LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: THIẾT KẾ MÁY GẶT ĐẬP LIÊN HỢP CỠ NHỎ

MỤC LỤC Đề mục Trang Trang bìa i Nhiện vụ Lời cảm ơn ii Lời nói đầu iii Tóm tắt iv Mục lục v CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ MÁY GẶT ĐẬP LIÊN HỢP 1 1.1 Giới thiệu chung 1 1.2 Các phương pháp thu hoạch lúa nước 2 1.2.1 Phương pháp thu hoạch nhiều giai đoạn 2 1.2.2 Phương pháp thu hoạch một giai đoạn 5 1.3 Khảo sát một số máy thu hoạch trong và ngoài nước 9 1.3.1 Sơ lược lịch sử phát triển công cụ thu hoạch 9 1.3.2 Tình hình máy thu hoạch trong nước 11 1.3.3 Giới thiệu một số máy gặt đập liên hợp đang có mặt ở Việt Nam 17 1.4 Cấu tạo chung của máy gặt đập liên hợp 22 CHƯƠNG 2 YÊU CẦU KỸ THUẬT NÔNG HỌC ĐỐI VỚI CƠ GIỚI HÓA THU HOẠCH LÚA 27 2.1 Máy thu hoạch phải thích ứng điều kiện lúa có năng suất cao 27 2.2 Phải đảm bảo chất lượng làm việc tốt , tổng hao hụt không qúa 3% , độ hư hỏng hạt nhỏ hơn 2%. 27vi 2.3 Những yêu cầu khác nhau về sử dụng nguồn phụ phẩm 27 2.4 Kết cấu gọn nhẹ , sử dụng vận chuyển linh hoạt , dễ dàng 28 2.5 Năng suất và hiệu qủa của máy phải cao 28 2.6 Tạo dáng mỹ thuật công nghiệp hài hòa đẹp mắt 28 CHƯƠNG 3 SO Ð? NGUYÊN LÝ VÀ SO Ð? Ð?NG C?A MÁY G?T Ð?P LIÊN H?P 29 3.1 So đ? nguyên lí c?a máy Gặt Đập Liên Hợp 29 3.2 So đ? đ?ng c?a máy Gặt Đậps Liên Hợp 29 CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ BỘ PHẬN GUỒNG GẠT VÀ CẮT 32 4.1 Tính toán các thông số động học và động lực học 32 4.2 Chọn loại guồng gạt 32 4.3 Tính toán guồng gạt 36 4.3.1 Phương trình quỹ đạo chuyển động của cánh gạt 36 4.3.2 Xác định bán kính cánh gạt 38 4.3.3 Độ cao của guồng gạt trên bộ phận cắt 39 4.3.4 Bước của cánh gạt và bước của guồng gạt 39 4.3.5 Xác định công suất cần thiết cho guồng gạt 39 4.4 Tính toán bộ phận cắt 40 4.4.1 Cơ cấu chuyển động cho bộ phận cắt 42 4.4.2 Vận tốc làm việc của dao 43 4.4.3 Hình d?ng kích thu?c c?a dao 43 4.4.4 Lực tác dụng lên dao cắt 44 4.4.5 Công suất cần thiết cho dao 46 CHƯƠNG 5 THIẾT KẾ BỘ PHẬN TẢI CÂY LÚA 48 5.1 Tính toán vít tải lúa 48 5.1.1 Xác định đường kính sơ bộ của vít tải 48vii 5.1.2 Công suất trên vít tải 49 5.2 Băng tải chuyền nghiêng 51 5.3 Tính toán các cơ cấu truyền động 56 5.3.1 Tính toán xích băng tải lúa 56 5.3.2 Tính toán cơ cấu xích truyền động giữa trục trống đập và trục băng tải 1 60 5.3.3 Tính toán truy?n d?ng dai gi?a tr?c n?i dao c?t và tr?c vít t?i lúa 63 5.3.4 Tính toán trục, ổ lăn 67 Chương 6: TÍNH TOÁN HỆ THỐNG DI ĐỘNG 71 6.1 Co c?u d?n hu?ng 71 6.2 Sự di chuyển của bánh xe 74 6.3 L?c c?n lan c?a bnh xe 75 6.3.1 L?c tc d?ng ln bnh xe 75 6.3.2 Tính lực cản lăn của bánh bơm 78 6.4 Công su?t c?n thi?t cung c?p di chuy?n xe 81 6.5 Tính tổng công su?t c?n thi?t của máy gặt đập 82 Kết Luận 84 Tài liệu tham khảo 87ii LỜI CẢM ƠN Trong suốt cả quá trình để hoàn thiện luận văn, chúng em đã được sự giúp đỡ của quý Thầy trong Bộ môn Thiết Kế Máy. Đặc biệt Thầy hướng dẫn TS.Phan Tấn Tùng đã quan tâm, tận tình chỉ bảo về kiến thức, tài liệu để chúng em có thể hoàn thiện được luận văn đúng thời hạn. Chúng em xin chân thành cảm ơn đến Thầy. Em xin gửi đến Ban Giám Đốc cũng như các nhân viên Công Ty cơ khí VINAPPRỌ đã cho em tìm hiểu và tạo điều kiện cho em thực hiện đề tài này. Em xin gửi đến thầy cô trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM, đặc biệt là quý thầy cô bộ môn Thiết Kế Máy lòng biết ơn sâu sắc với những kiến thức quí báu mà thầy cô đã truyền đạt cho chúng em trong suốt những năm qua. Trong suốt quá trình làm luận văn, mặc dù đã hết sức cố gắng để hoàn thành tốt mọi nhiệm vụ đề ra trong luận văn, nhưng chắc chắn chúng em không tránh khỏi các sai sót. Kính mong quý thầy cô xem xét và chỉ bảo để em có thể hoàn thiện đề tài. Sau cùng, chúng em xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè đã luôn sẵn lòng giúp đỡ, động viên chúng em trong suốt quá trình học tập cũng như trong thời gian thực hiện luận văn. TP. Hồ Chí Minh, tháng 12009 Nguyễn Ngọc Namiii LỜI NÓI ĐẦU Trong bối cảnh kinh tế hiện nay, trên thế giới nói chung và ở nước ta nói riêng, đang từng bước phát triễn. Sản xuất nông nghiệp là ngành quan trọng trong cơ cấu kinh tế nước ta, đặc biệt sản xuất lúa đóng vai trò quan trọng vì nó cung cấp nguồn thực phẩm chủ yếu. Tuy nhiên trong việc sản xuất lúa ở Việt Nam thì khâu thu hoạch vẫn còn nhiều khó khăn. Trong những năm gần đây, khi mà các khu công nghiệp, khu chế xuất, sự mở rộng xây dựng ồ ạt ở thành phố đã thu hút lực lượng lao động trẻ khoẻ rời khỏi đồng ruộng tìm công việc có thu nhập cao hơn ngày một nhiều, công việc nặng nhọc đó chuyển sang vai những người lớn tuổi, phụ nữ và đặc biệt là trẻ em, vẫn sử dụng liềm và hái là công cụ chính, vì vậy khi kỳ thu hoạch đến là nỗi lo của mọi người, khối lượng công việc đòi hỏi phải nhanh gọn nhưng công cụ,nhân lực đều ở trạng thái lạc hậu và không điều hoà được. Nông dân đang mong mỏi có các loại công cụ, máy móc làm cho thời gian thu hoạch ngắn lại và lao động đỡ cực nhọc hơn. Vì vậy, em tiến hành khảo sát và thực hiện đề tài : “Thiết Kế Máy Gặt Đập Liên Hợp Cỡ Nhỏ 1,4m”. Phần nội dung của đề tài tập trung chủ yếu vào việc đưa ra phương án thiết kế, từ đó lựa chọn, tính toán để đưa ra phương án thiết kế hợp lí nhất, hiệu quả nhất. Tuy nhiên, do kiến thức còn hạn chế nên không thể tránh khỏi những sai sót trong thiết kế cũng như trong cách trình bày. Rất mong sự chỉ bảo, hướng dẩn thêm của quý thầy cô.Thiết Kế Máy Gặt Đập Liên Hợp Trang 1 CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ MÁY GẶT ĐẬP LIÊN HỢP 1.1 Giới thiệu chung Khác với các ngành sản xuất khác, sản xuất nông nghiệp là công việc nặng nhọc, vất vả và lại mang tính chất thời vụ rất chặt chẽ. Tập quán canh tác của nước ta mỗi năm gieo trồng từ 23 vụ. Thu hoạch là khâu kết thúc quá trình trước nhưng lại là khâu mở đầu cho giai đoạn sau. Do chỉ số qua vòng cao, tính thời vụ khẩn trương, yêu cầu phải nhanh chóng giải phóng đồng ruộng chuẩn bị bước vào vụ sau nên việc thu hoạch phải có năng suất cao nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế của quá trình sản xuất. Trong những năm gần đây, khi mà các khu công nghiệp, khu chế xuất, sự mở rộng xây dựng ồ ạt ở thành phố đã thu hút lực lượng lao động trẻ khoẻ rời khỏi đồng ruộng tìm công việc có thu nhập cao hơn ngày một nhiều, công việc nặng nhọc đó chuyển sang vai những người lớn tuổi, phụ nữ và đặc biệt là trẻ em, vẫn sử dụng liềm và hái là công cụ chính, vì vậy khi kỳ thu hoạch đến là nỗi lo của mọi người, khối lượng công việc đòi hỏi phải nhanh gọn nhưng công cụ,nhân lực đều ở trạng thái lạc hậu và không điều hoà được. Nông dân đang mong mỏi có các loại công cụ, máy móc làm cho thời gian thu hoạch ngắn lại và lao động đỡ cực nhọc hơn . Với những cánh đồng bao la, bát ngát. Hình 1.1 Lúa đã chín vàngThiết Kế Máy Gặt Đập Liên Hợp Trang 2 …những người lớn tuổi, phụ nữ và đặc biệt là trẻ em, vẫn sử dụng liềm và hái là công cụ chính… Hình 1.2 Nông dân đang gặt lúa Ở Đồng bằng sông Cửu Long và các vùng sản xuất lúa khác trong cả nước, thu hoạch lúa vẫn còn thủ công, chủ yếu là do phụ nữ. Nỗ lực để cơ giới hóa khâu này hiện nay là dùng máy gặt xếp dãy hoặc dùng máy gặt đập. Máy gặt xếp dãy chỉ giải quyết được được một nửa vấn đề, vì vẫn phải gom thủ công. Các vấn đề của máy gặt đập liên hợp là:đất lầy thụt, máy dễ hư và lúa đổ ngã. 1.2 Các phương pháp thu hoạch lúa nước Phương pháp thu hoạch khác nhau thì công cụ, máy móc sử dụng để thu hoạch và hiệu quả cũng khác nhau. Nếu căn cứ vào công cụ dùng. Nếu căn cứ vào công cụ dùng trong thu hoạch thì có thể phân ra thành phương pháp thu hoạch thủ công và phương pháp thu hoạch bằng cơ giới. Nếu căn cứ vào quy trình thu hoạch thì ta có thể phân ra thành phương pháp thu hoạch nhiều giai đoạn và phương pháp thu hoạch một giai đoạn. 1.2.1 Phương pháp thu hoạch nhiều giai đoạn Phương pháp thu hoạch nhiều giai đoạn là phương pháp chia khâu thu hoạch thành nhiều công đoạn riêng biệt , mỗi công đoạn sử dụng một công cụ hoặc máy móc khác nhau.Thiết Kế Máy Gặt Đập Liên Hợp Trang 3 Thu hoạch bằng công cụ thủ công : Đây là phương pháp cổ truyền , chỉ tồn tại ở giai đoạn kinh tế chưa phát triển . Vì năng suất lao động rất thấp , cường độ lao động cao và đặc biệt hao hụt khá lớn , trên 10% . Vì vậy , ở nước ta hiện nay , một số công đoạn đã sử dụng thay công cụ thủ công , trong đó khâu đập tách hạt được ứng dụng tương đối rộng rã Hình 1.3 Thu hoạch lúa thủ côngThiết Kế Máy Gặt Đập Liên Hợp Trang 4 Hình 1.4 Vẫn còn thu hoạch bằng công cụ thủ công Thu hoạch bằng cơ giới : dùng máy gặt rải hàng cắt rải xuống ruộng, sau đó dùng máy kéo hoặc ôtô tải cỡ nhỏ chuyển lúa về sân để đập , phân ly và làm sạch bằng máy. Hiện nay , do máy đập liên hợp phát triển , để giảm công vận chuyển , nhiều nơi đưa máy ra đập tận ruộng , sau đó mới chuyển thóc về sân phơi Ưu điểm của phương pháp này là: + Máy móc dùng trong các công đoạn tương đối đơn giản , gọn nhẹ , giá thành thấp . + Giữa các công đoạn ít bị ảnh hưởng và phụ thuộc lẫn nhau . Ngay trong những điểu kiện khó khăn phức tạp nhất thì một số công đoạn vẫn thực hiện bằng máy được . + So với phương pháp thủ công , cường độ lao động và tổng hao hụt giảm đáng kể , năng suất lao động có thể tăng lên từ 1 – 2 lần . Đối với nước ta , đây là một phương pháp tồn tại tương đối lâu dài . Điều quan trọng hiện nay cần có nhiều loại máy , kiểu cỡ máy có chất lượng làm việc tốt , năng suất cao cho từng công đoạn , có thể ứng dụng rộng rãi trên nhiều địa bàn , nhiều vùng khác nhau . Hạn chế của phương pháp này là việc đầu tư mua sắm số lượng máy, chủng loại máy phải nhiều , việc bảo quản , sửa chữa sẽ có những khó khăn nhất định.Thiết Kế Máy Gặt Đập Liên Hợp Trang 5 Hình 1.5 Máy tuốt lúa 1.2.2 Phương pháp thu hoạch một giai đoạn Phương pháp này hoàn toàn thực hiện bằng cơ giới , sử dụng máy gặt đập liên hợp để tiến hành các công đoạn từ cắt gặt , thu gom , đập tách hạt , rũ rơm , làm sạch liên tục trong cùng một thời điểm , một lần hoàn thành toàn bộ các công đoạn thu hoạch trên đồng ruộng . Những ưu điểm nổi bật nhất của phương pháp này là năng suất lao động rất cao , cường độ lao động thấp , độ hao hụt thấp và giá thành thu hoạch giảm . Trong điều kiện ruộng khô , lúa đứng , độ chín đồng đều , độ ẩm thân cây và hạt thấp , kích thước lô thửa thích hợp thì máy có thể hoạt động liện tục , năng suất và chất lượng làm việc của máy đều rất cao , tổng hao hụt do gặt sót , đập sót , thóc theo rơm và sàng quạt thổi ra có thể nhỏ hơn 3% , độ sạch sản phẩm trên 98% . Do đặc điểm của phương pháp này là hoàn thành nhiều công đoạn trong một lúc , chịu ảnh hưởng cửa nhiều yếu tố như kích thước lô thửa , tính chất cơ lý của đất đai và cây trồng . Mặt khác kích thước của máy lớn , các cơ cấu làm việc phức tạp , việc chế tạo và sử dụng đòi hỏi phải có trình độ nhất định mới đảm bảo cho máy hoạt động có hiệu qủa . Nước ta thời gian qua chưa ứng dụng rộng rãi phương pháp thu hoạch lúa một giai đoạn vì chưa có những máy móc hoàn chỉnh thích hợp với điều kiện Việt Nam . Mặt khác , mức thu nhập và tích lũy của nông dân còn thấp nên khả năng đầu tư mua sắm còn hạn chế .Thiết Kế Máy Gặt Đập Liên Hợp Trang 6 Một số máy thu hoạch của nước ngoài Hình 1.6 Máy gặt đập liên hợp của Nhật Bản, trọng lượng 4000kg Hình 1.7 Máy gặt đập liên hợp của Nhật BảnThiết Kế Máy Gặt Đập Liên Hợp Trang 7 Hình 1.8 Máy gặt đập liên hợp của Trung Quốc Tóm lại , thời vụ trong sản xuất nông nghiệp là rất quan trọng. Việc rút ngắn thời gian thu hoạch , tức là nâng cao năng suất lao động trong toàn khâu không những đảm bảo cho sản xuất tận thu mà còn có ý nghĩa thâm canh. Phương pháp thu hoạch và việc nghiên cứu thiết kế chế tạo cũng như sử dụng máy thu hoạch có liên quan mật thiết với nhau , bởi lẽ đây là căn cứ để xác định hệ thống máy thu hoạch . Việc chọn phương pháp không những phải dựa vào điều kiện tự nhiên của từng vùng ; chế độ canh tác , cơ lý tính đất đai , cây trồng và kỹ thuật nông học của vùng đó mà phải xem xét cả điều kiện kinh tế xã hội ; trình độ khả năng chế tạo , sử dụng và nguồn động lực sẵn có . Có như vậy mới đảm bảo việc triển khai ứng dụng máy thu hoạch vào sản xuất một cách có hiệu quả. Bảng 1.1 Bảng tóm tắt các phương pháp và công cụ máy móc dùng trong thu hoạch lúa. TT Các công đoạn Nhiều giai đoạn Một giai đoạn Thủ công Cơ giới Cơ giới 1 Cắt, gặt, xén lúa Liềm, hái Máy gặt rải hàng Máy gặt đập liên hợp 2 Thu gom, vận chuyển Quang gánh, xe cải tiến Máy kéo, ôtô Ôtô tải, máy kéo 3 Tách hạt khỏi bông Đập néo, trục lăn Máy đập liên hợp 4 Rũ rơm Tay và cào 5 Làm sạch sơ Quạt hòm 6 Phơi sấy Sân phơi Sân phơi hoặc máy sấy Sân phơi hoặc máy sấy 7 Làm sạch tinh Quạt hòm Máy làm sạch, phân loại Máy làm sạch, phân loại

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

THIẾT KẾ MÁY GẶT ĐẬP LIÊN HỢP CỠ NHỎ

GVHD : TS Phan Tấn Tùng SVTH : Nguyễn Ngọc Nam

Đề mục Trang

Nhiện vụ

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ MÁY GẶT ĐẬP LIÊN HỢP 1

1.3 Khảo sát một số máy thu hoạch trong và ngoài nước 9 1.3.1 Sơ lược lịch sử phát triển công cụ thu hoạch 9

1.3.3 Giới thiệu một số máy gặt đập liên hợp đang có mặt ở Việt Nam 17 1.4 Cấu tạo chung của máy gặt đập liên hợp 22

CHƯƠNG 2 YÊU CẦU KỸ THUẬT NÔNG HỌC ĐỐI VỚI CƠ GIỚI

2.1 Máy thu hoạch phải thích ứng điều kiện lúa có năng suất cao 27 2.2 Phải đảm bảo chất lượng làm việc tốt , tổng hao hụt không qúa 3% , độ hư

2.5 Năng suất và hiệu qủa của máy phải cao 28 2.6 Tạo dáng mỹ thuật công nghiệp hài hòa đẹp mắt 28

CHƯƠNG 3 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ SƠ ĐỒ ĐỘNG CỦA MÁY GẶT

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ BỘ PHẬN GUỒNG GẠT VÀ CẮT 32

4.1 Tính toán các thông số động học và động lực học 32

4.3.1 Phương trình quỹ đạo chuyển động của cánh gạt 36

4.3.3 Độ cao của guồng gạt trên bộ phận cắt 39 4.3.4 Bước của cánh gạt và bước của guồng gạt 39 4.3.5 Xác định công suất cần thiết cho guồng gạt 39

CHƯƠNG 5 THIẾT KẾ BỘ PHẬN TẢI CÂY LÚA 48

5.3.1 Tính toán xích băng tải lúa 56 5.3.2 Tính toán cơ cấu xích truyền động giữa trục trống đập và trục

5.3.3 Tính toán truyền động đai giữa trục nối dao cắt và trục vít tải lúa 63

6.5 Tính tổng công suất cần thiết của máy gặt đập 82

Trong suốt cả quá trình để hoàn thiện luận văn, chúng em đã được sự giúp đỡ của quý Thầy trong Bộ môn Thiết Kế Máy Đặc biệt Thầy hướng dẫn TS.Phan Tấn Tùng đã quan tâm, tận tình chỉ bảo về kiến thức, tài liệu để chúng em có thể hoàn thiện được luận văn đúng thời hạn Chúng em xin chân thành cảm ơn đến Thầy

Em xin gửi đến Ban Giám Đốc cũng như các nhân viên Công Ty cơ khí VINAPPRỌ đã cho em tìm hiểu và tạo điều kiện cho em thực hiện đề tài này

Em xin gửi đến thầy cô trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM, đặc biệt là quý thầy cô bộ môn Thiết Kế Máy lòng biết ơn sâu sắc với những kiến thức quí báu mà thầy cô đã truyền đạt cho chúng em trong suốt những năm qua

Trong suốt quá trình làm luận văn, mặc dù đã hết sức cố gắng để hoàn thành tốt mọi nhiệm vụ đề ra trong luận văn, nhưng chắc chắn chúng em không tránh khỏi các sai sót Kính mong quý thầy cô xem xét và chỉ bảo để em có thể hoàn thiện đề tài

Sau cùng, chúng em xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè đã luôn sẵn lòng giúp đỡ, động viên chúng em trong suốt quá trình học tập cũng như trong thời gian thực hiện luận văn

TP Hồ Chí Minh, tháng 1/2009

Nguyễn Ngọc Nam

Trong bối cảnh kinh tế hiện nay, trên thế giới nói chung và ở nước ta nói riêng, đang từng bước phát triễn Sản xuất nông nghiệp là ngành quan trọng trong cơ cấu kinh tế nước ta, đặc biệt sản xuất lúa đóng vai trò quan trọng vì nó cung cấp nguồn thực phẩm chủ yếu

Tuy nhiên trong việc sản xuất lúa ở Việt Nam thì khâu thu hoạch vẫn còn nhiều khó khăn Trong những năm gần đây, khi mà các khu công nghiệp, khu chế xuất, sự mở rộng xây dựng ồ ạt ở thành phố đã thu hút lực lượng lao động trẻ khoẻ rời khỏi đồng ruộng tìm công việc có thu nhập cao hơn ngày một nhiều, công việc nặng nhọc đó chuyển sang vai những người lớn tuổi, phụ nữ và đặc biệt là trẻ em, vẫn sử dụng liềm và hái là công cụ chính, vì vậy khi kỳ thu hoạch đến là nỗi lo của mọi người, khối lượng công việc đòi hỏi phải nhanh gọn nhưng công cụ,nhân lực đều ở trạng thái lạc hậu và không điều hoà được

Nông dân đang mong mỏi có các loại công cụ, máy móc làm cho thời gian thu hoạch ngắn lại và lao động đỡ cực nhọc hơn

Vì vậy, em tiến hành khảo sát và thực hiện đề tài : “Thiết Kế Máy Gặt Đập Liên Hợp Cỡ Nhỏ 1,4m”

Phần nội dung của đề tài tập trung chủ yếu vào việc đưa ra phương án thiết kế, từ đó lựa chọn, tính toán để đưa ra phương án thiết kế hợp lí nhất, hiệu quả nhất

Tuy nhiên, do kiến thức còn hạn chế nên không thể tránh khỏi những sai sót trong thiết kế cũng như trong cách trình bày Rất mong sự chỉ bảo, hướng dẩn thêm của quý thầy cô

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ MÁY GẶT ĐẬP LIÊN HỢP 1.1 Giới thiệu chung

Khác với các ngành sản xuất khác, sản xuất nông nghiệp là công việc nặng nhọc,

vất vả và lại mang tính chất thời vụ rất chặt chẽ Tập quán canh tác của nước ta mỗi năm gieo trồng từ 2-3 vụ Thu hoạch là khâu kết thúc quá trình trước nhưng lại là khâu mở đầu cho giai đoạn sau Do chỉ số qua vòng cao, tính thời vụ khẩn trương, yêu cầu phải nhanh chóng giải phóng đồng ruộng chuẩn bị bước vào vụ sau nên việc thu hoạch phải có năng suất cao nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế của quá trình sản xuất

Trong những năm gần đây, khi mà các khu công nghiệp, khu chế xuất, sự mở rộng xây dựng ồ ạt ở thành phố đã thu hút lực lượng lao động trẻ khoẻ rời khỏi đồng ruộng tìm công việc có thu nhập cao hơn ngày một nhiều, công việc nặng nhọc đó chuyển sang vai những người lớn tuổi, phụ nữ và đặc biệt là trẻ em, vẫn sử dụng liềm và hái là công cụ chính, vì vậy khi kỳ thu hoạch đến là nỗi lo của mọi người, khối lượng công việc đòi hỏi phải nhanh gọn nhưng công cụ,nhân lực đều ở trạng thái lạc hậu và không điều hoà được

Nông dân đang mong mỏi có các loại công cụ, máy móc làm cho thời gian thu hoạch ngắn lại và lao động đỡ cực nhọc hơn

Với những cánh đồng bao la, bát ngát

…những người lớn tuổi, phụ nữ

và đặc biệt là trẻ em, vẫn sử

dụng liềm và hái là công cụ chính…

Hình 1.2 Nông dân đang gặt lúa

Ở Đồng bằng sông Cửu Long và các vùng sản xuất lúa khác trong cả nước, thu hoạch lúa vẫn còn thủ công, chủ yếu là do phụ nữ Nỗ lực để cơ giới hóa khâu này hiện nay là dùng máy gặt xếp dãy hoặc dùng máy gặt đập Máy gặt xếp dãy chỉ giải quyết được được một nửa vấn đề, vì vẫn phải gom thủ công Các vấn đề của máy gặt đập liên hợp là:đất lầy thụt, máy dễ hư và lúa đổ ngã

1.2 Các phương pháp thu hoạch lúa nước

Phương pháp thu hoạch khác nhau thì công cụ, máy móc sử dụng để thu hoạch và hiệu quả cũng khác nhau Nếu căn cứ vào công cụ dùng Nếu căn cứ vào công cụ dùng trong thu hoạch thì có thể phân ra thành phương pháp thu hoạch thủ công và phương pháp thu hoạch bằng cơ giới Nếu căn cứ vào quy trình thu hoạch thì ta có thể phân ra thành phương pháp thu hoạch nhiều giai đoạn và phương pháp thu hoạch một giai đoạn

1.2.1 Phương pháp thu hoạch nhiều giai đoạn

Phương pháp thu hoạch nhiều giai đoạn là phương pháp chia khâu thu hoạch thành nhiều công đoạn riêng biệt , mỗi công đoạn sử dụng một công cụ hoặc máy móc khác nhau

- Thu hoạch bằng công cụ thủ công : Đây là phương pháp cổ truyền , chỉ tồn tại ở giai đoạn kinh tế chưa phát triển Vì năng suất lao động rất thấp , cường độ lao động cao và đặc biệt hao hụt khá lớn , trên 10% Vì vậy , ở nước ta hiện nay , một số công đoạn đã sử dụng thay công cụ thủ công , trong đó khâu đập tách hạt được ứng dụng tương đối rộng rã

Hình 1.3 Thu hoạch lúa thủ công

- Thu hoạch bằng cơ giới : dùng máy gặt rải hàng cắt rải xuống ruộng, sau đó dùng máy kéo hoặc ôtô tải cỡ nhỏ chuyển lúa về sân để đập , phân ly và làm sạch bằng máy Hiện nay , do máy đập liên hợp phát triển , để giảm công vận chuyển , nhiều nơi đưa máy ra đập tận ruộng , sau đó mới chuyển thóc về sân phơi

- Ưu điểm của phương pháp này là:

+ Máy móc dùng trong các công đoạn tương đối đơn giản , gọn nhẹ , giá

thành thấp + Giữa các công đoạn ít bị ảnh hưởng và phụ thuộc lẫn nhau Ngay trong

những điểu kiện khó khăn phức tạp nhất thì một số công đoạn vẫn thực hiện bằng máy được

+ So với phương pháp thủ công , cường độ lao động và tổng hao hụt

giảm đáng kể , năng suất lao động có thể tăng lên từ 1 – 2 lần Đối với nước ta , đây là một phương pháp tồn tại tương đối lâu dài Điều quan trọng hiện nay cần có nhiều loại máy , kiểu cỡ máy có chất lượng làm việc tốt , năng suất cao cho từng công đoạn , có thể ứng dụng rộng rãi trên nhiều địa bàn , nhiều vùng khác nhau

- Hạn chế của phương pháp này là việc đầu tư mua sắm số lượng máy, chủng loại máy phải nhiều , việc bảo quản , sửa chữa sẽ có những khó khăn nhất định

Hình 1.5 Máy tuốt lúa

1.2.2 Phương pháp thu hoạch một giai đoạn

Phương pháp này hoàn toàn thực hiện bằng cơ giới , sử dụng máy gặt đập liên hợp để tiến hành các công đoạn từ cắt gặt , thu gom , đập tách hạt , rũ rơm , làm sạch liên tục trong cùng một thời điểm , một lần hoàn thành toàn bộ các công đoạn thu hoạch trên đồng ruộng

- Những ưu điểm nổi bật nhất của phương pháp này là năng suất lao động rất cao , cường độ lao động thấp , độ hao hụt thấp và giá thành thu hoạch giảm Trong điều kiện ruộng khô , lúa đứng , độ chín đồng đều , độ ẩm thân cây và hạt thấp , kích thước lô thửa thích hợp thì máy có thể hoạt động liện tục , năng suất và chất lượng làm việc của máy đều rất cao , tổng hao hụt do gặt sót , đập sót , thóc theo rơm và sàng quạt thổi ra có thể nhỏ hơn 3% , độ sạch sản phẩm trên 98%

- Do đặc điểm của phương pháp này là hoàn thành nhiều công đoạn trong một lúc , chịu ảnh hưởng cửa nhiều yếu tố như kích thước lô thửa , tính chất cơ lý của đất đai và cây trồng Mặt khác kích thước của máy lớn , các cơ cấu làm việc phức tạp , việc chế tạo và sử dụng đòihỏi phải có trình độ nhất định mới đảm bảo cho máy hoạt động có hiệu qủa

Nước ta thời gian qua chưa ứng dụng rộng rãi phương pháp thu hoạch lúa một giai đoạn vì chưa có những máy móc hoàn chỉnh thích hợp với điều kiện Việt Nam Mặt khác , mức thu nhập và tích lũy của nông dân còn thấp nên khả năng đầu tư mua sắm còn hạn chế

Hình 1.6 Máy gặt đập liên hợp của Nhật Bản, trọng lượng 4000kg

Hình 1.7 Máy gặt đập liên hợp của Nhật Bản

Hình 1.8 Máy gặt đập liên hợp của Trung Quốc

Tóm lại , thời vụ trong sản xuất nông nghiệp là rất quan trọng Việc rút ngắn thời gian thu hoạch , tức là nâng cao năng suất lao động trong toàn khâu không những đảm bảo cho sản xuất tận thu mà còn có ý nghĩa thâm canh

Phương pháp thu hoạch và việc nghiên cứu thiết kế chế tạo cũng như sử dụng máy thu hoạch có liên quan mật thiết với nhau , bởi lẽ đây là căn cứ để xác định hệ thống máy thu hoạch Việc chọn phương pháp không những phải dựa vào điều kiện tự nhiên của từng vùng ; chế độ canh tác , cơ lý tính đất đai , cây trồng và kỹ thuật nông học của vùng đó mà phải xem xét cả điều kiện kinh tế xã hội ; trình độ khả năng chế tạo , sử dụng và nguồn động lực sẵn có Có như vậy mới đảm bảo việc triển khai ứng dụng máy thu hoạch vào sản xuất một cách có hiệu quả

Bảng 1.1 Bảng tóm tắt các phương pháp và công cụ máy móc dùng trong thu hoạch lúa

TT Các công đoạn Thủ công Nhiều giai đoạn Cơ giới Một giai đoạn Cơ giới

1 Cắt, gặt, xén lúa Liềm, hái Máy gặt rải hàng Máy gặt đập liên hợp

2 Thu gom, vận chuyển Quang gánh, xe cải tiến Máy kéo, ôtô Ôtô tải, máy kéo

3 Tách hạt khỏi bông Đập néo, trục

lăn

Máy đập liên

Sân phơi hoặc Sân phơi hoặc máy

Hình 1.9 Tóm tắt các phương pháp tóm tắt các phương pháp và công cụ máy móc dùng trong

1.3 Khảo sát một số máy thu hoạch trong và ngoài nước

1.3.1 Sơ lược lịch sử phát triển công cụ thu hoạch

Trong quá trình trồng lúa, giai đoạn tốn nhiều công nhất, cần thời gian để hoàn thành công việc ngắn nhất đó là thời kỳ thu hoạch Đã từ lâu, người ta luôn

mơ ước có thể tạo ra những công cụ thu hoạch đơn giản, năng suất cao, giảm sức lao động Ở nước ngoài, các công cụ thu hoạch phát triển tương đối sớm Năm

1655, bộ phận đập được chế tạo chuyển động nhờ bánh xe hơi nước Năm 1800, bộ phận cắt kiểu cái kéo ra đời sau đó hoàn thiện bộ phận cắt kiểu lưỡi cắt như ngày nay Khoảng giữa thế kỷ thứ 19 xuất hiện guồng gạt dùng gạt lúa vào bộ phận cắt, rồi xuất hiện máy gặt lúa Năm 1875, ở Ai Len xuất hiện bộ phận đập kiểu trống hình trụ có lắp các thanh trống 3 cạnh Ở Mỹ, bộ phận đập kiểu trống răng, máng răng xuất hiện năm 1840, hoàn thiện thành máy đập phức tạp có kèm cả hệ thống làm sạch

Từ lâu nhiều người đã đề xuất việc kết hợp hai loại máy gặt và máy đập thành máy gặt đập liên hợp Năm 1868, kỹ sư người Nga Andoray Romanovit là người đầu tiên nghĩ ra máy gặt đập liên hợp nhưng không triển khai được

Hầu hết các máy các máy gặt đập liên hợp ở nước ngoài được chế tạo để phục vụ thu hoạch lúa mì Những cánh đồng lúa mì có thường có diện tích rất lớn, cây lúa mì chỉ trồng được ở những nơi khô ráo, chính những điều này mà các máy thu hoạch của các nước trồng lúa mì nói chung thường có kích thước rất lớn để đảm bảo năng suất Do đó, hệ thống di chuyển thường dùng là bánh bơm, ít khi dùng bánh xích

Czec, Australia, Pháp, Liên Bang Nga…Gần đây có các mẫu máy gặt đập liên hợp được sản xuất ở Trung Quốc, Nhật Bản, Thái Lan

Phương pháp thu hoạch một giai đoạn có nhiều ưu điểm nổi bật là năng suất lao động cao, cường độ lao động thấp, độ hao hụt thấp và giá thành thu hoạch giảm nên đã từ lâu các nước Âu-Mỹ đều ứng dụng để thu hoạch lúa mỳ Hiện nay, một số nước Châu Á như Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài Loan, Philippines và Trung Quốc cũng đã ứng dụng phương pháp này để thu hoạch lúa

Ở các nước Âu- Mỹ, các máy gặt đập liên hợp được sử dụng trên các

cánh đồng khô, nền đất cứng nên khối lượng có thể tới 13-15 tấn mà việc di chuyển không gặp trở ngại Trong khi đó ở Châu Á và nhất là ở Việt Nam,

do phương pháp thu hoạch này chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố như kích

thước lô thửa,tính chất cơ lý của đất đai và cây trồng, việc chế tạo và sử dụng đòi hỏi phải có trình độ nhất định mới đảm bảo máy hoạt động có hiệu quả nên người ta vẫn đang mày mò để tìm ra kiểu máy sao cho thích hợp cho ruộng lúa nước

Hình 1.10 Máy thu hoạch lúa của

Mỹ dùng với ruộng khô

1.3.2 Tình hình máy thu hoạch trong nước

- Trong những năm 1970,1980 các nông trường lúa ở miền Bắc đã thử nghiệm các máy gặt đập liên hợp SKD-5R sản xuất tại Liên Xô trước đây Máy chạy bằng xích bản rộng, có khả năng đi trên ruộng lầy tốt Có năng suất cao vì có bề rộng làm việc tới 4 mét Tuy nhiên do đồng ruộng lúa nước khó có nhiều thửa ruộng rộng lớn, nên không phát huy được hết khả năng của SKD-5R Hơn nữa đồng ruộng Việt Nam lại không đồng nhất nên nên đôi nơi vẫn không di chuyển được Và với khối lượng trên 10 tấn, việc cứu nó khi sa lầy là vô cùng khó khăn

- Năm 1996, máy gặt đập liên hợp SR-500 của Phần Lan có khối lượng 3.300 kg được thử nghiệm tại nông trường Sông Hậu- Cần Thơ cũng cho kết quả không có khả năng di chuyển tốt trên ruộng lầy

- Trong những năm 1995-1997 một số nơi đã thử nghiệm các máy gặt tuốt liên hợp nhập từ Nhật Bản và Trung Quốc Tuy làm việc tốt nhưng chỉ di chuyển được trên ruộng có nền tốt, năng suất lại thấp và khi hư hỏng lại không có phụ tùng thay thế

- Nhà máy Cơ khí Đồng Tháp , A74 , và một số nông dân cũng đã có chế tạo và thử nghiệm máy gặt đập liên hợp theo mẫu máy của nước ngoài nhưng ở ruộng không nền cũng không làm việc ổn định vì khối lượng vẫn còn cao Trong năm 2005 , Công ty VINAPPRO cũng đã cho ra mẫu máy MGĐ-120 theo thiết kế của Công ty Briggs& Stration (B.S) được cải tiến tương đối phù hợp với đồng ruộng Việt Nam Do trọng lượng chỉ khoảng 600 kg nên máy có khả năng tự hành cao, vượt lầy vượt bờ khá tốt nhưng năng suất hãy còn thấp (1 -1,5ha/ ngày) Đã thử nghiệm và thao diễn nhiều nơi

1- Máy gặt hàng xếp dãy (GHXD)-Reaper

Hình 1.11 Cấu tạo chung của máy gặt hàng xếp dãy của Công ty Minh Phát

Các máy gặt xếp dãy là máy thuộc loại thu hoach nhiều giai đoạn, được thiết kế chế tạo với mục tiêu đầu tư cho các hộ gia đình có từ 1-2ha canh tác, với phương châm nhỏ, nhẹ , có khả năng cơ động trên ruộng lầy thụt, có kích thước thửa ruộng nhỏ Máy này cắt lúa với bề rộng 1-1,2m , rồi rải xếp thành ngọn ra ngọn , gốc ra gốc trên mặt đồng về phía phải của máy

Động cơ được gắn trên máy là loại động cơ xăng 4 kỳ nhằm làm cho máy giảm trọng lượng Động cơ xăng dẫn động cho:

-Bộ phận gặt (dao cắt loại có tấm kê)

-Bộ phận xích gạt trên và dưới, vừa tác động làm bánh sao quay vừa góp phần tải lúa từ trái sang phải

Khi đi vào thảm lúa, các mũi rẽ sẽ gom lúa vào phía dao cắt Bánh sao sẽ quay nhờ cánh gạt trên xích gai ( băng chuyền lúa ) tác động Dao cắt lìa gốc và thân lúa

Đầu bông lúa ngã vào bàn đỡ, cả xích gạt trên và xích gạt dưới sẽ cùng với các thanh dẫn hướng chuyển lúa từ trái sang phải (đứng phía sau máy nhìn vào thảm lúa) Khi hết bàn dỡ, cây lúa sẽ đổ xuống cánh đồng vuông gốc với hướng tiến, được xếp thành dãy

2- Máy tuốt lúa trên bông (striper)

Dù gặt tay hay gặt máy ở phương pháp nhiều giai đoạn, tổn thất hạt vẫn là vấn đề

nan giải Sau khâu gặt, việc tách hạt ra khỏi bông cũng là một vấn đề không đơn giản Một câu hỏi được đặt ra là: làm thế nào thu ngay được hạt lúa trên bông đang đứng ở trên đồng ? Nếu làm được điều bày thì sẽ rút ngắn được thời gian thu hoạch rất nhiều Người ta cho rằng, sản phẩm chính là hạt lúa được thu ngay trên cây sẽ giúp rút ngắn được thời gian thu hoạch, sản phẩm phụ là rơm có thể thu sau thời gian đã thu song hạt, hoặc không thu hoạch nữa Như vậy sẽ đỡ công cắt cây lúa khỏi gốc

 Nguyên lý làm việc:

-Nguyên lý làm việc của máy là dùng một trống đặt biệt có 8 hàng răng trống, có chiều quay ngược so với phương chuyển động, tuốt ngược từ dưới cổ bông lúa lên đỉnh bông Trong quá trình vừa tiến vừa tuốt như vậy, hạt lúa, gié lúa lá được trống tuốt dưt đứt, được dẫn hướng bằng một nắp chụp và quẳng hỗn hợp mà răng trống đã tuốt vào một thùng chứa hoặc đưa vào trống đập để đập lại các gié lúa Rơm không được cắt mà

bị bánh xe của máy đè dập vùi xuống bùn

Với truyền thống canh tác ở Nam Bộ, bà con rất cần rơm khô nhanh để đốt làm vệ sinh đồng ruộng chuẩn bị cho mùa sau Còn nếu sau đó có cắt rơm thì cũng khó vì bánh xe của máy đã đè rơm xuống mặt ruộng

-Máy sẽ không làm việc được nếu người điều khiển không khống chế được một cách đều đặn độ cao của trục trống tuốt và chiều cao của thảm lúa Cao quá hoặc thấp quá đều làm cho tổn thất về hạt tăng lên gấp nhiều lần

-Số người phục vụ khá đông: 2 người cho máy tuốt, 4 ngươi cho việc thay đổi thùng chứa và máy đập

Hình 1.12 Máy tuốt lúa trên bông

 Đánh giá chung về máy tuốt lúa trên bông:

-Máy khá đơn giản, dễ sử dụng, dễ sửa chữa khi hư hỏng

-Nguyên lý làm việc phù hợp với lúa đứng, có chiều cao từ 0,4m đến 1,2m , phù hợp với ruộng bùn có nước

-Máy gặt đập liên hợp là loại máy thu hoạch một giai đoạn

-Ưu điểm rõ rệt của máy gặt đập liên hợp là năng suất lao động rất cao , cường độ lao động thấp , độ hao hụt thấp và giá thành thu hoạch giảm, mạng lại hiệu quả cao

Máy GĐLH trên đường đi của nó vào thảm lúa thực hiện cùng một lúc các công việc:

-Vơ lúa, gặt lúa, hất ngay lúa đã căt vào bàn cắt, đưa trực tiếp vào trống đập

-Đập lúa và làm sạch sơ bộ hỗn hợp hạt song song với việc gặt lúa

-Hỗn hợp hạt được chứa vào thùng chứa trên máy khi đầy thì chuyển đổ ra xe hoặc đóng thành bao, chuyên trở về nhà

-Rơm được rải thành hàng trên đồng

Phương pháp thu hoạch bằng máy GĐLH rút ngắn thời gian thu hoạch Các máy gặt đập liên hợp thường có năng suất cao

1.3.3 Giới thiệu một số máy gặt đập liên hợp đang có mặt ở Việt Nam

1- Máy gặt đập liên hợp Minh Phát

Máy GĐLH (Loại nhỏ) 4MP-0.5

THÔNG SỐ KỸ THUẬT

Công suất động cơ HP 7(9.5hp)

Bề rộng cắt mét 1,1 Trọng lượng máy Kg 500 Năng suất gặt m2/giờ 500-1500

Tỉ lệ hao hụt % ≤3

Tỉ lệ vỡ hạt % ≤1

Tỉ lệ tập chất % ≤7

Kích thước mm

Máy GĐLH MINI 4L-1.3

THÔNG SỐ KỸ THUẬT

Công suất động cơ HP (28HP)

Bề rộng cắt mét 1,3 Trọng lượng máy Kg 1400 Năng suất gặt m2/giờ 3.000-5.000

Tỉ lệ hao hụt % ≤3.5

Tỉ lệ vỡ hạt % ≤2

Tỉ lệ tập chất % ≤7

Kích thước mm

2- Máy gặt đập liên hợp Vinappro

MÁY GẶT ĐẬP LIÊN HỢP VINAPPRO - MGĐ 120

THÔNG SỐ KỸ THUẬT

Công suất động cơ HP 12 ÷ 16 Bề rộng cắt mét 1,2 Trọng lượng máy Kg 700 Năng suất gặt m2/giờ 1.250 ÷ 1.875

Tỉ lệ hao hụt % 1 ÷ 3

Tỉ lệ vỡ hạt % < 0,5

Kích thước mm

3- Máy gặt đập liên hợp của công ty cơ khí An Giang

MÁY GẶT ĐẬP LIÊN HỢP GĐ2.0

THÔNG SỐ KỸ THUẬT

Công suất động cơ HP Bề rộng cắt mét 2 Trọng lượng máy Kg 2.380 Năng suất gặt m2/giờ 3.000 - 5.000

Tỉ lệ hao hụt % ≤3%

Tỉ lệ vỡ hạt % ≤ 2%

Tỉ lệ tập chất % ≤2%

Kích thước mm

4- Máy gặt đập liên hợp của cơ sở Uùt Máy Cày

MÁY GẶT ĐÂÏP LIÊN HỢP UMK-19

THÔNG SỐ KỸ THUẬT

Công suất động cơ HP 55 Bề rộng cắt mét 1,9 Trọng lượng máy Kg 1425 Năng suất gặt m2/giờ 4500

Tỉ lệ hao hụt % ≤1

Tỉ lệ vỡ hạt % ≤2%

Tỉ lệ tập chất % ≤2%

Kích thước mm

1.4 Cấu tạo chung của máy gặt đập liên hợp

Hình 1.13 Cấu tạo chung của máy gặt đập liên hợp

Máy gặt đập liên hợp có các cụm chi tiết sau:

-Adapteur gồm có: guồng gạt, dao cắt, mũi rẽ, trục vít gom lúa

-Băng tải lúa

-Cơ cấu trống đập

-Bộ phận sàng

-Trục vít gom hạt lúa

-Động cơ

-Hệ thống truyền động tới các cơ cấu làm việc di động

-Hệ thống thủy lực nâng hạ, lái

a) Adapteur

Nhiệm vụ của Adapteur là: phân tách phần lúa cắt và để lại cho lần cắt sau (mũi rẽ), cắt toàn bộ lúa nằm trong bề rộng của thanh dao (dao-tấm kê-răng dao), giữ lúa cho dao cắt và hất lúa đã cắt lên trục vít gom lúa ( guồng gạt)

Việc cắt thảm lúa được thực hiện do Adapteur Ngoài việc cắt, Adapteur còn đảm nhiệm thu không bỏ sót tất cả các cây đã cắt trong bề rộng làm việc xác định của máy GĐLH Các Adapteur của các máy GĐLH hiện đại hoàn toàn riêng rẽ với GĐLH Nó có thể tháo lắp một cách dễ dàng, đặt trên rơmooc đặt biệt và kéo dọc theo máy GĐLH khi di chuyển trên đường để giảm bớt bề rộng của máy GĐLH

Bề rộng của Adapteur liên quan trực tiếp đến lượng cung cấp cây lúa vào bộ phận đập mà lượng cung cấp thì ảnh hưởng đến ảnh hưởng đến chất lượng đập Trong trực thế phải căn cứ vào năng suất của cây lúa mà giữ nguyên bề rộng thiết kế hay giảm bền rộng khi sử dụng

Tổn thất hạt ở Adapteur (gồm cắt sót, vơ sót vào băng chuyền, làm rụng hạt) không quá 0,5%

 Guồng gạt:

Guồng gạt có nhiệm vụ giữ cây lúa cho dao cắt, khi cây lúa đã bị cắt rời thì nó hất cây lúa vào trục vít gom lúa Đồng thời với động tác này nó làm sạch bề mặt của cả thanh dao để dao cắt chuẩn bị cho chu kỳ cắt khác Đối với hoạt động của guồng gạt, người ta sợ rằng chính trong khi thực hiện nhiệm vụ của mình, guồng gạt sẽ làm rụng hạt vì nó có động tác đập vào khối lúa từ phía trên Mặc dù những động tác này là nhỏ, song đủ làm rụng những hạt to nhất, chín nhất Do đó trong thu hoạch cây có hạt,

lượt, mà những tay vơ lúa này là các dây thép – một phần bắt chặt với cánh gạt Guồng gạt sai tâm là kiểu guồng gạt mà trong một vòng quay của nó, góc độ của các tay vơ trên cánh gạt là không thay đổi theo từng vị trí Nhờ thế có thể điều chỉnh cho tay vơ xốc thẳng vào thảm lúa Điều này được thực hiện bằng một cơ cấu bình hành

 Trục vít gom lúa:

Ở các máy GĐLH, bề rộng của Adapteur (cụ thể là bộ phận cắt) rộng hơn nhiều so với bề rộng làm việc của bộ phận đập Thí dụ bề rộng cắt có thể từ 4 đến 7 mét, trong khi đó bề rộng trống chỉ 1,3 đến 1,7m Chính vì thế trên máy GĐLH phải sử dụng cụm chi tiết gom lúa gọi là trục vít gom lúa

Nhiệm vụ của nó là vận chuyển khối lúa đã bị cắt trên toàn bộ bề rộng gom vào giữa với bề rộng giảm hơn nhiều so với bề rộng cắt để đưa vào băng chuyền nghiêng Trục vít gom lúa gồm có 3 phần: hai phần hai bên được gắn cánh xoắn vít có chiều ngược nhau, do đó khi trục chủ động quay thì hướng vận chuyển vật liệu của nó hướng vào phần giữa Phần giữa của trục là các tay vơ lệch tâm

Trường hợp nếu băng chuyền tải lúa ở một bên của Adapteur thì trục vít gom lúa chỉ có gắn cánh xoắn vít một chiều duy nhất

b) Băng chuyền nghiêng đưa lúa đã gặt vào trống đập

Nhiệm vụ của băng chuyền nghiêng là đưa khối lúa do vít tải gom lúa cung cấp tới để chuyển tới trống đập Phần trục chủ động cũng là điểm xoay nâng hạ khung vít tải (adapteur) Băng chuyền là các dải xích được nối với nhau bằng các thanh thép chữ L và có cắt răng để bám vào khối lúa dễ dàng Tốc độ của băng chuyền từ 3-3.5m/s , tức

hộp băng chuyền nén khối lúa lại thành một lớp lúa có chiều dày ổn định, nhờ đó mà nó là cho lượng cung cấp vào trống đập đều đặn hơn

c) Cơ cấu trống đập

Bản chất việc đập lúa là làm cho hạt tách ra khỏi bông Có nhiều loại phương pháp đập : tiếp tuyến ; dọc trục; dọc trục tiếp tuyến Nhưng hiện nay, nguyên lý đập docï trục đang được áp dụng khá phổ biến

Khi làm việc, lúa được đưa lên bàn cung cấp, từ đó liên tục đưa vào buồng đập Trống đập quay với vận tốc cao, khối lúa bị răng trống va đập mạnh, từ máng trống văng lên nắp trống bằng lực ly tâm lớn Do tác dụng của đường gân dẫn hướng ở nắp và theo quán tính, khối lúa chuyển động theo đường xoắn ốc xuống máng trống, sau đó lại bị răng va đập văng lên nắp, cứ như vậy đi hết vòng này đến vòng khác, cuối cùng rơm phun ra ngoài qua của ra rơm Còn hạt lúa lọt qua máng rơi xuống sàng

d) Bộ phận làm sạch

Bộ phận làm sạch ở máy gặt đập liên hợp là quạt và các sàng Quạt áp dụng nguyên tắc thổi những vật liệu qua máng trống của cơ cấu đập sẽ được chuyển xuống tấm hứng hạt động và được chuyển dần sang hệ thống sàng , làm sạch sơ bộ, lắp đặt dưới cơ cấu đập Nhiệm vụ của bộ phận này là phân ly khỏi khối hạt các tạp chất bẩn nhe (thân cây gãy, lá, hạt lép) Độ sạch khối hạt đạt 96-98% và độ tổn thất không quá 0,5% Dưới tác dụng của sàng và quạt, lúa lửng lép, gọng rơm , lá vụn và tạp chất sẽ bị loại

e) Bộ phận chuyền tải hạt

Hạt đã được là sạch tự chảy xuống trục vít và được chuyển đến gầu tải hạt Gậu tải này này có hai cửa ra hạt Có thể điều khiển bằng tay để đóng mở từng cửa khi bao đầy Rơm, lá vụn, thân cây gãy được rải trên đồng

f) Hệ thống di động

Hệ thống di động được coi là yếu tố quyết định của máy gặt đập liên hợp Nhiệm vụ đầu tiên mà máy GĐLH phải thực hiện được là khi gặt, máy phải quét hết diện tích cây lúa cần gặt Vì vậy điều kiện quan trọng là nó phải di động dễ dàng và ổn định trên mặt ruộng quá yếu

Ruộng khô, lớn, bằng phẳng là yêu cầu tối ưu cho máy GĐLH làm việc hiệu quả

CHƯƠNG 2 : YÊU CẦU KỸ THUẬT NÔNG HỌC ĐỐI VỚI CƠ GIỚI

HÓA THU HOẠCH LÚA

Cũng như cơ giới hóa các khâu sản xuất khác , cơ giới hóa thu hoạch lúa có những yêu cầu vàphương pháp riêng , mỗi phương pháp lại có yêu cầu cụ thể Nắm được các yêu cầu và vận dụng đúng các phương pháp trong từng hoàn cảnh cụ thể không những cần cho nghiên cứu thiết kế mà cả trong sử dụng , trên cơ sở đó nâng cao độ bền và hiệu quả của máy Thu hoạch là khâu cuối cùng của qúa trình sản xuất trên đồng ruộng Số lượng và chất lượng của sản phẩm quyết định bởi một loạt các nhân tố tổng hợp , nhưng ảnh hưởng trực tiếp vẫn là bản thân khâu thu hoạch Chúng ta có thể quy tụ lại thành mấy yêu cầu chung sau đây :

2.1 Máy thu hoạch phải thích ứng điều kiện lúa có năng suất cao

Do kỹ thuật canh tác , kỹ thuật chọn tạo giống và phân bón ngày càng phát triển , việc tưới tiêu chủ động, việc phòng trừ sâu bệnh có hiệu quả nên năng suất lúa ngày càng cao Vì vậy, máy thu hoạch phải có năng suất thích ứng với điều kiện năng suất cao Khi tải trọng trên đơn vị thời gian tăng lên , các bộ phận đập , phân ly , làm sạch phải đủ khả năng vượt tải để đảm bảo cho máy hoạt động bình thường , không gây ách tắc, cản trở qúa trình thu hoạch

2.2 Phải đảm bảo chất lượng làm việc tốt , tổng hao hụt không qúa 3% , độ

hư hỏng hạt nhỏ hơn 2%

Người nông dân trồng lúa không những mong được mùa mà còn mong bội thu Vì vậy

Mục đích của trồng lúa là thu thóc – sản phẩm chính Song đối với các sản phẩm phụ như rơm rạ , thóc lép cũng có giá trị kinh tế nhất định Tập quán canh tác của một số vùng là không thu rơm để ở ruộng đốt hoặc cày dập rạ làm phân Nhưng nhiều địa phương lại dùng rơm lợp nhà , đun nấu thay cho than củi , làm thức ăn cho trâu bò ,bện thừng , thảm tải bao … Trước khi quyết định phương án thu hoạch hoặc nghiên cứu thiết kế máy thu hoạch phải quan tâm xem xét tới yêu cầu khác nhau của từng địa phương về việc sử dụng nguồn sản phẩm phụ, có như vậy khi ứng dụng máy vào sản xuất mới dễ dàng được nông dân chấp nhận

2.4 Kết cấu gọn nhẹ , sử dụng vận chuyển linh hoạt , dễ dàng

Ở nước ta lúa nước được gieo trồng ở cả 3 vùng : đồng bằng , trung du và miền núi Đồng ruộng nhỏ , đường sá hẹp , bờ vùng bờ thửa nhiều vì vậy máy thu hoạch nên có kết cấu gọn nhẹ , thao tác , vận chuyển linh hoạt nhẹ nhàng và phù hợp với yêu cầu thu hoạch khi độ ẩm trên đồng ruộng và cây lúa cao

2.5 Năng suất và hiệu qủa của máy phải cao

Tập quán canh tác của nước ta mỗi năm canh tác từ 2 – 3 vụ Do chỉ số quay vòng cao , tính chất thời vụ khẩn trương , yêu cầu phải nhanh chóng giải phóng đồng ruộng chuẩn bị bước vào vụ sau nên máy thu hoạch phải có năng suất cao nhằm nâng cao hiệu qủa của quá trình sản xuất

2.6 Tạo dáng mỹ thuật công nghiệp hài hòa đẹp mắt

Năng suất và chất lượng làm việc của máy là quan trọng nhưng ngoạihình của máy cũng cần được chú ý , cố gắng tạo dáng mỹ thuật công nghiệp , làm cho các bộ phận có kết cấu hài hòa hợp lý

CHƯƠNG 3 : SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ SƠ ĐỒ ĐỘNG CỦA MÁY

GẶT ĐẬP LIÊN HỢP 3.1 Sơ đồ nguyên lí của máy Gặt Đập Liên Hợp

Sơ đồ 3.1 Sơ đồ nguyên lí máy Gặt Đập Liên Hợp

Nguyên lý :

ly hơp Bộ truyền

Trục vít tải hạt Quạt

Xích tải tải hạt

Vít Gom lúa cây Bộ truyền đai

chức năng gặt lúa

Nếu máy tham gia vào quá trình gặt lúa thì ta đóng bộ ly hợp thì máy thực hiện chức năng gặt lúa như sau:

Bộ phận dao cắt lúa cây sau khi cây lúa bị ngã được guồng gạt, gạt cây lúa vừa cắt vào bên trong để trục vít gom cây lúa đưa vào trống đập nhờ có bộ phận xích tải Quá trình đập lúa diễn ra bên trong trống đập, hạt lúa tuốc khỏi cây rơi xuống hệ thống sàng đồng thời cũng nhờ quạt làm sạch cuối cùng lúa hạt sạch được đưa vào bồ đài thông qua vít tải hạt và được xích tải hạt đưa hạt vào bao

3.2 Sơ đồ động của máy Gặt Đậps Liên Hợp

CHƯƠNG 4 : THIẾT KẾ BỘ PHẬN GUỒNG GẠT VÀ CẮT

4.1 Tính toán các thông số động học và động lực học

Các thông số đầu vào của máy:

-Năng suất yêu cầu : 1ha/4giờ

-Năng suất lúa bình quân 5tấn/ha nên năng suất gặt của máy là

Qg =10000

4 =2500m2/giờ hay là bằng 5 x 2,5 = 12,5 tấn/giờ

-Chiều rộng cắt L=1400mm

-Vận tốc di chuyển xe khi gặt là: VM = Qg

L 3600 = 2500

1,4 3600 = 0,496m/s 0,5m/s

4.2 Chọn loại guồng gạt

Guồng gạt là chi tiết quan trọng trong hoạt động tổ hợp của máy liên hợp cắt thái đập Nhiệm vụ của guồng gạt gồm: gạt lúa và bộ phận cắt, giữ lúa để dao cắt và hất lúa đã cắt lên bộ phận chuyển lúa

Một số loại guồng gạt

1- Guồng gạt thường

Các cánh gạt lắp cố định trên các tia guồng gạt không thay đổi độ nghiêng, loại guồng gạt này thường lắp trên các máy để thu hoạch lúa có cây đứng hoặc có độ nghiêng cây không đáng kể

Loại này tuy kết cấu đơn giản, dễ chế tạo nhưng kém linh động trong việc vơ lúa vào guồng vít tải

Hình 4.1 Guồng gạt thường

2- Guồng gạt sai tâm

Guồng gạt sai tâm khác với guồng gạt thường ổ chỗ có thể thay đổi được độ nghiêng của cánh gạt so với phương thẳng đứng Đồng thời ở mọi vị trí các cánh gạt luôn luôn song song với nhau phụ thuộc vào trạng thái đổ của lúa, cấu trúc như thế sẽ thuận lợi khi guồng gạt làm việc với lúa đổ Để thực hiện đặc điểm vừa kể trên, guồng gạt sai tâm có thêm khung phụ đặt lệch tâm so với trục guồng gạt một đoạn đúng bằng độ dài tay quay liên kết khung chính với khung phụ Cấu trúc này tạo thành cơ cấu hình bình hành có hai cạnh song song tia của khung chính tia của khung phụ và hai cạnh song song còn lại (tay quay nối khung chính và khung phụ là khoảng lệch tâm giữa hai khung)

Khung phụ tựa trên ba con lăn, tay đòn điều khiển và cung răng Tay đòn điều khiển liên kết cứng với khung con lăn, răng của nó ăn khớp với cung răng Khi quay