Đồ án thiết kế và chế tạo cụm rạch hàng và lấp hạt máy gieo khí động kiểu trống

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ, CHẾ TẠO CỤM RẠCH HÀNG VÀ LẤP HẠT MÁY GIEO KHÍ ĐỘNG KIỂU TRỐNG Họ tên sinh viên : PHẠM THỊ MỸ PHƯƠNG Ngành: CƠ KHÍ NƠNG LÂM Niên khóa : 2008 – 2012 Tp Hồ Chí Minh Tháng 06 năm 2012 THIẾT KẾ, CHẾTẠO CỤM RẠCH HÀNG VÀ LẤP HẠT MÁY GIEO KHÍ ĐỘNG KIỂU TRỐNG Tác giả Phạm Thị Mỹ Phương Khóa luận đệ trình để đáp ứng yêu cầu Cấp Kỹ sư ngành Cơ Khí Nơng Lâm Giáo viên hướng dẫn: Th.S Nguyễn Hải Triều Tháng 06 năm 2012 i LỜI CẢM ƠN Lời chân thành xin gửi lời biết ơn đến gia đình, ln bên tơi chăm lo, động viên, khuyến khích, giúp cho tơi bước trưởng thành có ngày Các thầy Khoa Cơ Khí Cơng Nghệ trường Đại Học Nơng Lâm Tp HCM truyền đạt cho kiến thức vơ q báu, hành trang cần thiết để tơi bước vào đời cách vững chắc, khơng biết làm ngồi lời cảm ơn cố gắng phấn đấu phát huy mà thầy nhiệt tình giảng dạy Và đặc biệt nữa, xin gửi lòng biết ơn đến Ths Nguyễn Hải Triều người hướng dẫn tơi thật tận tình suốt q trình thực khóa luận Và xin gửi lời cảm ơn đến: Thầy Kiều Văn Đức, bạn lớp DH08CK giúp đỡ tơi nhiều q trình làm đề tài Cuối cùng, xin kính chúc thầy sức khỏe thật dồi dào, bạn bè thành công Trường Đại học Nông Lâm ngày hùng mạnh công đào tạo phát triển người tương lai Tôi xin chân thành cảm ơn ! Tp HCM, tháng 06 năm 2012 Sinh viên thực PHẠM THỊ MỸ PHƯƠNG ii TÓM TẮT ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO CỤM RẠCH HÀNG VÀ LẤP HẠT MÁY GIEO KHÍ ĐỘNG KIỂU TRỐNG Cây đậu phộng, đậu nành, đậu xanh, bắp công nghiệp, lương thực có phạm vi canh tác tiềm kinh tế lớn Song canh tác thủ công nên bị giới hạn quy mô hiệu kinh tế Nghiên cứu mẫu máy gieo đáp ứng yêu cầu nông học khâu gieo, giải khâu quan trọng việc giới hóa trồng mục đích đề tài tơi  Nội dung thực hiện:  Thiết kế chế tạo phận rạch hàng  Thiết kế chế tạo phận lấp hạt  Hoàn chỉnh thiết kế toàn máy khảo nghiệm sơ  Thông số kỹ thuật máy:  Khoảng cách hàng : 200 mm  Khoảng cách hạt hàng : 200 mm  Năng suất máy > 2000 m2/h  Nguồn động lực: Máy kéo KUBOTA L2000 (20 -24 HP)  Kết khảo nghiệm:  Độ đồng độ sâu vết rạch hàng : 100%  Khả lấp hạt độ đồng hàng iii : 98% MỤC LỤC TRANG TỰA i LỜI CẢM ƠN ii TÓM TẮT iii DANH SÁCH CÁC HÌNH vi Chương MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN 2.1 Đặc điểm yếu tố ảnh hưởng đến hạt giống 2.2 Yêu cầu kỹ thuật nông học hạt làm giống 2.3 Thời vụ trồng 2.4.Yêu cầu kỹ thuật nông học khâu làm đất 2.5 Yêu cầu kỹ thuật nông học khâu gieo 2.6 Yêu cầu kỹ thuật máy gieo 2.7 Các phương pháp gieo trồng đậu phộng 2.7.1 Phương pháp gieo thủ công 2.7.2 Phương pháp gieo máy 2.8 Giới thiệu nguyên lý làm việc số loại máy gieo hạt 2.8.1 Máy gieo kiểu trục 2.8.2 Gieo kiểu đĩa 2.9 Tìm hiểu số phận làm việc máy gieo khí động 13 2.9.1 Lưỡi rạch 13 2.9.2 Bộ phận lấp hạt 14 2.9.3 Thùng chứa hạt 15 2.10Lý thuyết tính tốn máy gieo khí động 15 2.10.1 Đặc tính chung trình gieo hạt 15 2.10.2 Tính tốn sơ số lỗ gieo đĩa 16 2.10.3 Lựa chọn chế độ làm việc máy gieo 17 Chương NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18 3.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết 18 3.2 Phương pháp thiết kế máy 18 3.3 Phương pháp chế tạo 18 iv 3.4 Phương pháp khảo nghiệm đánh giá 19 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 20 4.1.Nghiên cứu máy gieo khí động kiểu đĩa 20 4.2 Yêu cầu máy gieo 24 4.2.1 Các thông số ban đầu 24 4.2.2 Yêu cầu kỹ thuật nông học máy 24 4.3 Mơ hình máy gieo 25 4.3.1 Sơ đồ toàn máy gieo 25 4.3.2 Cấu tạo nguyên lý làm việc máy gieo khí động kiểu trống cần thiết kế 25 4.3.3 Trống gieo 26 4.3.4 Thùng chứa hạt 28 4.3.5 Lưỡi rạch hàng 29 4.3.6 Bánh lấp hạt 34 4.4Lựa chọn chế độ làm việc máy gieo 37 4.5 Kết khảo nghiệm sơ 39 4.5.1 Độ đồng độ dày vết lấp 39 4.5.2 Độ đồng độ sâu vết rạch hàng 40 Chương KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 41 5.1 Kết luận 41 5.2 Đề nghị 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO 42 v DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 2.1 Cây đậu phộng Hình 2.2 Cây đậu xanh Hình 2.3 Cây đậu nành Hình 2.4: Sơ đồ cụm gieo kiểu trục Hình 2.5 Sơ đồ lấy nhả hạt kiểu đĩa có trục nằm ngang 10 Hình 2.6 Cơ cấu lấy nhả hạt kiểu đĩa có trục thẳng đứng 11 Hình 2.7Cơ cấu lấy nhả hạt kiểu đĩa có trục nghiêng góc 12 Hình 2.8 Các loại lưỡi rạch hàng sử dụng 13 Hình 2.9: Một số phận lấp hạt 15 Hình 4.1 Nguyên lý lấy nhả hạt máy gieo khí động kiểu đĩa 20 Hình 4.2:Sơ đồ cụm gieo khí động máy gieo SPC – 21 Hình 4.3:Cấu tạo buồng gieo đĩa gieo khí động 22 Hình 4.4Các loại đĩa gieo 23 Hình 4.5 Sơ đồ máy gieo đậu phộng 25 Hình 4.6 Cấu tạo trống gieo 26 Hình 4.7 Trục hình vành khăn 27 Hình 4.8 Trục nhỏ 27 Hình 4.9 Mặt bích bên phải 27 Hình 4.10 Mặt bích bên trái 28 Hình 4.11 Hộp chứa hạt 29 Hình 4.12 Lưỡi rạch hàng 30 Hình 4.13Cụm lưỡi rạch hàng 31 Hình 4.14Trục lưỡi rạch 31 Hình 4.16.Cơ cấu điều chỉnh lò xo 33 Hình 4.17 Bánh lấp hạt 35 Hình 4.18 Trục bánh lấp hạt 36 Hình 4.19 Ống định vị bánh lấp hạt 36 vi Chương MỞ ĐẦU Khâu gieo hạt loại trồng công đoạn thứ hai việc trồng đồng, bắt đầu cho mùa vụ cho loại trồng Nơng nghiệp nước ta có nhiều loại trồng đặc trưng đậu phộng, bắp, đậu nành, bơng vải, mía, cà phê, khoai mì, thuốc v.v… Nghiên cứu loại máy gieo hạt, cần nắm đặc điểm loại hạt khác Trước hết đặc điểm hình dáng, kích thước u cầu kỹ thuật nơng học khâu gieo Đồng thời cần quan tâm tới đặc tính đất trồng tập quán canh tác vùng Trên tổng thể mà nói, khâu gieo hạt bắt đầu cho mùa vụ Khâu gieo hạt mang ý nghĩa quan trọng tổ chức gieo hạt nhanh, thời vụ tổn thất hiệu trồng trọt cao Nước ta giai đoạn cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước Tuy nhiên nơng nghiệp nước ta cịn nhiều hạn chế, người nơng dân phải lao động vất vả Những máy móc gieo trồng, thu hoạch giúp cho bà nông dân thỏa mãn niềm mong ước Hiện có nhiều mẫu máy gieo ứng dụng khâu gieo hạt nhiều loại trồng Việt Nam giới Tùy đặc thù loại trồng mà máy gieo phải đáp ứng yêu cầu sau đây:  Máy có cơng suất thích hợp cho việc gieo lô vừa nhỏ  Gieo mật độ cao, khoảng cách hàng nhỏ  Độ tổn thương hạt thấp  Đáp ứng tính thời vụ khâu xuống giống Để đáp ứng yêu cầu giúp đỡ tận tình thầy Nguyễn Hải Triều, tơi thực đề tài: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO CỤM RẠCH HÀNG VÀ LẤP HẠT MÁY GIEO KHÍ ĐỘNG KIỂU TRỐNG Vì thời gian có hạn trình độ cịn hạn chế lần đầu làm quen với việc nghiên cứu đề tài nên khơng tránh khỏi thiếu sót q trình thực luận văn Tơi mong dạy q Thầy đóng góp ý kiến bạn sinh viên để luận văn hoàn chỉnh Chương TỔNG QUAN 2.1 Đặc điểm yếu tố ảnh hưởng đến hạt giống Đậu phộng nguồn gốc nhiệt đới, nhiệt độ trung bình thích hợp suốt chu kỳ sinh trưởng khoảng 25 – 300C  Đậu phộng Đậu phộng không yêu cầu khắt khe độ phì nhiêu đất, nhiên, đậu phộng khơng thích hợp chân đất dốc, đất chua mặn đất sét Còn loại đất khác trồng đậu phộng Ở nước ta đậu phộng trồng nhiều vùng khác nước Hạt có kích thước hình dạng đa dạng, thơng thường hạt có dạng hình trụ Chiều dài hạt từ – 20 mm, đường kính từ – 13 mm Trọng lượng hạt tiêu kinh tế phân loại quan trọng Trọng lượng hạt thay đổi tùy theo giống đậu Trọng lượng hạt biến động từ 0,17 – 1,24 gram Nhiệt độ yếu tố quan trọng ảnh hưởng lớn nảy mầm hạt, vươn lên mặt đất sinh trưởng ban đầu Nếu nhiệt độ thấp 180C, mọc chậm Phôi hạt bị chết nhiệt độ vượt 540C Tốc độ sinh trưởng tăng lên nhiệt độ tăng từ 200 – 300 C Hình 2.1 Cây đậu phộng Hình 4.10 Mặt bích bên trái 4.3.4 Thùng chứa hạt  Yêu cầu:  Cung cấp hạt cho phận gieo dễ dàng liên tục  Không làm tổn thương hạt  Lượng hạt thùng không làm ảnh hưởng đến chất lượng làm việc phận gieo  Hình dạng đơn giản, dễ chế tạo, diện tích vừa phải 28 Hình 4.11 Hộp chứa hạt 1_Cửa xả hạt 2_Tấm hạn chế hạt rớt 3_Cửa cung cấp hạt cho trống 4_Nắp hộp hạt 4.3.5 Lưỡi rạch hàng Dạng dao cong kiểu khơng có đế tựa  Nhiệm vụ: Xẻ rãnh cách cắt đất tách tạo rãnh để gieo hạt, góc rạch tù  Yêu cầu:  Đơn giản, dễ chế tạo, lắp ráp  Không xốc đất ẩm lên mặt đồng  Hạt nằm đáy luống có độ sâu  Khi làm việc lưỡi rạch khơng vướng dính đất 29 Hình 4.12 Lưỡi rạch hàng  Cụm lưỡi rạch hàng  Nhiệm vụ yêu cầu:  Cụm lưỡi rạch hàng có cấu điều chỉnh thay đổi độ nén lò xo, làm thay đổi độ sâu lưỡi rạch  Thanh điều chỉnh đầu đưới gắn chặt với lưỡi rạch bu lông  Chốt bên vịng tựa lị xo có tác dụng giữ lị xo cân  Trên điều chỉnh có lỗ để thay đổi vị trí chốt, làm tăng giảm độ nén lò xo, để thay đổi độ ăn sâu lưỡi rạch  Đầu điều chỉnh có la gắn chặt sắt cố định với khung, giữ điều chỉnh cân giúp lò xo giãn nén tốt  Một đầu lưỡi rạch hàng gắn đoạn ống để tiếp tục liên kết lưỡi rạch hàng với  Giữa lưỡi rạch hàng có ống định vị trí lưỡi rạch  Hai đầu trục lưỡi rạch cố định với khung 30 Hình 4.13Cụm lưỡi rạch hàng Hình 4.14Trục lưỡi rạch 31 Hình 4.15 Ống định vị lưỡi rạch 32  Cơ cấu điều chỉnh lò xo:  Lò xo tăng giảm độ nén nhờ chốt điều chỉnh  Bên lị xo có vịng tựa cân Hình 4.16.Cơ cấu điều chỉnh lị xo 1_Bu lơng M10 2_Chốt 3_Lỗ điều chỉnh 4_Vòng tựa lò xo 5_Thanh điều chỉnh 6_Tấm la giữ điều chỉnh 33  Bảng liệt kê chi tiết cụm lưỡi rạch hàng Thứ tự tháo lắp Tên chi tiết Số lượng Bu lông M10 Chốt Vòng tựa lò xo Lò xo Thanh điều chỉnh 6 Chốt trục lưỡi rạch Ống định vị trục lưỡi rạch Trục lưỡi rạch Lưỡi rạch hàng  Quy trình lắp cụm lưỡi rạch hàng  Gắn điều chỉnh khung  Lắp lò xo  Lắp vòng tựa lò xo  Gắn chốt giữ vòng tựa lò xo lò xo  Lắp đầu cuối điều chỉnh lưỡi rạch hàng băng bu lông M10  Lắp đầu nhọn lưỡi rạch vào trục, lắp tiếp ống định vị Giữa lưỡi rạch có ống định vị, đầu ngồi có ống định vị  Lắp đầu trục lưỡi rạch vào lỗ khoan cố định với khung  Dùng chốt gắn đầu trục, để trục không rơi khỏi khung 4.3.6 Bánh lấp hạt Bánh xe lấp hạt: Dùng trường hợp hạt lớn cần nén, bánh vừa ép đất hai bên lên rãnh vừa nén lại nên hạt tiếp xúc đất tốt  Nhiệm vụ: Đẩy đất hai bên mép rãnh vào hàng rạch, lấp lớp đất mỏng lên bề mắt hạt theo yêu cầu nông học, dày từ 40 – 50 mm  Yêu cầu:  Không bị trượt lê 34  Đủ lực nén cần thiết  Lực cản lăn nhỏ  Cấu tạo:  Bộ phận lấp hạt bánh xe kiểu nón cụt làm thép gió  Bánh ghép từ hình nón cụt, phía bên ngồi vành nón có vành nhỏ để bánh lăn mặt đồng không bị trượt lê, để bánh tiếp xúc đất tốt đủ độ nén đất lên rãnh rạch  nón cụt lắp bu lơng M10  Ở nón có ống định vị để cố định bánh lấp Hình 4.17 Bánh lấp hạt  Cấu tạo cụm bánh lấp hạt:  Cụm bánh lấp hạt gồm bánh lấp  Độ đồng bánh  bánh lấp gắn trục, đầu gắn gối đỡ để cụm tự quay mặt đồng, có chốt hãm gối đỡ  Cụm bánh lấp cố định khung máy  Giữa bánh lấp có ống để bánh lấp cân 35 Hình 4.18 Trục bánh lấp hạt Hình 4.19 Ống định vị bánh lấp hạt  Bảng liệt kê chi tiết cụm bánh lấp hạt Thứ tự tháo lắp Tên chi tiết Số lượng Bu lông M10 Chốt Gối đỡ (UCP) Ống định vị bánh lấp Trục bánh lấp Bánh lấp hạt 36  Quy trình lắp cụm bánh lấp hạt  Lắp bánh lấp vào trục  Giữa bánh lấp có lắp ống định vị  Ngoài trục lắp ống định vị  Lắp trục lên khung gối đỡ, gối đỡ lắp khung bu lông M10 4.4Lựa chọn chế độ làm việc máy gieo Việc chọn tốc độ chuyển động vm máy gieo phải đảm bảo tốc độ trống v2  0,35 m/s Nếu tốc độ trống lớn hạt không điền đầy lỗ trống khoảng cách a không Nghiên cứa thực nghiệm cho thấy vận tốc trống nằm khoảng 0,2 – 0,35 m/s phù hợp Nếu v2> 0,35 m/s số lỗ trống không hạt tăng Ứng với v2 = 0,3; d = 0,25 Nếu gọi n2 số vòng quay trống phút thì: n2 = 60.v  d Giả sử ta chọn đường kính bánh xe máy gieo D = 500 mm, i = 2, chiều dài trống gieo l = 1250 mm, đường kính trống d = 250 mm Nếu kể đến độ trượt bánh xe vịng quay trống gieo gieo số hốc k= i. D i. D , ah = a (1   ) k (1   ) Trong đó:  : Là hệ số trượt, ta thường chọn  = 0,03 – 0,05  Thay số tính toán: k= 2.3,14.0,5 = 16 0,2(1  0,05) Chọn số lỗ trống k = 16 lỗ 37 Do tỉ số truyền ta chọn i = khoảng cách hạt hàng a = 200 mm nên trống gieo quay vịng máy tịnh tiến đoạn l = a.k = 16.200 = 3200 mm, ứng với chiều dài bánh xe máy nơng nghiệp quay vòng:  D = 3200  D = 3200 = 517 2.3,14 ah = 2.3,14.445 = 213 14(1  0,05) n2 = 60.0,3 = 22,9 3,14.0,25 [vòng/phút] Vận tốc làm việc liên hợp máy: vm = vm = a h k v (1   )  d 213.16.0,3(1  0,05) = 1,23 [m/s] = 4,4 [km/h] 3,14.250 38 [mm] [mm] 4.5 Kết khảo nghiệm sơ  Thời gian: Ngày 15 tháng 06 năm 2012  Địa điểm: Khu đất thực nghiệm khoa Cơ Khí Cơng Nghệ trường Đại học Nơng Lâm Tp HCM  Thành viên có mặt: Thầy Nguyễn Hải Triều, Thầy Kiều Văn Đức, anh Nguyễn Văn Tụ, Sinh viên Nguyễn Đức Bảo, Sinh viên Phạm Thị Mỹ Phương  Dụng cụ :  Thước dài 3m  Thước 20cm 4.5.1 Độ đồng độ dày vết lấp Độ sâu (mm) Trung Hàng/lần 38 40 38 41 43 39 39,8 40 37 39 42 42 39 39,8 36 37 44 41 40 39 39,5 Trung bình 38 38 39,7 41,3 41,7 39 Trung bình độ sâu hàng : 39,6 mm Trung bình độ sâu vị trí : 39,7 mm Độ đồng độ sâu hàng : 98% Độ đồng độ sâu vị trí: 97,98% 39 bình 4.5.2 Độ đồng độ sâu vết rạch hàng Độ sâu (mm) Số hàng Trung 30 35 25 26 33 28 29,5 35 25 28 25 30 29 28,6 32 25 30 33 26 30 29,3 30 30 35 34 27 26 30,3 Trung bình 31,7 28,8 29,5 29,5 29 28,3 Vị trí So sánh độ đồng đều: Trung bình độ sâu hàng 29,5 Trung bình độ sâu vị trí 29,5 Như độ sâu đồng lưỡi rạch hàng đạt: 100% 40 bình Chương KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 5.1 Kết luận Kết đạt đề tài: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO CỤM RẠCH HÀNG VÀ LẤP HẠT MÁY GIEO KHÍ ĐỘNG KIỂU TRỐNG  Độ đồng độ sâu vết rạch hàng: 100%  Độ đồng bánh lấp vết lấp : 98% 5.2 Đề nghị  Cải tiến tăng công suất quạt để tăng khả nhận hạt từ thùng chứa hạt qua trống  Tính tốn lại số lỗ gieo trống để đủ áp suất hút hạt vào trống  Khi đưa vào thực tế sản xuất nên cải tiến thùng đựng hạt để tăng lượng hạt giống thùng chứa hạt, giảm thời gian cung cấp hạt giống vào thùng đề tài khảo nghiệm nên thiết kế hộp chứa hạt nhỏ  Khi đưa vào thực tiễn sản xuất cần có phận che chắn đĩa xích xích 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO NGUYỄN BẢNG – ĐOÀN VĂN ĐIỆN Cấu tạo máy nông nghiệp (tập 1) – T.I Nhà xuất Đại Học THCN Hà Nội – 1978 TRẦN HỮU QUẾ Vẽ kỹ thuật khí (tập 1) SỞ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO HÀ NỘI Máy thiết bị nông nghiệp (tập 1) – Máy nông nghiệp NGUYỄN VĂN MUỐN (chủ biên), NGUYỄN VIẾT LẦU, TRẦN VĂN NGHIỄN, HÀ ĐỨC THÁI Máy canh tác nông nghiệp PHẠM VĂN DƯƠNG – LÊ MINH NHẬT Thiết kế, chế tạo khảo nghiệm máy gieo hạt kiểu khí động hàng hẹp – Luận văn năm 2007 trường Đại học Nơng Lâm Tp Hồ Chí Minh 42 ... 4.17 Bánh lấp hạt  Cấu tạo cụm bánh lấp hạt:  Cụm bánh lấp hạt gồm bánh lấp  Độ đồng bánh  bánh lấp gắn trục, đầu gắn gối đỡ để cụm tự quay mặt đồng, ngồi có chốt hãm gối đỡ  Cụm bánh lấp. .. CHẾ TẠO CỤM RẠCH HÀNG VÀ LẤP HẠT MÁY GIEO KHÍ ĐỘNG KIỂU TRỐNG  Độ đồng độ sâu vết rạch hàng: 100%  Độ đồng bánh lấp vết lấp : 98% 5.2 Đề nghị  Cải tiến tăng công suất quạt để tăng khả nhận hạt. .. phộng 4.3.2 Cấu tạo nguyên lý làm việc máy gieo khí động kiểu trống cần thiết kế  Cấu tạo: Máy gieo hạt khí động kiểu trống liên hợp với máy kéo KUBOTA (20 – 24 )HP gồm thùng chứa hạt trống đặt khung