Luận văn khảo sát ảnh hưởng của một số yếu tố đến tính tương thích động học giữa bộ phận gặt đập và hệ thống di động của máy gặt đập liên hợp thu hoạch lúa

Luận văn

Bộ giáo dục và đào tạo Trờng đại học nông nghiệp hà nội -------------***------------- Vũ hoàng thành Khảo sát ảnh hởng của một số yếu tố đến tính tơng thích động học giữa bộ phận gặt đập và hệ thống di động của máy gặt đập liên hợp thu hoạch lúa Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành : Kỹ thuật máy và thiết bị cơ giới hoá nông, lâm nghiệp Mã số : 60.52.14 Ngời hớng dẫn khoa học: PGS.TS. nông văn vìn hà nội - 2011 Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật …………………………… i LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là hoàn toàn trung thực và chưa hề ñược sử dụng ñể bảo vệ một học vị nào. Tôi cam ñoan rằng, mọi sự giúp ñỡ ñể thực hiện luận văn này ñã ñược cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn ñều ñược chỉ rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày tháng năm 2011 Tác giả luận văn Vũ Hoàng Thành Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật …………………………… ii LỜI CẢM ƠN ðể hoàn thành luận văn tôi ñã nhận ñược sự hướng dẫn rất nhiệt tình của PGS.TS. Nông Văn Vìn cùng với những ý kiến ñóng góp quý báu của các thầy giáo, cô giáo Bộ môn Cơ khí ðộng lực của Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội. Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất tới những sự giúp ñỡ quý báu ñó. Tôi xin chân thành cảm ơn các ñồng nghiệp tại Viện Cơ ñiện Nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch ñã tạo ñiều kiện giúp ñỡ tôi hoàn thành luận văn này. Hà Nội, ngày 24 tháng 10 năm 2011 TÁC GIẢ Vũ Hoàng Thành Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật …………………………… iii MỤC LỤC Lời cam ñoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục bảng v Danh mục hình vi MỞ ðẦU 1 CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU 3 1.1. CÁC PHƯƠNG PHÁP THU HOẠCH LÚA BẰNG MÁY 3 1.1.1. Phương pháp thu hoạch một giai ñoạn 3 1.1.2. Phương pháp thu hoạch nhiều giai ñoạn 4 1.2 . ƯU, NHƯỢC ðIỂM CỦA MÁY THU HOẠCH LÚA LIÊN HỢP 5 1. 3. PHÂN LOẠI MÁY LIÊN HỢP THU HOẠCH LÚA (LHTHL) 6 1.3.1. Phân loại theo hình thức liên hợp với nguồn ñộng lực: gồm các loại sau: 6 1.3. 2. Phân loại theo hình thức tách hạt khỏi bông 6 1.4. CÁC LOẠI MÁY LHTHL HIỆN NAY TRÊN THẾ GIỚI. NGUYÊN LÝ CẤU TẠO CHUNG CỦA MỘT SỐ LOẠI MÁY ðIỂN HÌNH 7 1.4.1. Máy gặt ñập liên hợp 7 1.4.2. Máy gặt tuốt liên hợp 10 1.4.3. Máy tuốt hạt trực tiếp trên bông (TTTB) 16 1.5. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VÀ PHÁT TRIỂN MÁY GðLH Ở CÁC NƯỚC TRONG KHU VỰC VÀ TRONG NƯỚC 19 1.5.1. ðặc ñiểm các loại máy GðLH với bộ phận ñập dọc trục của Trung Quốc và Thái Lan. 19 1.5.2. Các nghiên cứu thử nghiệm và thiết kế chế tạo máy GðLH ở Việt nam 22 Chương 2 ðỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30 2.1. ðối tượng nghiên cứu: 30 2.1. Phương pháp nghiên cứu 33 Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật …………………………… iv Chương 3 XÂY DỰNG MÔ HÌNH NGHIÊN CỨU ðỘNG HỌC CỦA LIÊN HỢP MÁY GẶT ðẬP LIÊN HỢP THU HOẠCH LÚA 34 3.1. Lựa chọn mô hình nghiên cứu 34 3.1.1. Các giả thiết ñể xây dựng mô hình 34 3.1.2. Thiết lập sơ ñồ khối 34 3.1.3. Cân bằng mô men ñộng cơ 36 3.1.4. Lựa chọn các hàm mục tiêu 37 3.1.5. Các thông số ñiều khiển 40 3.2. Xây dựng ñường ñặc tính của ñộng cơ 40 3.2.1. Khái niệm mức ga 40 3.2.2. Xây dựng ñường ñặc tính của ñộng cơ 42 3.3. Một số kết quả nghiên cứu 44 3.3.1. ðối tương và mục ñích khảo sát 44 3.3.2. Lựa chọn các phương án khảo sát 45 3.3.3. ðường ñặc tính ñộng cơ 4L68 45 3.3.4. Khảo sát hệ số ñộng học k theo tỉ số truyền 49 3.3.5. Ảnh hưởng mức ga và số truyền ñến các chỉ tiêu làm việc của liên hợp máy 50 3.3.6. Ảnh hưởng mô men cản gặt ñập ñến các chỉ tiêu làm việc 57 3.4. Kết luận chương 3 59 Chương 4 KẾT LUẬN CHUNG VÀ KIẾN NGHỊ 60 4.1. KẾT LUẬN 60 4.1. KIẾN NGHỊ 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO 62 Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật …………………………… v DANH MỤC BẢNG Bảng 1 : Thông số kỹ thuật máy liên hợp thu hoạch lúa 4LZ-1.5 32 Bảng 3.1. Ảnh hưởng của mức ga và số truyền ñến các chỉ tiêu làm việc của liên hợp máy 55 Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật …………………………… vi DANH MỤC HÌNH Hình 1.1. Máy gặt ñập liên hợp trống ñập tiếp tuyến 7 Hình 1. 2. Máy GðLH trống ñập dọc trục 8 Hình 1.3. Một mẫu máy gặt tuốt liên hợp hiện ñại 10 Hình 1.4 Máy gặt tuốt liên hợp ñang làm việc 11 Hình 1.5. Sơ ñồ hoạt ñộng của máy GTLH 12 Hình 1.6. Bộ phận tuốt hạt gồmcú 14 H×nh 1.7. Nguyªn lý lµm viÖc m¸y TTTB 17 Hình 1.8. Răng trống tuốt 18 Hình 1.9. Máy GðLH 4LZ-1,8 (Công ty Liễu Lâm Trung Quốc) 20 Hình 1.10. Máy GðLH Kaset -22 của Thái Lan 21 Hình 1.11. Máy gặt ñập liên hợp GLH-0,2 23 Hình 1.12. Máy gặt ñập liên hợp GðLH-1,2 24 Hình 1.13. Máy GðLH-154 của cơ sở Chín Nghiã 26 Hình 1.14. Máy GðLH của ông Nguyễn ðức Hoàng- toàn cảnh và hệ di ñộng nhìn phía sau 27 Hình 1: Máy liên hợp thu hoạch lúa 4LZ-1.5 30 Hình 3.1. Mô hình sử dụng liên hợp máy gặt ñập lúa 35 Hình 3.2. ðặc tính trượt của liên hợp máy gặt lúa theo hệ số kéo bám 38 Hình 3.3. ðường ñặc tính tốc ñộ với các mức ga khác nhau 41 Hình 3.4. ðường ñặc tính tốc ñộ ngoài của ñộng cơ 4L68 46 Hình 3.5. ðường ñặc tính cục bộ của ñộng cơ 4L68 với mức ga 75% 47 Hình 3.6. ðường ñặc tính cục bộ của ñộng cơ 4L68 với các mức ga khac nhau 48 Hình 3.7. ðặc tính hệ số ñộng học của LHM 4LZ-1.5 49 Hình 3.8. Xác ñịnh ñiểm làm việc của ñộng cơ 52 Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật …………………………… 1 MỞ ðẦU Cơ giới hóa thu hoạch lúa ñóng vai trò rất quan trọng trong sản xuất nông nghiệp ở nước ta, không chỉ nhằm giải phóng sức lao ñộng nặng nhọc cho nông dân, giảm tổn thất trong thu hoạch mà còn nâng cao chất lượng gạo ñể ñáp ứng nhu cầu tiêu dùng trong nước và xuất khẩu. Xuất phát từ các yêu cầu thực tế ñó, ðảng và Nhà nước ta ñã có nhiều chủ trương, chính sách ñầu tư cho sự phát triển cơ giới hóa nói chung và cơ giới hóa khâu thu hoạch lúa nói riêng. Trong ñó có kinh phí cho nghiên cứu khoa học và công nghệ, ñồng thời có kinh phí hỗ trợ cho nông dân ñầu tư mua máy. Nhiều ñề tài nghiên cứu khoa học và công nghệ cấp Nhà nước, cấp Bộ, cấp Tỉnh ñã ñược triển khai và ñã có những kết quả nhất ñịnh. Góp phần vào sự phát triển các máy thu hoạch lúa ở nước ta còn có các cá nhân (bao gồm cả nông dân) ñã nghiên cứu thiết kế, chế tạo ra một số loại máy thu hoạch lúa và ñã ñược ứng dụng trong thực tế sản xuất. Tuy nhiên, cho ñến nay, các mẫu máy chế tạo trong nước còn tồn tại những nhược ñiểm nhất ñịnh như ñộ bền, ñộ tin cậy trong sử dụng và hiệu quả thu hoạch. Vì thế sức cạnh tranh về kỹ thuật với các máy nhập ngoại còn thấp. Tuy vậy, một số loại máy gặt chế tạo trong nước ñã ñược nông dân ñón nhận do giá thành rẻ, phù hợp với khả năng ñầu tư vốn của họ. Máy gặt ñập liên hợp thuộc loại máy có kết cấu phức tạp, ñối tượng tác ñộng thay ñổi trong phạm vi rộng. Bởi vậy, năng suất, chất lượng công việc và hiệu quả kinh tế của các máy gặt ñập phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như chất lượng chế tạo, ñiều kiện sử dụng. Trong các yếu tố cấu tạo, tính tương thích ñộng học giữa bộ phận gặt ñập và bộ phận di ñộng là một trong những thông số gây ảnh hưởng rất lớn ñến các chỉ tiêu sử dụng máy. Tính tương thích ñộng học chủ yếu phụ thuộc vào ñặc ñiểm của hệ thống truyền ñộng của liên hợp máy và ñiều kiện sử dụng (tính chất mặt ñồng, mật ñộ và tính chất cơ lý của cây lúa). Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật …………………………… 2 Với những lý do trên, tôi chọn ñề tài luận văn: “Khảo sát ảnh hưởng của một số yếu tố ñến tính tương thích ñộng học giữa bộ phận gặt ñập và hệ thống thống di ñộng của máy gặt ñập liên hợp thu hoạch lúa” Mục ñích nghiên cứu của ñề tài Khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng ñến tính tương thích ñộng học giữa bộ phận gặt ñập và hệ thống di ñộng của máy gặt ñập liên hợp nhằm góp phần hoàn thiện cơ sở thiết kế, chế tạo hệ thống truyền ñộng trên loại máy này và lâu dài hơn là góp phần phát triển các loại máy gặt ñập lúa ở nước ta. Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật …………………………… 3 CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU 1.1. CÁC PHƯƠNG PHÁP THU HOẠCH LÚA BẰNG MÁY Hiện nay trên thế giới thu hoạch lúa nói chung và lúa nước nói riêng vẫn song song tồn tại hai phương pháp thu hoạch một và nhiều giai ñoạn. Việc áp dụng phương pháp nào tuỳ thuộc vào yếu tố khách quan về ñồng ruộng, nhân công lao ñộng trong nông nghiệp, trình ñộ công nghiệp chế tạo máy phục vụ nông nghiệp và tập quán canh tác ở mỗi nơi, mỗi vùng. 1.1.1. Phương pháp thu hoạch một giai ñoạn Phương pháp thu hoạch một giai ñoạn là phương pháp hiện ñại tiên tiến. Toàn bộ khâu thu hoạch ñược thực hiện bằng máy liên hợp thu hoạch. Khi làm việc, ñồng thời cùng một lúc máy thực hiện các công việc sau: - Vơ gom, cắt gặt và chuyển tải cây lúa vào bộ phận ñập (tuốt) hạt; - ðập (tuốt) hạt; - Làm sạch sản phẩm hạt; - Thu gom hạt vào thùng chứa hoặc ñóng bao; - Rải rơm thành hàng (hoặc theo khối) trên ñồng. Trong ñiều kiện ñịa hình các vùng trồng lúa nước ta rất ña dạng, ñồng ruộng chưa ñược quy hoạch nên không phải ñịa bàn nào cũng có thể sử dụng ñược loại máy liên hợp này. Mặt khác nguồn nhân lực ở mỗi nơi cũng khác, do vậy việc chọn lựa phương pháp thu hoạch và loại máy phải căn cứ vào ñiều kiện cụ thể của từng vùng, từng ñịa phương. Riêng tại ðBSCL cả hai phương pháp này ñều có ưu thế và khả năng phát triển như nhau. Nên ưu tiên phương pháp một giai ñoạn ở các vùng ruộng tập trung lớn, vùng mới khai hoang, ở các nông trường . Còn tại nơi ñông dân, ven thị nên chú trọng . tơng thích động học giữa bộ phận gặt đập và hệ thống di động của máy gặt đập liên hợp thu hoạch lúa Luận văn thạc sĩ kỹ thu t Chuyên ngành : Kỹ thu t máy và. sát ảnh hưởng của một số yếu tố ñến tính tương thích ñộng học giữa bộ phận gặt ñập và hệ thống thống di ñộng của máy gặt ñập liên hợp thu hoạch lúa Mục