Nghiên cứu thiết kế, chế tạo bộ phận đào và kẹp nhỏ của máy liên hợp đào củ sắn

luận văn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI ---------    --------- NGUYỄN CHUNG THÔNG NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, CHẾ TẠO BỘ PHẬN ðÀO VÀ KẸP NHỔ CỦA MÁY LIÊN HỢP ðÀO CỦ SẮN LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Chuyên nghành: Kỹ thuật máy và thiết bị cơ giới hóa nông lâm nghiệp Mã số : 60.52.14 Người dướng dẫn khoa học: PGS.TS. LƯƠNG VĂN VƯỢT HÀ NỘI - 2010 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật ……………. i LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan rằng những số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa ñược sử dụng ñể bảo vệ một học vị nào. Tôi xin cam ñoan rằng mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn này ñã ñược cảm ơn và các trích dẫn trong luận văn này ñều ñược chỉ rõ nguồn gốc. Tác giả Nguyễn Chung Thông LỜI CẢM ƠN Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật ……………. ii Trong quá trình học tập và nghiên cứu tại lớp Cao học khóa 17 chuyên ngành Kỹ thuật máy và thiết bị cơ giới hóa nông lâm nghiệp Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội, tôi ñã nhận ñược sự giúp ñỡ, giảng dạy nhiệt tình của các thầy giáo, cô giáo trong trường. Nhân dịp này tôi xin ñược bày tỏ lời cảm ơn chân thành tới các thầy giáo, cô giáo trong trường. Tôi xin tỏ lòng cảm ơn tới gia ñình và PGS.TS. Lương Văn Vượt, người ñã tận tình hướng dẫn giúp ñỡ tôi hoàn thành ñề tài nghiên cứu này. Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể giáo viên Bộ môn Cơ học kỹ thuật Khoa Cơ – ðiện Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội ñã giúp ñỡ tôi trong quá trình nghiên cứu thực hiện ñề tài. Tôi xin chân thành cảm ơn Trung tâm Giám ñịnh Máy và Thiết bị ñã phối hợp, giúp ñỡ tôi thực hiện ñề tài này. Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo trong Khoa Cơ – ðiện Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội và các ñồng nghiệp ñã ñộng viên giúp ñỡ tôi trong quá trình nghiên cứu thực hiện ñề tài. Trong quá trình thực hiện ñề tài bản thân ñã có nhiều cố gắng, song không thể tránh khỏi thiếu sót. Rất mong tiếp tục nhận ñược sự ñóng góp ý kiến của các thầy giáo, cô giáo và các ñồng nghiệp ñể ñài tài nghiên cứu của tôi ñược hoàn thiện hơn. Tác giả Nguyễn Chung Thông Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật ……………. iii MỤC LỤC Lời cam ñoan i Lời cảm ơn ii Mục lục .iii Danh mục các chữ viết tắt và ký hiệu viii DANH MỤC CÁC BẢNG .ix DANH MỤC CÁC HÌNH .x ðẶT VẤN ðỀ .1 1. Tính cấp thiết của ñề tài .1 2. ðối tượng nghiên cứu, mục tiêu, ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài 2 3. Nội dung nghiên cứu 2 CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VỀ CÂY SẮN VÀ CƠ GIỚI HÓA KHÂU THU HOẠCH SẮN .3 1.1. Tổng quan về cây sắn .3 1.1.1. Nguồn gốc và sự phát triển 3 1.1.2. Vài nét về tình hình trồng sắn trên ghế giới và ở Viêt Nam 3 1.1.2.1. Tình hình sản xuất sắn trên thế giới 3 1.1.2.2. Tình hình sản xuất sắn ở Việt Nam .5 1.1.3. Các ñặc ñiểm hình thái và giải phẫu cây sắn .7 1.1.3.1. Rễ sắn (củ sắn) .7 1.1.3.2. Thân cây sắn 9 1.1.4. Các giống sắn 10 1.2. Cơ khí hóa khâu thu hoạch sắn trên thế giới và Việt Nam .11 1.2.1. Cơ khí hóa khâu thu hoạch sắn trên thế giới .11 1.2.2. Cơ khí hóa khâu thu hoạch sắn ở Việt Nam 13 1.2.3. Nhận xét .16 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật ……………. iv CHƯƠNG 2 - ðỐI TƯỢNG, ðỊA ðIỂM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .17 2.1. ðối tượng và ñịa ñiểm nghiên cứu 17 2.2. Phương pháp nghiên cứu .17 2.2.1. Phương pháp sử lý số liệu ño ñạc 17 2.2.2. Phương pháp giải tích 18 2.2.3. Phương pháp số 18 2.2.4. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm 18 CHƯƠNG 3. NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC VÀ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN LÀM VIỆC CHÍNH CỦA MÁY .20 3.1. Khảo sát các thông số hình học, cơ lý tính của cây sắn khi thu hoạch 20 3.1.1. Khảo sát khoảng cách cây, luống và hàng trồng sắn [17] 20 3.1.2. Các chỉ số cơ lý tính [17] 21 3.2. Lựa chọn cấu truc và nguyên lý làm việc của máy .21 3.2.1. Mô hình tính toán và kết quả tính toán bộ phận ñào [17] .23 3.2.1.1. Yêu cầu kỹ thuật chung .23 3.2.1.2. Các nguyên lý ñào củ .24 3.2.1.3. Lựa chọn nguyên lý ñào 27 3.2.1.4. Cơ sở thực tế tính toán và lựa chọn bộ phận ñào .28 3.2.1.5. Tính toán bộ phận ñào 29 3.2.1.6. Xác ñịnh lực cản của ñất khi làm việc .30 3.2.2. Mô hình tính toán và kết quả tính toán bộ phận kẹp nhổ .34 3.2.2.1. Góc nghiêng ñặt giàn kẹp và tốc ñộ chuyển ñộng băng kẹp 35 3.2.2.2. Lựa chọn bộ phận kẹp nhổ 38 3.2.2.3. Cơ sở chọn tiết diện băng kẹp nhổ .44 3.2.2.4. Vít ñiều chỉnh ñộ nghiêng của giàn kẹp 52 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật ……………. v 3.2.3. Mô hình tính toán và kết quả tính toán bộ phận truyền ñộng 53 3.2.3.1. Yêu cầu kỹ thuật .53 3.2.3.2. Lựa chọn phương án truyền ñộng .54 3.2.3.3. Tính toán bộ phận truyền ñộng 56 3.2.4. Các bộ phận phụ trợ khác 57 3.2.4.1. Khung máy và cơ cấu treo .57 3.2.4.2. Bánh tựa ñồng 58 CHƯƠNG IV. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO VÀ LẮP GHÉP MỘT SỐ CHI TIẾT, CỤM MÁY CHÍNH .60 4.1. Cụm khung 60 4.1.2. Nghiên cứu bản vẽ chi tiết và kiểm tra tính công nghệ .60 4.1.3. Phân loại chi tiết, sắp ñặt vào các nhóm .60 4.1.4. Xác ñịnh dạng sản xuất 60 4.1.5. Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi 60 4.2. Bộ phận ñào .62 4.2.1. Nghiên cứu bản vẽ chi tiết và kiểm tra tính công nghệ .62 4.2.2. Phân loại chi tiết và xác ñịnh dạng sản xuất .63 4.2.3. Trụ ñào .63 4.2.3.1. Nghiên cứu bản vẽ chế tạo 63 4.2.3.2. Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi trụ ñào 64 4.2.4. Tấm ñỡ lưỡi ñào 64 4.2.4.1. Bản vẽ thiết kế chế tạo .64 4.2.4.2. Phân loại chi tiết 64 4.2.4.3. Xác ñịnh dạng sản xuất .65 4.2.4.4. Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi .65 4.2.5. Lưỡi ñào .65 4.2.5.1. Bản vẽ chi tiết và tính công nghệ 65 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật ……………. vi 4.2.5.2. Phân loại chi tiết 65 4.2.5.3. Xác ñịnh dạng sản xuất .65 4.2.5.4. Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi .66 4.3. Giàn kẹp nhổ 66 4.3.1. Khung kẹp nhổ 66 4.3.1.1. Khung giàn .67 4.3.1.2. Giá ñộng cơ thuỷ lực và thanh ngang 67 4.3.2. Cụm bánh ñai 68 4.3.2.1. Bánh ñai 68 4.3.2.2. Trục lắp bánh ñai .70 4.3.3. Cụm cơ cấu ép .73 4.3.3.1. Bản vẽ chế tạo và tính công nghệ .73 4.3.3.2. Phân loại chi tiết 74 4.3.3.3. Xác ñịnh dạng sản xuất .74 4.3.3.4. Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi .74 4.3.3.5. Xác ñịnh chuẩn và chọn các ñịnh vị 74 CHƯƠNG V. TỔ CHỨC KHẢO NGHIỆM MẪU MÁY .75 5.1. Mục ñích và nội dung khảo nghiệm máy .75 5.1.1. Mục ñích khảo nghiệm .75 5.1.2. Nội dung khảo nghiệm .75 5.1.2.1. Khảo nghiệm trong phòng thí nghiệm .75 5.1.2.2. Khảo nghiệm ngoài thực tế .76 5.2. Phương pháp khảo nghiệm, thiết bị khảo nghiệm và gia công số liệu .76 5.2.1. Phương pháp khảo nghiệm 76 5.2.1.1. Phương pháp xác ñịnh ñộ ẩm của ñất trồng .76 5.2.1.2. Phương pháp xác ñịnh ñộ cứng trên mặt ruộng .77 5.2.1.3. Phương pháp ño hệ số ma sát của thép và ñất 79 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật ……………. vii 5.2.1.4. Xác ñịnh hệ số ma sát f giữa thân cây sắn và băng kẹp .80 5.2.2. Trang thiết bị khảo nghiệm 81 5.2.3. Phương pháp gia công số liệu .81 5.3. Kết quả khảo nghiệm .82 KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ .90 1. Kết luận .90 2. ðề nghị .90 TÀI LIỆU THAM KHẢO 92 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật ……………. viii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU a : ðộ ñào sâu của lưỡi ñào (cm); B : Bề rộng làm việc của lưỡi ñào (cm); K 0 : Lực cản riêng (N/cm 2 ); n : Số ñiểm ño; N ct : Công suất cần thiết của bộ phận kẹp nhổ; p: ðộ chặt của ñất; P: Lực kẹp nhổ cây; q: ðộ cứng của lò xo; R: Lực cản của lưỡi ñào; V: Vận tốc tổng hợp; V m : Vận tốc tiến của máy; V d : Vận tốc của ñai kẹp; y: ðộ biến dạng của lò xo; σ: Sai số bình phương trung bình; φ: Góc ma sát; β: Góc nghiêng của lưỡi ñào so với phương ngang; α: Góc nghiêng của bộ phận kẹp nhổ so với phương ngang. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật ……………. ix DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Tình hình sản xuất sắn ở châu Á (năm 1999) 4 Bảng 1.2. Tình hình sản xuất sắn ở Việt Nam (năm 1999) 6 Bảng 1.3. Sự phân bố theo chiều sâu của rễ sắn với giống KM-94(%) .8 Bảng 1.4. ðo ñường kính thân cây (mm) .9 Bảng 3.1. Phân loại ñất khô theo lực cản riêng khi cày 32 Bảng 3.2. Phân loại ñất ruộng nước theo lực cản riêng khi cày 32 Bảng 5.1. Vận tốc khảo nghiệm .83 Bảng 5.2. Xác ñịnh tỷ lệ hao tổn 84 Bảng 5.3. Xác ñịnh tỷ lệ củ hư hỏng 85 Bảng 5.4. Tổng hợp kết quả khảo nghiệm tính năng làm việc với số truyền II 86 Bảng 5.5. Bảng tổng hợp kết quả ñiều tra thu hoạch bằng tay .86 [...]... kinh t và gi i phóng s c lao ñ ng cho con ngư i 3 N i dung nghiên c u - Nghiên c u t ng quan v cây s n và cơ gi i hóa cây s n; - Nghiên c u l a ch n và xây d ng sơ ñ nguyên lý làm vi c c a máy; - Tính toán thi t máy; - Ch t o m u máy; - Kh o nghi m m u máy trong ñi u ki n s n xu t th c t 2 CHƯƠNG I T NG QUAN V CÂY S N VÀ CƠ GI I HÓA KHÂU THU HO CH S N 1.1 T ng quan v cây s n 1.1.1 Ngu n g c và s phát... ñ ng nh m phá v liên k t c và ñ t do v y công su t c n thi t ñ duy trì kh năng làm vi c cho b ph n này là r t l n Yêu c u ñ t ra ñ i v i các m u máy ñư c thi t k ph i có k t c u kh c ph c ñư c các y u ñi m trên 16 CHƯƠNG 2 - ð I TƯ NG, ð A ðI M VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C U 2.1 ð i tư ng và ñ a ñi m nghiên c u ð i tư ng nghiên c u là các m u máy thu ho ch cây có c và máy thu ho ch c s n liên h p ð tài ñư... trúc và nguyên lý làm vi c c a máy Trên cơ s phân tích quá trình thu ho ch s n và ñánh giá kh năng làm vi c c a các d ng c và máy thu ho ch s n ñã có, ñ ñ m b o ngu n nguyên li u s n cung c p cho các nhà máy, không làm gi m ch t lư ng c s n và phù h p v i tình hình s n xu t Vi t Nam chúng tôi ñưa ra k t c u máy ñào nh gom c s n g m các b ph n sau: Hình 3.3 Sơ ñ c u trúc và nguyên lý làm vi c c a máy. .. c s n nên máy không ñư c áp d ng r ng rãi Xu t phát t yêu c u ñó, ñư c s ñ ng ý c a B môn Cơ h c k thu t Khoa Cơ – ði n cùng v i s hư ng d n c a PGS.TS Lương Văn Vư t chúng tôi ti n hành th c hi n ñ tài Nghiên c u thi t k , ch t o b ph n ñào và k p nh c a máy liên h p ñào c s n” 1 2 ð i tư ng nghiên c u, m c tiêu, ý nghĩa khoa h c và th c ti n c a ñ tài - ð i tư ng nghiên c u là các m u máy thu ho... gom thành ñ ng và v n chuy n v nơi b o qu n ch bi n Vi c ñào và nh c s n là khâu n ng nh c, t n nhi u công s c lao ñ ng T nh ng năm 1960, Khoa cơ khí nông nghi p, Trư ng ð i H c Công ngh Kwame Nkrumah ð c ñã nghiên c u máy ñào s n ng d ng Ghana Malaysia ñã ch t o ra máy thu ho ch s n ki u sàng l c, máy g m có b ph n ñào và b ph n phân ly c ki u sàng l c 11 Hình 1.2 Máy ñào s n Congo và Malaysia Braxin... ra máy ðào c s n ðS-1, tuy nhiên máy có như c ñi m là máy chưa ñưa ñư c c s n lên m t ñ t, v n t n nhi u công lao ñ ng chân tay và năng su t không cao không phù h p v i tình hình s n xu t công nghi p hi n t i Congo, Braxin và Malaysia ñã ng d ng k t c u máy thu ho ch khoai tây vào thu ho ch s n năng su t khá cao, tuy nhiên b ph n phân ly ñ t theo ki u sàng rung nên khi thu ho ch c s n cũng b gãy và. .. c u là các m u máy thu ho ch cây có c và máy thu ho ch c s n liên h p - M c tiêu là t o ra m u máy thu ho ch c s n phù h p v i ñi u ki n s n xu t Vi t Nam và ñáp ng ñư c nhu c u s n xu t công nghi p hi n t i - Ý nghĩa khoa h c là ñóng góp thêm m t m u máy trong s n su t nói chung và trong s n xu t nông nghi p nói riêng - Ý nghĩa th c ti n là cơ s ñ s n xu t ra máy Thu ho ch c s n ph c v s n xu t, tăng... nh g c và phân ly c ; 3- Thùng ch a; 4- B ph n truy n ñ ng; 5- Khung máy; 6- Cơ c u treo; 7- B ph n di ñ ng Máy ñư c liên h p v i máy kéo MTZ-80, c p l c kéo là P = 1,4 t n 21 Trong ñó có hai b ph n làm vi c chính, ñó là b ph n ñào và b ph n k p nh B ph n ñào có nhi m v ñào phá v sơ b liên k t gi a c v i ñ t B ph n k p nh ñư c b trí ngay sau b ph n ñào có nhi m v k p nh , tách c ra kh i ñ t và v n... i ñ t và v n chuy n kh i c vào thùng ch a M i liên k t gi a hai b ph n này quy t ñ nh ch t lư ng làm vi c c a máy: như v trí tương ñ i gi a chúng, góc nghiêng c a b ph n k p nh so v i phương ngang và v n t c ti n c a máy và v n t c vòng c a ñai k p nh Hình 3.4 Sơ ñ v trí k p nh V trí b t ñ u k p nh nh hư ng ñ n ch t lư ng k p nh N u k p nh s m trư c khi b ph n ñào phá v liên k t ñ t - c s d n ñ n... c a châu Phi vào th k XVI Tài li u nói t i s n vùng này là c a Barre và Thevet vi t năm 1558 châu Á, s n ñư c du nh p vào n ð kho ng th k XVII, và Sri Lanka ñ u th k XVIII Sau ñó, s n ñư c tr ng nư c châu Á khác Trung Qu c, Myanma và các cu i th k XVIII, ñ u th k XIX Cây s n ñ ơc du nh p vào Vi t Nam kho ng gi a th k XVIII Cho d n nay châu Á là nơi phát tri n m nh m v tr ng s n 1.1.2 Vài nét v tình . Nghiên cứu thiết kế, chế tạo bộ phận ñào và kẹp nhổ của máy liên hợp ñào củ sắn . 2 2. ðối tượng nghiên cứu, mục tiêu, ý nghĩa khoa học và thực tiễn của. ðối tượng nghiên cứu là các mẫu máy thu hoạch cây có củ và máy thu hoạch củ sắn liên hợp. - Mục tiêu là tạo ra mẫu máy thu hoạch củ sắn phù hợp với ñiều