Nghiên cứu xác định các thông số cơ bản của máy ép viên phân viên n, NK, NPK phục vụ cơ giới hoá khâu bón phân viên dúi sâu cho một số cây trồng nông nghiệp

Qua hai năm học 2005 -2007 là học viên cao học tại Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội, tôi cảm thấy rất vinh dự ñược học tập và nghiên cứu tại nơi ñây. ðể có ñược kết quả như ngày hôm nay, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các Thầy giáo, Cô giáo trong khoa Cơ ðiện Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội, các Thầy giáo tổ bộ môn cơ kỹ thuật Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội ñã trang bị những kiến thức mang tính thực tiễn cao ñể chúng tôi những kỹ sư và tới ñây trở thành những thạc sĩ ngành cơ khí có thể tự tin áp dụng những kết quả nghiên cứu này vào trong công việc của mình. ðể luận văn có thể hoàn thành như ngày hôm nay, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn ñến Thầy TS ðỗ Hữu Quyết ñã luôn tạo ñiều kiện giúp ñỡ và tận tình hướng dẫn tôi tiếp cận một vấn ñề khoa học trong lĩnh vực của ngành cơ khí . Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới Trường cao ñẳng nghề Cơ ðiện – Xây Dựng Tam ðiệp. Nơi tôi ñang công tác luôn tạo ñiều kiện cho tôi và tôi cảm ơn các bạn ñồng nghiệp ñã ñóng góp ñầy nhiệt tình về các kiến thức lý thuyết và chuyên môn ñể tôi có ñược những hiểu biết sâu sắc hơn về ñề tài mình nghiên cứu.

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………… ……………………… 1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI --------------- PHÙNG MINH KHANG NGHIÊN CỨU XÁC ðỊNH CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA MÁY ÉP PHÂN VIÊN (N, NK, NPK ) PHỤC VỤ CƠ GIỚI HÓA KHAU BÓN PHÂN DÚI SÂU CHO MỘT SỐ CÂY TRỒNG NÔNG NGHIỆP LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Chuyên ngành : KỸ THUẬT MÁY VÀ THIẾT BỊ CƠ GIỚI NÔNG LÂM NGHIỆP Mã số : 60.52.14 Người hướng dẫn khoa học: TS. ðỖ HỮU QUYẾT HÀ NỘI – 2008 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………… ……………………… i LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan rằng ñây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong bản luận văn này là trung thực và chưa ñược công bố trong bất kỳ công trình khoa học nào trước ñó. Tôi xin cam ñoan rằng các thông tin trích dẫn trong bản luận văn của tôi ñều ñược chỉ rõ nguồn gốc. Tác giả Phùng Minh Khang Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………… ……………………… ii LỜI CẢM ƠN Qua hai năm học 2005 -2007 là học viên cao học tại Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội, tôi cảm thấy rất vinh dự ñược học tập và nghiên cứu tại nơi ñây. ðể có ñược kết quả như ngày hôm nay, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các Thầy giáo, Cô giáo trong khoa Cơ ðiện Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội, các Thầy giáo tổ bộ môn cơ kỹ thuật Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội ñã trang bị những kiến thức mang tính thực tiễn cao ñể chúng tôi những kỹ sư và tới ñây trở thành những thạc sĩ ngành cơ khí có thể tự tin áp dụng những kết quả nghiên cứu này vào trong công việc của mình. ðể luận văn có thể hoàn thành như ngày hôm nay, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn ñến Thầy TS ðỗ Hữu Quyết ñã luôn tạo ñiều kiện giúp ñỡ và tận tình hướng dẫn tôi tiếp cận một vấn ñề khoa học trong lĩnh vực của ngành cơ khí . Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới Trường cao ñẳng nghề Cơ ðiện – Xây Dựng Tam ðiệp. Nơi tôi ñang công tác luôn tạo ñiều kiện cho tôi và tôi cảm ơn các bạn ñồng nghiệp ñã ñóng góp ñầy nhiệt tình về các kiến thức lý thuyết và chuyên môn ñể tôi có ñược những hiểu biết sâu sắc hơn về ñề tài mình nghiên cứu. Cuối cùng tôi cảm ơn gia ñình, bạn bè luôn là nguồn cổ vũ và ñộng viên trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu luận văn của mình. Mặc dù ñã cố gắng hết sức mình, nhưng do khó khăn về tài liệu, thời gian nghiên cứu và khả năng hạn chế của bản thân cho nên luận văn không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận ñược các ñóng góp ý kiến từ các Thầy giáo, Cô giáo và các bạn ñồng nghiệp ñể vấn ñề tôi nghiên cứu trong luận văn này ñược sáng tỏ và hoàn thiện hơn. Tác giả Phùng Minh Khang Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………… ……………………… iii MỤC LỤC Lời cam ñoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục bảng v Danh mục hình vi 1. MỞ ðẦU 1 1.1. Tính cấp thiết của ñề tài 1 1.2. Mục tiêu 7 1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài 7 1.4. Tóm tắt nội dung luận văn 8 2. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 9 2.1. Tình hình chung về sản xuất lúa gạo trên thế giới và ở Việt Nam 9 2.2. Tình hình sử dụng phân bón trong sản suất lúa gạo ở Việt Nam và các biện pháp nâng cao hiệu quả sử dụng phân bón trong thâm canh lúa gạo 11 2.3. Tình hình sản xuất viên phân nén và cơ giối hóa khâu bón phân viên nén trên thế giới và trong nước 18 3. ðỐI TƯỢNG, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 32 3.1. ðối tượng 32 3.2. Nội dung 32 3.3. Phương pháp nghiên cứu 32 4. XÁC ðỊNH CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA MÁY ÉP VIÊN PHÂN 37 4.1. Lựa chọn hình dạng hợp lý của viên phân 37 4.1.1. Hình dạng viên phân cũ 37 4.1.2. Hình dạng viên phân dự kiến 38 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………… ……………………… iv 4.2. Lựa chọn nguyên lý ép tạo viên phân và nguyên lý làm việc của máy ép viên phân 40 4.2.1. Lựa chọn nguyên lý ép tạo viên phân 40 4.2.2. Lựa chọn kết cấu và nguyên lý làm việc của máy ép viên phân 42 4.3. Một số thông số của nguyên liệu và viên phân 47 4.3.1. Một số thông số của nguyên liệu 47 4.3.2. Một số thông số của viên phân 47 4.4. Xác ñịnh một số thông số của các bộ phận làm việc chính của máy48 4.4.1. Biểu ñồ chu kỳ khái quát của máy 48 4.4.2. Xác ñịnh các kích thước theo chiều cao của trống và chuyển vị thẳng ñứng của các chày ép. 49 4.4.3. Sơ bộ xác ñịnh một số kích thước và thông số của trống quay 53 4.4.4. Xác ñịnh chiều dài các cung thao tác 54 4.5.4. Biên dạng khai triển của cam trong một chu kỳ và biên dạng thực của cam trên và cam dưới 59 4.5.6. Xác ñịnh kết cấu và kích thước chung của bộ phận nạp liệu 61 4.5.7. Xác ñịnh kết cấu và kích thước chung của bộ phận dỡ liệuError! Bookmark not defined. 4.6. Hệ thống truyền ñộng Error! Bookmark not defined. 4.6.1. Tính công suất cần thiết ñể chọn ñộng cơError! Bookmark not defined. 4.7. Một số thônh số của máy 68 5. KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 67 5.1. Kết luận 70 5.2. ðề nghị 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO 72 PHỤ LỤC 73 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………… ……………………… v DANH MỤC BẢNG STT Tên bảng Trang 2.1. Tình hình sử dụng phân bón hoá học ở Việt Nam từ 1990 – 2003 12 2.2. Các nguyên nhân làm giảm hiệu lực của phân bón 13 2.3. Mức ñộ và số lần bón phân cho cói 14 2.4. Ảnh hưởng của liều lượng ñạm và thời gian bón thúc ñến năng suất cói 16 4.1. Một số thông số của các nguyên liệu ñưa vào máy ép 47 4.2. Một số thông số của viên phân mới (ép bằng dụng cụ thủ công) 47 4.3. Góc nâng giới hạn của các mặt cam 57 4.4. Tỷ số truyền của ñộng cơ Error! Bookmark not defined. 4.5. Một số thông số chính của máy Error! Bookmark not defined. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………… ……………………… vi DANH MỤC HÌNH STT Tên hình Trang 1.1. Máy ép viên kiểu trống quay và viên phân (hình quả bàng) 5 2.1. Sơ ñồ nguyên lý và cấu tạo của máy ép kiểu hai trống có trục nằm ngang 19 2.2. Máy dúi phân kiểu ñĩa có trục nằm ngang: 20 2.3. Máy dúi phân viên kiểu dúi trực tiếp. 22 2.4. Sơ ñồ nguyên lý bộ phận dúi trực tiếp kiểu píttông. 24 2.5. Một số mẫu máy của Trung Quốc Error! Bookmark not defined. 2.6. Bản ñồ các ñịa phương ñã áp dụng phương pháp bón phân viên nén dúi sâu 26 2.7. Máy ép viên phân do Việt Nam sản xuất theo mẫu của nước ngoài. 27 2.8. Viên phân ‘quả bàng’ ñược ép trên các máy ép thế hệ cũ. 27 2.9. Máy bón phân viên thế hệ mới 30 3.1. Dụng cụ ño ma sát nguyên liệu trên nhựa và trên thép 33 3.2. Xác ñịnh thời gian nạp liệu 34 3.3. Dụng cụ xác ñịnh thời gian nạp liệu 35 3.4. Góc tự chảy của nguyên vật liệu 36 4.1. Viên phân hình quả bàng (viên phân cũ) 37 4.2. Viên phân mới 38 4.3. Các giai ñoạn làm việc chính của máy ép viên phân: 41 4.4a. Sơ ñồ nguyên lý (a) và sơ ñồ cấu tạo (b) của máy ép viên kiểu quay dừng gián ñoạn 42 4.4b. Sơ ñồ nguyên lý (a) và sơ ñồ cấu tạo (b) của máy ép viên kiểu trống quay liên tục: 44 4.5. Biểu ñồ chu kỳ khái quát của máy ép viên kiểu trống quay 48 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………… ……………………… vii 4.6. Hành trình khai triển của các chày trong một chu kỳ 49 4.7. Sơ ñồ xác ñịnh chiều cao vành ñĩa cối 50 4.8. Sơ ñồ xác ñịnh chuyển vị thẳng ñứng của chày trên 51 4.9. Xác ñịnh chuyển vị thẳng ñứng của chày dưới 52 4.10. Các kích thước chính theo chiều cao của trống quay 54 4.11. Sơ ñồ xác ñịnh góc nâng giới hạn của cam 56 4.12. Biên dạng tổng hợp của cam theo yêu cầu của từng pha thao tác 60 4.13. Biểu ñồ chu kỳ khai triển của máy 61 4.14. Biên dạng lý thuyết của các mặt cam. 61 4.15. Kích thước họng nạp liệu 62 4.16. Bộ phận nạp liệu 63 4.17. Máy ép viên thế hệ mới và sản phẩm của máy 66 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………… ……………………… 1 1. MỞ ðẦU 1.1. Tính cấp thiết của ñề tài Phát triển nông nghiệp, nông thôn trong thời kỳ mới theo hướng công nghiệp hoá, hiện ñại hoá là một chủ trương lớn của ðảng và Nhà nước ta. Sau hơn 20 năm thực hiện ñường lối ñổi mới của ðảng, nông nghiệp nước ta ñã có bước tiến vượt bậc, bộ mặt kinh tế-xã hội nông thôn có những thay ñổi căn bản: Sản xuất nông nghiệp mang tính hàng hoá hơn, tỷ trọng công nghiệp, dịch vụ trong cơ cấu kinh tế nông thôn có xu hướng tăng dần trong những năm gần ñây. Nhìn chung năng suất lao ñộng của nông nghiệp, nông thôn nước ta vẫn còn thấp hơn so với các nước trong khu vực. Sản xuất nông nghiệp vẫn còn mang tính tự phát, manh mún, nhỏ lẻ, chưa hình thành ñược các vùng sản xuất hàng hoá lớn mang tính bền vững theo hướng chuyên môn hoá với công nghệ, kỹ thuật hiện ñại, cung cấp những sản phẩm chất lượng cao, ñảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm với giá thành hợp lý ñáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng. Bón phân là một trong những biện pháp kỹ thuật ñược thực hiện phổ biến, thường mang lại hiệu quả lớn, nhưng cũng chiếm phần khá cao trong chi phí sản xuất nông nghiệp. ðể ñảm bảo năng suất, chất lượng cho cây trồng nói chung, cây lúa, cây ngô, cói nói riêng, hàng năm cần phải bón phân. Việc bón phân cho cây theo phương pháp truyền thống là bón vãi không ñem lại hiệu quả cao. Qua các kết quả nghiên cứu thì những biện pháp sử dụng phân bón và cách bón phân truyền thống hiệu suất sử dụng phân thấp là do việc mất ñạm qua các con ñường: Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………… ……………………… 2 - Do bốc hơi tự do dưới dạng NH 3 - Do rửa trôi theo dòng nước - Do rửa trôi theo chiều sâu, nhất là dạng nitrat (NO 3 ) - Bay hơi dưới dạng N 2 do hiện tượng phản nitrat hoá - Do sự tranh chấp dinh dưỡng của cỏ dại mọc trên lớp ñất mặt - Không ñược hấp thụ trong keo ñất. ðể hạn chế việc mất ñạm, nâng cao hiệu quả bón phân cho cây trồng, rất cần thiết phải bón phân một cách hợp lý: bón ñúng loại phân, bón ñúng lượng phân, bón ñúng lúc, ñúng ñối tượng, ñúng cách và cân ñối mới nhằm khắc phục sự lãng phí như hiện nay ñồng thời ñảm bảo tăng năng suất, chất lượng cây trồng với hiệu quả kinh tế cao, hạn chế tối ña các hậu quả tiêu cực cho nông sản và môi trường sinh thái. Bón phân sâu theo ñiểm ở dạng viên là một phương pháp bón phân mới, có thể ñáp ứng các yêu cầu trên. Phương pháp bón phân sâu trong ñất ñã ñược nghiên cứu và áp dụng từ những năm 1930 trên thế giới. Trong những năm 70 của thế kỷ XX, Việt Nam cũng ñã áp dụng phương pháp này ñể bón cho lúa nhưng chưa ñược áp dụng phổ biến vì tốn nhiều lao ñộng thủ công, hiệu quả không cao. Bón phân sâu theo ñiểm ở dạng viên là một phương pháp bón phân hợp lý mang lại hiệu quả sử dụng phân bón cao, là một phương pháp mới ñã ñược thử nghiệm cho cây lúa ở các tỉnh Miền Trung nước ta bao gồm Thanh Hoá, Quảng Trị, Thừa Thiên-Huế, Quảng Nam và từ năm 2003 mở rộng ra các tỉnh Lào Cai, Hà Tây, Hà Giang v.v… Phương pháp này có nhiều ưu ñiểm nổi bật sau: - Tiết kiệm từ 30%-35% lượng phân ñạm so với cách bón vãi thông thường; . tài: Nghiên cứu xác ñịnh các thông số cơ bản của máy ép phân viên (N, NK, NPK ) phục vụ cơ giới hóa khâu bón phân dúi sâu cho một số cây trồng nông nghiệp .. KHANG NGHIÊN CỨU XÁC ðỊNH CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA MÁY ÉP PHÂN VIÊN (N, NK, NPK ) PHỤC VỤ CƠ GIỚI HÓA KHAU BÓN PHÂN DÚI SÂU CHO MỘT SỐ CÂY TRỒNG NÔNG NGHIỆP