Thiết kế và chế tạo máy gieo hạt liên hợp

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY GIEO HẠT LIÊN HỢP LỜI CẢM ƠN Lời nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trường Đại học Cơng Nghệ TP Hồ Chí Minh, q thầy cô khoa Cơ - Điện – Điện Tử giảng dạy, truyền đạt kiến thức hữu ích kinh nghiệm quý báu cho em suốt năm qua Nhóm chúng em xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy Hà Ngọc Nguyên, người tận tình hướng dẫn nhóm hồn thành tốt đồ án tốt nghiệp Cảm ơn tất bạn động viên, giúp đỡ chúng suốt q trình học tập hồn thành đồ án Sau cùng, chúng em gởi lời cảm ơn chân thành đến ba, mẹ ủng hộ, động viên tạo điều kiện thuận lợi suốt thời gian làm đồ án tốt nghiệp Kính chúc q Thầy Cơ bạn dồi sức khỏe, đạt nhiều thành công công việc sống Nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn! TP Hồ Chí Minh, tháng năm 2018 Sinh viên thực Nguyễn Huy Phát Đặng Đình Nguyên THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY GIEO HẠT LIÊN HỢP LỜI CAM ĐOAN Chúng xin cam đoan đề tài nghiên cứu chúng Những kết số liệu trích dẫn luận văn tốt nghiệp trung thực, không chép nguồn khác Chúng tơi hồn tồn chịu trách nhiệm trước nhà trường cam đoan TP Hồ Chí Minh, tháng năm 2018 Sinh viên thực Nguyễn Huy Phát Đặng Đình Nguyên THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY GIEO HẠT LIÊN HỢP MỤC LỤC CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Giới thiệu chung rau 1.2 Một số loại rau ngắn ngày 1.2.1: Rau muống 1.2.2 Rau xà lách 1.2.3 Rau mầm 1.2.4 Rau dền 1.3 Tìm hiểu số phương pháp gieo trồng rau 1.3.1 Phương pháp gieo trồng luống 1.3.2 Gieo ươm bầu tự làm 1.3.3 Gieo trồng khay xốp chuyên dùng 1.4 Giới thiệu chung trình tự động hóa trình gieo hạt 1.4.1 Lí thiết yếu phải tự động hố việc gieo trồng 1.4.2 Những máy gieo hạt Việt Nam Quốc tế 1.5 Phương án thiết kế máy gieo hạt liên hợp 11 1.5.1 Các phương án thiết kế: 11 1.5.2 Chọn phương án thiết kế: 14 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MÁY GIEO HẠT LIÊN HỢP 15 2.1 Kết cấu dự kiến máy gieo hạt giống: 15 2.2 Cấu tạo chi tiết phần 16 2.2.1 Máy gieo hạt 16 2.2.2 Bộ phận máy cấp khay 28 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ MẠCH KHÍ NÉN 32 3.1 Nguyên tắc hoạt động hệ thống Xylanh khí nén 32 3.2 Thiết kế điều khiển phận Xylanh 32 CHƯƠNG 4: HỆ THỐNG ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN VÀ VẬN HÀNH 38 4.1 Chọn phương án điều khiển dùng PLC 38 4.2 So sánh PLC với thiết bị điều khiển thông thường 38 4.3 Nguyên lý vận hành hoạt động máy gieo hạt 41 4.4 Lưu đồ hoạt động máy gieo hạt vườn ươm 42 4.5 Sơ đồ nối dây chương trình điều khiển 43 4.6 Sơ đồ bố trí tủ điện panen điều khiển 44 4.7 Chương trình nạp cho PLC 46 CHƯƠNG KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 48 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY GIEO HẠT LIÊN HỢP 5.1 Thành phần khung máy: 48 5.2 Lắp ráp hoàn thiện máy: 52 CHƯƠNG 6: TỔNG KẾT 56 6.1 Kết luận: 56 6.2 Các hạn chế 56 6.3 Hướng phát triển đề tài: 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO 58 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY GIEO HẠT LIÊN HỢP DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Một số loại rau .1 Hình 1.2 Rau muống Hình 1.3 Rau xà lách Hình 1.4 Rau mầm .3 Hình 1.5 Rau dền Hình 1.6 Cách gieo trồng luống Hình 1.7 Gieo hạt bầu nilơng Hình 1.8 Gieo trồng rau khay xốp Hình 1.9 Gieo ươm ( xạ ) luống Hình 1.10 Máy gieo hạt anh Chương 10 Hình 1.11 Máy gieo hạt hãng Seederman hệ GS3 11 Hình 1.12 Máy gieo hạt hãng Hamilton (nước Anh) thiết kế 11 Hình 1.13 Máy gieo hạt dùng motor 12 Hình 1.14 Máy gieo hạt dung băng tải 12 Hình 1.15 Máy gieo hạt dùng khí nén 13 Hình 2.1 Khay xốp dùng gieo hạt 15 Hình 2.2 Thanh dập 17 Hình 2.3 Tấm gá 18 Hình 2.4 Con dập 18 Hình 2.5 Bộ phận dập khay 19 Hình 2.6 Bộ phận ben dập đẩy khay 19 Hình 2.7 Xylanh AIRTAC 20 Hình 2.8 Bảng lựa chọn xylanh AIRTAC 20 Hình 2.9 Thanh trượt trụ đứng 21 Hình 2.10 Cụm dập đẩy khay 22 Hình 2.11 Cụm gieo hạt 22 Hình 2.12 Con trượt 23 Hình 2.13 Cơ cấu lấy hạt 24 Hình 2.14 Hệ thống khay đựng hạt 26 Hình 2.15 Định vị góc xoay 27 Hình 2.16 Bình hút hạt dư 28 Hình 2.17 Phễu đất 29 Hình 2.18 Xylanh cấp khay 30 Hình 2.19 Máy gieo hạt 30 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY GIEO HẠT LIÊN HỢP Hình 2.20 Máy vào đất cấp khay 31 Hình 3.1 Sơ đồ cấp khí xylanh dập lỗ khay 33 Hình 3.2 Sơ đồ cấp khí xylanh đẩy khay 33 Hình 3.3 Sơ đồ cấp khí xilanh khí nén xoay hút hạt 34 Hình 3.4: Sơ đồ mạch hút chân không thu hồi hạt dư 34 Hình 3.5 Sơ đồ trạng thái xylanh 35 Hình 3.6 Van khí nén 5/2 van khí nén 2/2 35 Hình 3.7 Van tiết lưu 36 Hình 3.8 Van chỉnh áp 36 Hình 3.9 Đầu nối khí 36 Hình 3.10 Bộ áp tổng 37 Hình 3.11 Bộ lọc khí 37 Hình 4.1 Kết nối PC va PLC 38 Hình 4.2 Sơ đồ ngun lí máy gieo hạt 41 Hình 4.3 Lưu đồ hoạt động máy gieo hạt 42 Hình 4.4 Sơ đồ nối dây PLC 43 Hình 4.5 Tủ điện 44 Hình 4.6 Panen điều khiển 45 Hình 4.7 Chương trình điều khiển 47 Hình 5.1 Chân đế máy 48 Hình 5.2 Bàn trượt 48 Hình 5.3 Gia cơng phễu đất 49 Hình 5.4 Khung đựng khay 49 Hình 5.5 Xylanh dập đẩy 50 Hình 5.6 Xylanh xoay 50 Hình 5.7 Bộ tay đòn xoay góc 51 Hình 5.8 Đĩa xích 51 Hình 5.9 Cơ cấu xoay góc 52 Hình 5.10 Cơ cấu dập lỗ đẩy khay 52 Hình 5.11 Cơ cấu gieo hạt 53 Hình 5.12 Hệ thống gieo 53 Hình 5.13 Xylanh đẩy khay 54 Hình 5.14 Phần kéo khay 54 Hình 5.15 Hệ thống cấp khay 55 Hình 5.16 Máy gieo hạt liên hợp 55 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY GIEO HẠT LIÊN HỢP LỜI MỞ ĐẦU Đặt vấn đề: Thiết kế chế tạo máy có vai trò quan trọng nghiệp công nghiệp hóa đại hóa đất nước, thước đo động lực phát triển quốc gia Ngày nay, kỹ sư không ngừng nghiên cứu phát triển ứng dung, máy móc nhằm phụ vụ cho nhu cầu ngày nâng cao người Khoa học công nghệ giúp chúng ta ngày vươn cao hơn, xa hơn, sâu hơn… Trong năm gần đây, tình hình kinh tế giới nói chung Việt Nam nói riêng ngày phát triển mạnh mẽ ngành nông nghiệp trồng rau, củ, Việc sử dụng máy móc vào phục vụ cho ngành nông nghiệp ngày chú trọng nhằm nâng cao việc sản xuất xuất Qua thời gian tìm hiểu với hướng dẫn Thầy Hà Ngọc Nguyên, Thầy đưa tính thiết thực cấp thiết nghiên cứu đề tài Từ luận điểm trên, nhóm thực chọn đề tài: “Thiết kế máy gieo hạt liên hợp” Trên giới, máy gieo hạt đa dạng Do đó, vào thiết kế loại máy có nhiều vấn đề nghiên cứu khác Trong phạm vi đề tài này, người thực sâu vào nghiên cứu máy gieo hạt theo yêu cầu hạt Mục đích nghiên cứu: Đề tài “Máy gieo hạt liên hợp ” thực nhằm mục đích phục vụ cho ngành nơng nghiệp việc gieo hạt nhỏ để đáp ứng nhu cầu tiêu dùng nước xuất khẩu… THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY GIEO HẠT LIÊN HỢP CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Giới thiệu chung rau Rau loại thực phẩm ăn với lương thực bữa ăn người có nhiều loại rau khác nhau, tuỳ loại mà phận nó như: lá, thân, hoa, củ dùng làm thực phẩm Rau chế biến làm thức ăn theo nhiều phương pháp khác ăn sống, luộc xào, muối mặn, đóng hộp,… Một số chế làm nước giải khác như: bí đao, cà chua, cà rốt,… Hình 1.1 Một số loại rau Ngồi thành phần rau nước chiếm 70 - 95% tùy theo phận cây, rau chứa nhiều chất dinh dưỡng khác cần cho thể như:  Kali: tham gia vào trình trao đổi nước thể, có nhiều cà chua, đậu  Canxi: cần cho vững hệ xương có nhiều rau cải rau ăn  Chất sắt: giúp cho việc tạo hồng cầu, chứa nhiều rau cải, rau dền, rau muốn, cà chua…  Chất iốt: giúp cho hoạt động thần kinh ngăn ngừa bệnh bướu cổ chứa nhiều đậu bắp, hành tây, măng tây… THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY GIEO HẠT LIÊN HỢP  Các chất khoáng rau thường dạng ion kiềm nên giúp cho việc trung hoà độ pH máu dịch tế bào  Vitamin A, B, C: cần thiết cho hoạt động trao đổi chất, tăng cường sinh trưởng, phát triển sức đề kháng thể  Chất xơ: chiếm phần lớn lượng chất khô rau, giúp cho việc tiêu hoá thuận lợi, đó góp phần quan trọng tăng cường dinh dưỡng cho thể  Nhiều loại rau mang tính dược tỏi chứa chất Phitoxit có tác dụng kháng sinh, chất Vitamin U cải bắp có tác dụng làm lành vết loét bao tử, chất Papavarin rau bồ ngót giúp an thần, hành giúp trị cảm lạnh ăn khó tiêu  Các chất đạm, bột, đường, chất béo rau không nhiều loại lương thực thực phẩm khác nguồn bổ sung quan trọng Trong điều kiện thiếu lương thực, rau có thể cung cấp lượng trì sống thời gian định Với thành phần dinh dưỡng phong phú, rau yêu cầu thiếu đời sống người 1.2 Một số loại rau ngắn ngày 1.2.1: Rau muống Hình 1.2 Rau muống Là loại rau quen thuộc bữa cơm người Việt Nam, rau muống có thể trồng từ hay từ hạt dễ Đây loài ưa nước nên THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY GIEO HẠT LIÊN HỢP cần chọn loại đất giữ nước tương đối tốt Có thể thu hoạch từ - 10 ngày để đảm bảo an toàn thực phẩm 1.2.2 Rau xà lách Hình 1.3 Rau xà lách Xà lách loại thân thảo tên gọi chung cho loại rau ăn sống với ưu điểm dễ trồng, không cần chăm sóc nhiều, tốn chi phí cho suất thu hoạch cao Sau gieo hạt từ 30 - 50 ngày có thể cắt để ăn bón phân bổ sung dinh dưỡng cho đợt sau 1.2.3 Rau mầm Hình 1.4 Rau mầm Rau mầm thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao gấp lần so với loại rau thường, nữa, rau mầm không chứa mầm bệnh vi sinh vật gây hại cho sức khỏe người.Trong rau mầm xanh có chất Cartotene (chất tạo sắc tố), chlorophyll (diệp lục tố), đạm dễ tiêu Chỉ cần 50g loại rau tương đương với lượng dinh dưỡng 200g rau bình thường Rau mầm có thể thu hoạch sau ngày gieo trồng THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY GIEO HẠT LIÊN HỢP  Y2 Xylanh đẩy đẩy  Y3 Xylanh đẩy  Y5 Van nhả hạt 4.6 Sơ đồ bố trí tủ điện panen điều khiển 4.6.1 Sơ đồ bố trí tủ điện Hình 4.5 Tủ điện Tủ điện bao gồm nút nhấn đèn báo sau:  Đèn báo nguồn  Công tắc nguồn  Đồng hồ áp suất âm  Điều chỉnh áp suất  Điều chỉnh tốc độ 44 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY GIEO HẠT LIÊN HỢP Sơ đồ bố trí tủ điện dễ hiểu khơng cồng kềnh, giảm đáng kể tủ kích thước tủ điện bố trí thêm nhiều nút điều khiển panen 4.6.2 Sơ đồ bố trí panen điều khiển Hình 4.6 Panen điều khiển Panen điều khiển gồm có nút điều khiển:  Chạy: Khi nhấn cơng tắc máy hoạt động  Dừng: Khi muốn dừng hoạt động máy  Thông kim: Thông kim bị tắc  Hút: điều chỉnh độ hút hạt van khí  Thổi: Điều chỉnh độ thổi van khí Panen điều khiển có chiều dài vừa khoảng cách hai gối đỡ máy Sử dụng hàng nút điều khiển, tổng tất có năm nút điều khiển hình Thiết kế mang lại lợi ích hiệu vận hành máy, tách rời khỏi tủ điện để thuận tiện q trình điều khiển thay phải qua lại để điều chỉnh tủ điện 45 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY GIEO HẠT LIÊN HỢP Panen điều khiển thiết kế làm cho máy gọn chiều rộng giảm, phù hợp với máy nhiều 4.7 Chương trình nạp cho PLC 46 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY GIEO HẠT LIÊN HỢP Hình 4.7 Chương trình điều khiển 47 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY GIEO HẠT LIÊN HỢP CHƯƠNG KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 5.1 Thành phần khung máy: Hình 5.1 Chân đế máy Hình 5.2 Bàn trượt 48 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY GIEO HẠT LIÊN HỢP Hình 5.3 Gia cơng phễu đất Hình 5.4 Khung đựng khay 49 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY GIEO HẠT LIÊN HỢP Hình 5.5 Xylanh dập đẩy Hình 5.6 Xylanh xoay 50 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY GIEO HẠT LIÊN HỢP Hình 5.7 Bộ tay đòn xoay góc Hình 5.8 Đĩa xích 51 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY GIEO HẠT LIÊN HỢP 5.2 Lắp ráp hồn thiện máy: Hình 5.9 Cơ cấu xoay góc Hình 5.10 Cơ cấu dập lỗ đẩy khay 52 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY GIEO HẠT LIÊN HỢP Hình 5.11 Cơ cấu gieo hạt Hình 5.12 Hệ thống gieo 53 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY GIEO HẠT LIÊN HỢP Hình 5.13 Xylanh đẩy khay Hình 5.14 Phần kéo khay 54 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY GIEO HẠT LIÊN HỢP Hình 5.15 Hệ thống cấp khay Hình 5.16 Máy gieo hạt liên hợp 55 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY GIEO HẠT LIÊN HỢP CHƯƠNG 6: TỔNG KẾT 6.1 Kết luận: Qua việc thực đồ án tốt nghiệp, chúng em học rút nhiều điều Học cách phân chia công việc tập thể làm việc theo nhóm, qua đó nâng cao ý thức tinh thần trách nhiệm cá nhân nhóm Áp dụng kiến thức học trường vào thực tế q trình gia cơng chi tiết Ngồi ra, học hỏi nhiều kiến thức từ kinh nghiệm thực tiễn chúng em thầy cô anh thợ lành nghề dạy gia công chi tiết Hiện nhóm tạo mơ hình hồn chỉnh hệ thống máy gieo hạt tự đơng, hạn chế thấp chi phí nên hy vọng làm cho sản phẩm phổ biến nước Máy hoạt động ổn định, nhiên phiên thử nghiệm, đồng thời nhóm chưa có kinh nghiệm thiết kế gia cơng nên nhiều nhược điểm, kết cấu máy vài chổ chưa hợp lý cần phải khắc phục 6.2 Các hạn chế Do thời gian gấp gáp ngắn ngủi nên làm đề tài chúng em thiếu sót nhiều thứ, thiếu nhiều kinh phí hoạt động mua vật liệu gia công chi tiết Đây lần đầu chúng em làm máy lớn nên nhiều kiến thức chúng em chưa biết nên hồn thành xong máy chưa hoạt động ổn định 6.3 Hướng phát triển đề tài: Với máy gieo hạy người nơng dân trồng rau bớt nhiều kinh phí thời gian trình gieo hạt Vì nhóm chúng em cố gắng cải tiến máy để có thể đem vào sản xuất hàng loạt, phục vụ cho người nông dân 56 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY GIEO HẠT LIÊN HỢP Từ loại máy gieo hạt nhóm nghiên cứu nghiên cứu them máy có thể gieo hạt nhiều loại khay khác nhau, có thể gieo ngồi mơi trường khắc nghiệt Khơng loại máy gieo hạt, chúng em bạn có đam mê máy móc đầu tư, tìm hiểu thêm loại máy khác phục vụ cho đời sống ngày người dân 57 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY GIEO HẠT LIÊN HỢP TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách tham khảo : [1] Nguyễn Hữu Lộc, Cơ Sở Thiết Kế Máy,NXB Đại Học Quốc Gia TP.HCM [2] Ninh Đức Tốn, Dung Sai Lắp Ghép Và Kĩ Thuật Đo Lường, NXB Giáo Dục Việt Nam [3] Đỗ Xuân Định, Cơ Sở Kỹ Thuật Cơ Khí, NXB Xây Dưng [4] Trịnh Chất, Lê Văn Uyển, Tính Tốn Thiết Kế Hệ Dẫn Động Cơ Khí – Tập 1, NXB Giáo Dục [5] TS Bùi Thanh Luân –Thí Nghiệm Khí Nén Thủy Lực , NXB Đại Học Công Nghệ TP HCM [6] Sử Dụng AutoCAD 2006, TS Nguyễn H ữu Lộc, NXB Tổng Hợp TP HCM [7] Đồ Án Tốt Nghiệp, Thiết Kế Nhà Trồng Rau Thông Minh, SV Nguyễn Hoàng Kiên - Nguyễn Thị Lương Hạnh, NXB ĐH Công Nghệ TPHCM Trang Web : [1] http://www.vandientuchinhhang.com [2] http://www.rauhoaquavietnam.vn [3] http://www.dalat.gov.vn [4] http://www.tuanhungphatvalve.com 58 ... THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY GIEO HẠT LIÊN HỢP Hình 1.11 Máy gieo hạt hãng Seederman hệ GS3 c Máy gieo hạt hãng Hamilton (nước Anh) thiết kế Hình 1.12 Máy gieo hạt hãng Hamilton (nước Anh) thiết kế 1.5... thiết kế 1.5 Phương án thiết kế máy gieo hạt liên hợp 1.5.1 Các phương án thiết kế: 11 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY GIEO HẠT LIÊN HỢP  Dùng động cơ:  Ưu điểm: Hình 1.13 Máy gieo hạt dùng motor - Đơn... tế, vừa dễ tháo lắp máy chế tạo sửa chữa bảo trì 14 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY GIEO HẠT LIÊN HỢP CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MÁY GIEO HẠT LIÊN HỢP 2.1 Kết cấu dự kiến máy gieo hạt giống: Với khay chuyên dùng