Nghiên cứu và tính toán thông số bộ phận chính của máy trồng mía bầu

MỤC LỤC

Tiêu chuẩn bầu xuất vườn, mật độ trồng bầu kỹ thuật làm đất trồng mía bầu

+ Tiêu chuẩn mía bầu xuất khỏi vườn ươm phải đạt cây mía non từ 3 – 4 lá xanh (ứng với thời gian −ơm bầu là 35 ữ 40 ngày) sinh tr−ởng khoẻ, không bị sâu bệnh, khi xuất vườn ươm cần được tiến hành trồng ngay không để lâu. Tình hình trồng mía bầu ở Việt Nam và một số máy trồng mía bầu trên thế giới.

Tình hình trồng mía bầu ở Việt Nam

- Bón phân lót th−ờng dùng phân hữu cơ hoặc phân vi sinh tiến hành bón bằng tay người, năng suất thường rất thấp, mật độ bón không đều. Nhìn chung trồng mía bầu ở Việt Nam đang còn ở mức lạc hậu, có năng suất thấp, chi phí lao động cao, gây khó khăn nhiều tới quy trình cơ khí khâu chăm sóc, thu hoạch tiếp theo.

Một số máy trồng cây trên thế giới

- Máy trồng bán tự động và tự động, trong máy bán tự động công nhân nạp cây giống vào bộ phận kẹp của băng chuyền để cung cấp cho cơ cấu trồng nh− máy CPM - 6, CPH- 6, CPHM – 4 của Liên Xô. Quá trình làm việc: Ng−ời trồng cây ngồi ở ghế 14, lấy cây giống ở khay 12 đ−a vào bộ phận kẹp của guồng trồng cây 13, cây đ−ợc giữ ở tay kẹp và di chuyển theo guồng trồng đến vị trí thấp nhất, kẹp cây mở do sự tác động của cam, cây được thả xuống rãnh do lưỡi rạch đã rạch và tưới nước sẵn, bánh xe 15 vun và nén đất vào gốc cây.

Hình 1.1. Sơ đồ máy trồng cây non sử dụng bộ phận đĩa tay kẹp
Hình 1.1. Sơ đồ máy trồng cây non sử dụng bộ phận đĩa tay kẹp

2 . Nghiên cứu tính chất cơ lý bầu mía, lựa chọn nguyên lý bộ phận làm việc chính của máy

Nguyên tắc làm việc của bộ phận trồng cây kiểu đĩa tay kẹp (hình 2.2) Bộ phận trồng cây kiểu đĩa tay kẹp gồm có: Đĩa (3) trên đĩa hàn các

Khi thanh kẹp quay tới vị trí điểm 0 (điểm thấp nhất) con lăn tì lên cung tỳ 5, tay quay và thanh di động quay đi một góc, làm má kẹp di động quay và mở rộng cây non theo trọng l−ợng rơi xuống rãnh đã đ−ợc rạch sẵn. Lực ép má kẹp nhờ sức căng của băng tải, băng tải dài khi chuyển động tạo ra dao động nên lực ép vào cây biến đổi, dẫn đến ảnh hưởng xấu tốc độ kẹp chặt và sự an toàn của thân cây, khả năng kẹp giữ và an toàn cho cây không tốt bằng loại đĩa tay kẹp.

Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lý làm việc của bộ phận trồng cây kiểu đĩa tay kẹp
Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lý làm việc của bộ phận trồng cây kiểu đĩa tay kẹp

Nguyên lý làm việc của bộ phận trồng cây kiểu cơ cấu bốn khâu hình bình hành tay kẹp (Hình 2.4)

−u điểm: Trong quá trình guồng đ−a cây từ điểm cung cấp đến điểm thả cây, cây luôn ở vị trí thẳng đứng, ở trạng thái tự nhiên, do vậy cây không bị uốn, bẻ ngang nh− 2 bộ phận trồng cây đã phân tích trên.Việc cung cấp cây vào bộ phận kẹp thuận lợi hơn, ng−ời công nhân làm việc bớt căng thẳng, năng suất lao động cao hơn. Tuy vậy nếu chép mẫu nguyên tắc này cho máy trồng mía bầu lại không phù hợp, vì máy trồng kiểu tay kẹp th−ờng dùng cho loại cây non, có khối l−ợng nhỏ nh− cà chua, xu hào, dâu tây, còn trồng mía bầu, khối l−ợng bầu mía ≈ 1 kg nếu dùng bộ phận kẹp cần có lực kẹp lớn, dễ gây nứt, vỡ bầu.

Hình 2.5. Sơ đồ nguyên lý làm việc của máy trồng mía bầu
Hình 2.5. Sơ đồ nguyên lý làm việc của máy trồng mía bầu

Bộ phận nhận nhả bầu cây bằng giỏ có đáy và thành mở đồng thời (Hình 2.7)

Người công nhân chỉ cần thả bầu cây vào giỏ là thành và đáy giỏ sẽ đỡ và giữ cây luôn thẳng đứng, đến vị trí giỏ thấp nhất dưới tác động của cơ cấu cam làm hai nửa đáy giỏ mở ra cây rơi xuống rãnh. Bộ phận thành và đáy giỏ mở đồng thời có nh−ợc điểm khi hai nửa đáy giỏ mở về hai phía, do ma sát giữa hai nửa đáy giỏ với bầu không đều, thành giỏ mở bầu cây không còn định hướng, nên bầu cây rơi xuống dễ bị nghiêng, không đáp ứng đ−ợc yêu cầu nông học.

Hình 2.6. Sơ đồ nguyên lý bộ   phận nhả bầu cây bằng má kẹp
Hình 2.6. Sơ đồ nguyên lý bộ phận nhả bầu cây bằng má kẹp

Bộ phận nhận nhả bầu cây bằng giỏ có đáy mở, thành cố định (hình 2.8)

Bộ phận nhận nhả bầu cây bằng giỏ có đáy mở, thành cố định (hình. Bộ phận nhận, nhả bầu cây bằng giỏ có đáy mở, thành cố định, dọc.

Các l−ỡi rạch hàng thông dụng

Do vậy theo yêu cầu nông học l−ỡi rạch có góc rạch nhọn dùng cho trồng mía bầu là không phù hợp. L−ỡi rạch có góc rạch tù (hình 2.10) có −u điểm khi rạch ở đất có cở rác, cỏ rác sẽ bị dìm xuống nền ruộng, không làm ùn tr−ớc l−ỡi rạch, không làm xốc đất mất ẩm, đất đ−ợc ép sang hai bên, không làm lở cục đất to xuống rãnh, đáy rãnh phẳng. Nếu tiếp tục tăng trọng l−ợng máy trồng (máy loại treo) thì khi nâng máy quanh đầu bờ sẽ bị ngóc đầu.

Cấu trúc l−ỡi rạch hàng chuyển động quay thường gồm 2 đĩa quay trên 2 trục riêng biệt, góc 2. Khi làm việc 2 đĩa thực hiện đồng thời 2 chuyển động, 1 chuyển động tịnh tiến theo máy và 1 chuyển động quay quanh trục đĩa, cắt cỏ rác dìm xuống nền ruộng và mặt đĩa ép đất sang 2 bên tạo thành rãnh. Loại l−ỡi rạch chuyển động quay có −u điểm không làm ùn đất, cỏ, có khả năng tự làm sạch l−ỡi rạch tốt, làm việc đ−ợc ở đất làm không kỹ, có cỏ rác, độ ẩm cao.

Lựa chọn l−ỡi rạch cho máy trồng mía bầu

Nếu tiếp tục tăng α1, lực T vẫn tiếp tục tăng song lực Fms max đã đạt cực đại không còn tăng đ−ợc nữa khi đó lực T > Fms max vì phân tử đất (cỏ) m tr−ợt theo cạnh sắc dìm xuống nền ruộng. - Phần 2 của l−ỡi rạch có góc rạch nhọn chính là khối bề mặt nêm tam hợp ABCO, hình 2.13 và phần đối xứng với nêm tam hợp ABCO qua mặt phẳng zox. Xét trường hợp nêm tam hợp ABCO chuyển động theo phương ox, phân tử đất m sẽ trượt theo phương CH, CH là đường kẻ từ C có CH ⊥AB khi đó góc α là góc nhỏ nhất so với các góc hợp bởi ox với đ−ờng CHi kẻ từ điểm C tới AB (Hi là điểm H trên đoạn AB).

Do có lực ma sát, nên áp lực của đất tác động lên nêm theo ph−ơng R, lệch với ph−ơng pháp tuyến N góc ma sát ϕ. Vậy phần 2 của l−ỡi rạch khi thiết kế sẽ chọn α > 90 0 - ϕ khi đó sẽ đảm bảo điều kiện đất không trượt dồn xuống rãnh rạch làm ảnh hưởng tới độ sâu của bầu trồng. Bề rộng hai cánh phía trên nhỏ hơn phía dưới (hình chiếu cạnh hình 2.12) có tác dụng giữ lưỡi rạch chuyển động ổn.

Hình 2.13. Sơ đồ lực tác động lên nêm tam hợp
Hình 2.13. Sơ đồ lực tác động lên nêm tam hợp

Nghiên cứu tính toán một số thông số của bộ phận chính trong máy trồng mía bầu

    Xét trong tr−ờng hợp chiều quay của guồng trồng cùng với chiều quay của bánh xe máy kéo, vận tốc di chuyển của liên hợp máy kéo + máy trồng là Vm, vận tốc góc làm việc của guồng trồng là ω bán kính guồng trồng là R. Quỹ đạo chuyển động của bầu cây là đường Xicloit (λ =1). Thì vận tốc bầu cây theo ph−ơng x và y là. Nếu ta thả bầu cây ở thời điểm ωt =. bầu xuống rãnh là nhỏ nhất đảm bảo điều kiện an toàn cho bầu cây tốt nhất. Quỹ đạo chuyển động của bầu cây là đường Xicloit thu ngắn. Quỹ đạo chuyển động của bầu cây là đường Xicloit kéo dài. ảnh h−ởng thời điểm thả bầu cây. π và quỹ đạo là đường Xicloit). Khi máy làm việc bầu cây còn ảnh h−ởng bởi vị trí l−ỡi rạch hàng và bánh xe lấp nén đất, do vậy ta chọn loại quỹ đạo và thời điểm thả bầu cây, vị trí l−ỡi rạch hàng và bánh xe lấp, nén đất cho phù hợp.

    Từ bảng 3.3 ta còn thấy tuỳ theo khoảng cách hai bầu cây trên hàng và tốc độ cung cấp cây của công nhân mà ta chọn tốc độ tiến của máy kéo cho phù hợp. Theo quy luật này ở đầu và cuối đoạn cần lắc đi xa, vận tốc thay đổi đột biến, do đó gia tốc lớn vô hạn (f” ồ ∞) tải trọng động đột biến với gia tốc vô. Cấu trúc của cam có 2 phần dày và mỏng, khi con lăn dịch chuyển trên phần mỏng ứng với thời kỳ đáy giỏ đóng con lăn di chuyển trên phần dày ứng với thời kỳ đáy giỏ mở.

    - Khi bầu chứa trong giỏ d−ới tác dụng của trọng lực P và lực ly tâm của bầu cây Plt tác dụng lên đáy giỏ chứa bầu (đáy giỏ chứa bầu đặt nghiêng so với phương nằm ngang góc α = 200) làm đáy giỏ bầu có xu hướng mở ra, lực lò xo Flx phải có độ lớn cần thiết để thắng lực đẩy ra đó (bỏ qua lực ma sát ở khớp cố định). Khi bánh xe lăn trên mặt đồng, tâm quay tức thời là điểm 0 khiđó V = 0 Ta có thể tìm vận tốc của điểm a bất kỳ trên vành bánh xe có bán kính.

    Hình 3.2. Quỹ đạo chuyển động của giỏ chứa bầu cây
    Hình 3.2. Quỹ đạo chuyển động của giỏ chứa bầu cây

    Nghiên cứu thực nghiệm

      Để xác định hệ số ma sát ngoài giữa đất và thép, chúng tôi dùng dụng cụ đo hệ số ma sát ngoài do viện sĩ Gieligôpski đề xuất. - Cấu tạo và nguyên tắc làm việc của dụng cụ (hình 4.2) - Nguyên tắc làm việc của dụng cụ đo độ cứng. −ơng pháp xác định một số chỉ tiêu chất l−ợng trồng mía bầu Xác định độ thẳng đứng b cây sau khi trồng theo yêu cầu nông học.

      Khối lượng G càng lớn thì đáy rãnh khó phẳng ảnh hưởng độ thẳng đất có kích thước G1 < 1cm ch. - Lấy mẫu đất ở gần vị trí xác định đã làm đất chuẩn bị trồng mía, mỗi vị trí lấy 3 mẫu nhỏ rồi tiến hành xác định độ ẩm theo ph−ơn. - Bộ phận nhận và nhả bầu đáy mở, thành cố định và trong thành có lò xo lá định hướng.

      Hình 4.1. Th−ớc đo hệ số ma sát ngoài của viện sĩ Gieligôpski
      Hình 4.1. Th−ớc đo hệ số ma sát ngoài của viện sĩ Gieligôpski