, hạt không còn bị tác động của áp suất thấp bên trái nên không còn bám được vào lỗ của đĩa gieo nữa mà sẽ rơi xuống rãnh đã rạch Bánh xe lấp hạt đi phía sau sẽ nén đất để vùi lấp hạt lại Các thanh nối (6) và lò xo (5) giúp cho lưỡi rạch làm việc ổn định, đảm bảo được độ sâu đã định

A - A

A

3 2

E

D

F

1 7

4

5 6

Hình 2.7: Các loại đĩa gieo

A – Đĩa gieo vừa B – Đĩa gieo thưa C – Đĩa gieo hốc

Điều chỉnh lượng gieo ở máy SPC – 6:

Máy gieo SPC – 6 và SPC – 8 dùng để gieo số lượng hạt chính xác từ 50.000 hạt/ha đến 120.000 hạt/ha Cách điều chỉnh số lượng hạt có hai cách:

 Cách thứ nhất: Thay đổi tỉ số truyền từ bánh xe lấp hạt tới trục của đĩa gieo Cách thay đổi này được tiến hành bằng cách thay đổi các bánh răng xích chủ động hoặc phụ động

 Cách thứ hai: Thay đổi các bộ đĩa gieo có số lỗ lấy hạt trên đĩa khác nhau

 Ưu điểm và nhược điểm của máy gieo khí động kiểu đĩa:

o Ưu điểm:

 Việc lấy hạt và nhả hạt nhờ chênh lệch áp suất làm giảm tác động cơ giới nên tránh tổn thương cho hạt

 Lượng gieo tương đối đều vì mỗi lỗ trên đĩa gieo chỉ tiếp nhận một hạt

 Gieo được nhiều loại hạt khác nhau

 Có khả năng gieo hốc

o Nhược điểm:

 Không có khả năng gieo được các hạt với khoảng cách hàng hẹp

Do đó để khắc phục nhược điểm của máy gieo khí động kiểu đĩa chúng tôi tiến hành nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy gieo khí động kiểu trống

2.9 Tìm hiểu một số bộ phận làm việc của máy gieo khí động

 Hạt nằm ở đáy luống có độ sâu đều nhau

 Các loại lưỡi rạch hàng hiện nay:

Các loại lưỡi rạch hàng hiện nay đã và đang sử dụng có thể được phân làm hai loại: loại trượt và lăn, có các dạng sau:

Lưỡi rạch dạng dao cong

Lưỡi rạch dạng mũi neo

Hình 2.8: Các loại lưỡi rạch hàng được sử dụng hiện nay 2.9.2 Bộ phận lấp hạt

Thông thường bộ phận lấp hạt thường dùng hai kiểu:

 Xích lấp hạt: Dùng trong trường hợp đất khá ẩm, hạt nhỏ không cần nén

 Bánh xe lấp hạt: Dùng trong trường hợp hạt lớn cần nén Bánh vừa ép đất hai bên lên rãnh vừa nén lại nên hạt tiếp xúc đất tốt

 Nhiệm vụ: Đẩy đất hai bên mép rãnh vào giữa hàng rạch, lấp một lớp đất mỏng lên

bề mắt của hạt đúng theo yêu cầu nông học, dày từ 40 – 50 mm

Hình 2.9: Các loại quạt ly tâm

1 Quạt ly tâm cánh cong về phía trước

2 Quạt ly tâm cánh nghiêng về phía sau

3 Quạt ly tâm cánh hướng kính

4 Quạt ly tâm dạng ống

2.10.1 Phân loại

Quạt ly tâm được chia ra làm các loại sau:

 Quạt ly tâm cánh cong về phía trước

 Quạt ly tâm cánh nghiêng về phía sau

 Quạt ly tâm cánh hướng kính

2.10.4 Cấu tạo của quạt ly tâm

 Phần quay: Gồm bánh công tác được gắn trên trục Bánh công tác gồm các cánh thẳng gắn trên một đĩa tròn theo phương hướng kính

 Phần tĩnh: Gồm vỏ quạt ly tâm làm bằng thép tấm hình tròn để dẫn không khí từ bánh công tác ra ngoài

4 5

Hình 2.10: Cấu tạo quạt ly tâm

2.11 Lý thuyết tính toán máy gieo khí động

2.11.1 Đặc tính chung của quá trình gieo hạt

Quá trình làm việc của máy gieo hốc là thực hiện nhiệm vụ gieo lượng hạt m vào hốc, nếu mỗi hốc ta gieo một hạt (m = 1) thì ta gọi là gieo điểm Khi đó lượng gieo cần thiết cho một ha sẽ được tính theo công thức sau:

b a

m N

N3: Lượng hạt gieo trên một ha [hạt/ha]

a: Khoảng cách giữa các hốc trên hàng [m]

m: Số hạt trên hốc

Bộ phận gieo trống được nhận truyền động từ bánh xe lấp hạt hoặc bánh xe dẫn động qua hệ thống truyền lực Khi thay đổ tỉ số truyền i từ bánh xe máy gieo tới trống gieo sẽ thay đổi khoảng cách a giữa các hạt trên hàng hoặc số lượng hạt m trong hốc và sẽ thay đổi số hạt trên một mét của hàng gieo (N0) hay số hạt gieo trên một ha (N3)

Từ công thức (1) ta tính được số hạt gieo (N3) trên một ha Với gieo điểm ta có:

Với trống quay liên tục được truyền động từ bánh xe máy gieo lên thì số lỗ của trống gieo được tính như sau:

Nếu D là đường kính bánh xe máy gieo, a là khoảng cách giữa các hốc thì bánh xe quay một vòng, máy gieo gieo được một số hốc là:

Với tỉ số truyền từ bánh xe máy gieo lên bộ phận gieo là i, một vòng quay của trống gieo gieo được số hốc là:

)1.(

k i k

Nhưng chú ý rằng muốn tăng số hạt trong một hốc không thể cứ dùng trống cũ rồi cho tăng vận tốc quay lên là được, bởi vì độ dày hạt vào trong lỗ phụ thuộc vào vận tốc trống và thời gian lỗ đi qua dưới khối hạt Độ dày hạt nhiều nhất nếu thời gian lỗ đi qua dưới khối hạt không ít hơn (t = 1,5) giây đối với lỗ dài, (t = 0,9 – 1,0) giây đối với lỗ tròn, bầu dục v.v…

2.11.3 Lựa chọn chế độ làm việc của máy gieo

Việc chọn tốc độ chuyển động vm của máy gieo phải đảm bảo tốc độ của trống v2 < 0,35 m/s Thực nghiệm đã chứng tỏ rằng số vòng quay của trống phải chọn trong giới hạn sao cho vận tốc dài của mặt ngoài trống trong khoảng (0,15 – 0,35) m/s Nếu vận tốc trống v2 < 0,15 m/s khả năng nhận hạt tăng lên không đáng kể, bên cạnh đó vận tốc quá bé

sẽ làm cho tỉ số truyền i lớn, còn nếu tăng vận tốc v2 > 0,35 m/s thì số lỗ không nhận hạt trong trống tăng lên

Gọi n2 là số vòng quay của trống trong một phút thì:

Ta có:

d

v n

Với ε: hệ số trượt, thường chọn ε = 0,03 – 0,05

Hay:

) 1 (

.

v d

m

.

) 1 (

2.11.4 Cơ sở lý thuyết tính toán độ chênh lệch áp cần thiết cho trống gieo

Hoạt động của bộ phận gieo chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố như: độ chênh lệch

áp suất giữa khí quyển và trống, vận tốc quay của trống, kích thước hình dạng lỗ trống, hệ

số ma sát ngoài giữa hạt và lỗ trống, hình dáng kích thước, trọng lượng của hạt

Thực nghiệm cho thấy lực cần giữ hạt bám vào lỗ trống lớn nhất khi hạt chuẩn bị

ra khỏi thùng só sự tác động của lực cản khối hạt trong thùng Độ chênh lệch giữa áp suất khí quyển và rãnh trống cần thiết để giữ hạt bám vào thành trống khi lấy ra khỏi thùng và giữ hạt trên vành trống tới khi nhả hạt xuống rãnh là:

v d

g

v f

k S

G

sin

.2cos

1

2 0

vt: Vận tốc tiếp tuyến của trống [m/s]

Bề rộng trống được xác định bởi công thức B t 4l h

Đường kính lỗ hút hạt phụ thuộc kích thước hạt và được xác định theo công thức:

bt

b

d0 (0,60,7) (2.11) [mm]

Trong đó: d0: Đường kính lỗ hút hạt

bbt: Bề rộng trung bình của hạt gieo

2.11.5 Cơ sở lý thuyết tính toán quạt

2.11.5.3 Đường kính cửa hút của quạt

Để tổn thất của quạt là nhỏ nhất ta xác định đường kính của hút theo công thức:

3

Q K

2.11.5.4 Vận tốc dòng không khí ở cửa quạt hút

2 0 0

.4

D

Q v

P: Áp suất tại điểm đang xét [N/m2] γ: Trọng lượng riêng của chất khí

2.11.5.6 Công suất của quạt ly tâm

 Công suất thủy lực:

Ntr: Công suất trên trục

η: Hiệu suất chung của quạt trông thường η = 25%

Chương 3

NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

 Nghiên cứu tính chất cơ lý của các loại hạt giống: Đậu phộng, bắp, đậu nành và

mè

 Nghiên cứu về phương pháp và thiết bị gieo

 Nghiên cứu lý thuyết về gieo khí động

3.2 Phương pháp thiết kế máy

 Xác định yêu cầu và điều kiện của nhà sản xuất

 Tổng hợp các số liệu ban đầu

 Chọn mô hình thiết kế

 Tính toán thiết kế các bộ phận làm việc chính của máy

 Kiểm tra bền cho các chi tiết

 Thiết lập bản vẽ lắp và bản vẽ chi tiết

3.3 Phương pháp chế tạo

Máy được thiết kế mang tính đơn lẻ, dựa vào công nghệ chế tạo máy và trên cơ sở thiết bị máy móc ở Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Phương pháp chế tạo được tiến hành như sau:

 Trên cơ sở tập bản vẽ thiết kế, tiến hành xây dựng tập bản vẽ chi tiết và bản vẽ khai triển

 Lập quy trình công nghệ chế tạo cho những chi tiết có thể chế tạo tại Khoa với những thiết bị sẵn có

 Chế tạo những chi tiết theo quy trình đã lập

 Những chi tiết tiêu chuẩn, chúng tôi chọn mua trên thị trường

 Sau khi chuẩn bị đầy đủ chi tiết, tiến hành lắp ráp máy theo bản vẽ

3.4 Phương pháp khảo nghiệm đánh giá

Khảo nghiệm tại xưởng máy nông nghiệp trường Đại Học Nông Lâm

 Bố trí thí nghiệm: Ngẫu nhiên hoàn toàn

 Thu thập số liệu thí nghiệm

 Xử lý số liệu: Ứng dụng phần mềm Excel

Chương 4

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.1 Yêu cầu đối với máy gieo cần thiết kế

4.1.1 Các thông số ban đầu

Theo khả năng đầu tư của nông dân ngày nay và yêu cầu thực tiễn trong sản xuất

chúng tôi sẽ thiết kế máy gieo theo các thông số cơ bản sau

Theo khả năng đầu tư của người dân, ta chọn nguồn động lực của máy kéo có công suất (20 – 24) HP

Từ những kinh nghiệm thực tế và yêu cầu nông học khi gieo hạt Ta có số liệu của các hạt như sau:

Năng suất liên hợp máy (m2/h) > 2000 > 2000 > 2000 > 2000

4.1.2 Yêu cầu kỹ thuật:

 Yêu cầu nông học:

 Đảm bảo độ sâu gieo: Từ 20 – 40 mm đối với đất gieo đủ độ ẩm, từ 30 – 50

mm đối với đất gieo có độ ẩm thấp

 Đúng mật độ, khoảng cách hàng và khoảng cách giữa các hạt trong hàng

 Đảm bảo hạt tiếp xúc được với đất, dễ hút ẩm

 Việc lấp đất phải đảm bảo cho hạt đẽ nảy mầm và mầm dễ nhô lên mặt đất

 Yêu cầu kỹ thuật máy gieo:

 Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo sửa chữa, giá thành rẻ