1.4. Hiỷn trỰng thu hoỰch mÝa vộ Từnh hừnh nghiến cụu ụng dông mịy thu hoỰch mÝa ẻ n−ắc ta ụng dông mịy thu hoỰch mÝa ẻ n−ắc ta
1.4.1. Hiỷn trỰng thu hoỰch mÝa ẻ n−ắc hiỷn nay
MÝa lộ nguyến liỷu cho ngộnh ệ−êng. Thu hoỰch lộ cềng viỷc ệ−a cẹy mÝa trến ệăng vÒ ệạn sẹn nhộ mịy, bao găm cịc khẹu: chẳt gèc; chẳt ngản; rãc lị lộm sỰch; gom bã; bèc xạp lến ph−ểng tiỷn chuyến chẻ. Cịc cềng ệoỰn nộy tuy t−ểng ệèi ệéc lẺp, nh−ng lỰi cã quan hỷ mẺt thiạt vắi nhau, cẵn ệ−ĩc phèi hĩp ệÓ nẹng cao hiỷu quờ sờn xuÊt.
Hiỷn nay thu hoỰch mÝa ẻ n−ắc ta trõ khẹu vẺn chuyÓn cưn loỰi tÊt cờ cịc cềng ệoỰn khịc ệÒu thùc hiỷn bỪng lao ệéng thự cềng vắi cịc cềng cô thề sể nh− dao, cuèc. Cịch thục thu hoỰch tuú tõng nểi mộ cã sù thay ệữi Ýt nhiÒu nh−ng nãi chung ệÒu thùc hiỷn bỪng lao ệéng thự cềng.
Khi thu hoỰch, cẹy mÝa cẵn phời ệ−ĩc xỏ lý tõ gèc tắi ngản. Chẳt phời sịt gèc ệÓ tẺn thu sờn phÈm. Dông cô chẳt phữ biạn hiỷn nay lộ dao chuyến dỉng (dao quớm, dao chuềi dội) nến khã chẳt sịt gèc. Mét sè nểi ệang ụng dông loỰi
cuèc bộn nhá ệÓ chẳt ngẵm, nh−ng nẽng suÊt thu hoỰch rÊt thÊp, khềng thuẺn lĩi khi xỏ lý cịc phẵn khịc cựa cẹy mÝa.
Bèc xạp, vẺn chuyÓn bỪng lao ệéng thự cềng kạt hĩp xe vẺn tời
VẺn chuyÓn lộ khẹu cã thiạt bỡ ệa dỰng nhÊt. Tõ ph−ểng tiỷn thề sể nh− xe trẹu bư kĐo, ệạn ề tề tời thỉng lắn.
Xe trẹu bư kĐo chự yạu sỏ dông ẻ cịc ệỡa bộn miÒn nói, vỉng sẹu, xa, hoẳc ệÓ chẻ mÝa cho cịc lư ệ−êng thự cềng, chẻ mÝa néi ệăng. TỰi cịc vỉng mÝa tẺp trung, ph−ểng tiỷn chuyến chẻ chự yạu lộ cịc moãc mịy kĐo 4 bịnh, xe ề tề thỉng lắn khềng tù ệữ.
Tuú theo loỰi ph−ểng tiỷn, nềng dẹn tữ chục bèc xạp mÝa khịc nhau.
Thềng th−êng nhãm bèc xạp cã tõ 5ọ7 ng−êi. Cã 2ọ3 ng−êi ệụng trến moãc hoẳc thỉng xe, nhẺn mÝa do ng−êi ẻ d−ắi ệ−a lến, dỉng dao chẳt ệụt dẹy buéc cịc bã mÝa, xạp vộ chÌn mÝa, chẳt ệụt cịc cẹy cong... Vắi cịch xạp nộy thÓ tÝch xạp mÝa dội vộ cao hển ệịng kÓ kÝch th−ắc cựa thỉng vộ moãc.
TỰi cịc nhộ mịy ệ−êng xẹy dùng tr−ắc ệẹy, chử cã thiạt bỡ tiạp nhẺn mÝa cẹy. ẻ cịc nhộ mịy ệ−êng xẹy dùng sau nộy, cịc thiạt bỡ bèc dì cã thÓ tiạp nhẺn cờ mÝa cẹy vộ mÝa cớt ệoỰn.
1.4.2 Từnh hừnh nghiến cụu mịy thu hoỰch mÝa trong n−ắc
Trước nhu cầu về cơ giới húa thu hoạch mắa ựang ngày càng gia tăng, các ựơn vị sản xuất và nghiên cứu trong nước ựã xúc tiến nhiều hoạt ựộng nghiên cứu, khảo nghiệm, kết hợp tham khảo các mẫu máy của nước ngoài ựể chọn lựa mẫu máy thu hoạch phù hợp với ựiều kiện sản xuất trong nước.
Từ năm 2002-2005 Viện Cơ ựiện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch (CđNN&CNSTH) ựã thiết kế chế tạo máy thu hoạch mắa tự hành cỡ trung THM-0,3 (hình 1.6). đây là mẫu máy thu hoạch mắa tự hành ựầu tiên do Việt Nam tự nghiên cứu thiết kế.
Hình 1.6: Máy thu hoạch mắa THM-0,3
Máy thu hoạch mắa tự hành với hệ di ựộng xắch cao su, có hệ thống vắt gom nâng cây ựổ và gom cây, bộ phận chặt cây 2 ựĩa, hệ thống lô uốn và lô rút cây rải trên ựồng, truyền ựộng cho dao cắt và vắt nâng cây bằng ựộng cơ thủy lực. Máy có nguyên lý làm việc tiên tiến, ựạt các chỉ tiêu yêu cầu ựề ra: thu hoạch ựược mắa ựổ, ựộ cắt sót <3%, năng suất thuần tuý ựạt 0,29 ha/h, năng suất thực tế 0,2ha/h; giảm chi phắ so với phương pháp thu hoạch thủ công 15-20%. Máy ựã ựược ứng dụng thử nghiệm tại Nông trường Hà Trung Thanh Hoá.
Loại máy này về cơ bản có nguyên lý làm việc hợp lý tương tự với nguyên lý của các máy thu hoạch mắa ở một số nước ựã sử dụng. Là mẫu máy ựầu tiên tự nghiên cứu thiết kế trong nước nên còn có những hạn chế như năng suất thực tế chưa cao, máy chưa thực hiện ựược cùng một lúc chặt ngọn, làm sạch lá, chất lượng chặt gốc chưa cao, gốc mắa bị xơ tước nhiều, nên cần ựược tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện
Trong khuôn khổ chương trình cơ giới hoá ngành mắa ựường(CGHNMđ) của Tp. Hồ Chắ Minh, vừa qua Công ty Tư vấn và đầu tư kỹ thuật cơ ựiện (Bộ NN&PTNT) ựã chế tạo máy thu hoạch mắa liên hợp với máy kéo 4 bánh trên cơ
sở cải tiến mẫu máy K-80 của Thái Lan. Máy có bộ phận cắt ngọn cây mắa phắa trên, cắt gốc phắa dưới bằng hệ thống ựiều khiển thủy lực. Cắt ựến ựâu, máy rải nguyên cây mắa thành từng ựống ựể công nhân bó lại và chuyển về nhà máy chế biến. Máy thu hoạch ựược mắa chưa róc lá, ựã róc lá hay ựốt lá. Máy có các tắnh năng kỹ thuật sau (hình 1.7):
Hình 1.7. Máy chặt mắa rải hàng K-80
Năng suất thu hoạch: 0.3-0.35 ha/h
Liên hợp máy kéo công suất: 80-100 hp
Truyền ựộng bằng trục thu PTO: 540 v/p
đường kắnh dao cắt gốc: 800 mm
Số lượng dao cắt gốc: 4 dao
Hệ thống tải xắch: xắch tải ựôi
Quy cách sản phẩm tạo ra: mắa ựược chặt và xếp ựống hoặc thành hàng
ựường kắnh ựĩa dao lớn, lưỡi dao hay bị cùn và mẻ do vật liệu chế tạo dao không ựảm bảo yêu cầu.
Năm 2008 ViệnCđNN&CNSTH ựã thiết kế chế tạo máy thu hoạch mắa rải hàng cỡ nhỏ liên hợp với máy kéo 2 bánh Bông Sen CMR H-0,1 (hình 1.8). Máy có các ựặc tắnh kỹ thuật chắnh sau:
Bảng 1.4 Thông số cơ bản của máy chặt mắa rải hàng CMRH-0,1
- Nguồn ựộng lực: Máy kéo 2 bánh Bông Sen - Năng suất máy trung bình, ha/h: < 0,1 - đường kắnh dao (ựỉnh dao), mm: 800 - Số lưỡi dao cắt: 4 - Tỷ lệ nhát cắt ngọt, %: >75
- Bộ phận chuyển cây: Xắch ựặc chủng gắn vấu gạt - Quy cách sản phẩm tạo ra: Mắa ựược chặt và rải thành hàng trên
ựồng
Sử dụng máy CMRH-0,1 so với thu hoạch hoàn toàn bằng thủ công có thể giảm ựược 25-30% công lao ựộng thủ công, 10% chi phắ.
Hạn chế của máy là: CMRH-0,1 liên hợp với máy kéo Bông Sen-12hp nên di chuyển ựịa bàn chậm, không cơ ựộng, người lái khó ựiều khiển trên ựường mấp mô, không bằng phẳng. Năng suất thấp, bộ phận dao cắt phức tạp, ựộ tin cậy không cao, gốc mắa sau khi cắt bị vỡ dập nhiều, chi phắ năng lượng cao.
1.5. MỘT SỐ NHẬN XÉT VỀ BỘ PHẬN DAO CẮT GỐC MÍA.
- Bộ phận dao cắt của các mẫu máy nước ngoài thường ựược áp dụng cho các vùng nguyên liệu lớn, quy mô thửa ruộng nhiều, kắch thước máy cồng kềnh, chất lượng gốc cắt bị vỡ, dập nhiều do góc nghiêng của ựĩa dao so với mặt phẳng nằm ngang không ựiều chỉnh một cách linh hoạt dẫn ựến lưỡi dao tiếp xúc với thân cây mắa ựột ngột(không có hiện tượng cắt trượt). Nhưng vì ựã có các nhà máy ựường sử dụng dây truyền công nghệ cao nên ựã hạn chế ựược phần nào (Thu hoạch mắa xong là ựưa về nhà máy ựể chế biến luôn, vì thế hàm lượng ựường trong cây mắa vẫn ựược ựảm bảo).
- Cùng với ựó là Dao cắt hoạt ựộng không ổn ựịnh vì lớp lá mắa không ựược bóc dẫn ựến hiện tượng kẹt dao do lá mắa quấn vào trục truyền ựộng của dao, chất lượng của lưỡi dao không thực sự tốt vì hay bị cùn và mẻ lưỡi do va phải ựá ngầm, cắt vẫn còn sót do ựường kắnh ựĩa dao nhỏ không ựủ bao hết vùng phân tán của khóm mắa, và một phần là do mắa ựổ ngả sang hai bên.
- Tỷ lệ nảy mầm ở các vụ sau là thấp vì dao cắt gây vỡ, dập gốc mắa, dẫn tới gốc bị thối, chiều cao của dao không thay ựổi linh hoạt ựược dẫn ựến tỷ lệ hao hụt cây mắa là khá lớn.
để khắc phục các nhược ựiểm trên của các mẫu máy nước ngoài, chúng tôi tiến hành nghiên cứu lại các yếu tố trên (góc nghiêng của ựĩa dao, ựường kắnh ựĩa dao, dạng lưỡi dao, vận tốc dao,Ầ) ựể chọn ra các thông số làm việc phù hợp với ựặc ựiểm ựồng ruộng Việt Nam.
Chương 2
Môc tiếu, ậèi t−ĩng, néi dung Môc tiếu, ậèi t−ĩng, néi dung Môc tiếu, ậèi t−ĩng, néi dung Môc tiếu, ậèi t−ĩng, néi dung
vộ ph−ểng phịp vộ ph−ểng phịp vộ ph−ểng phịp
vộ ph−ểng phịp nghiến cụunghiến cụunghiến cụu nghiến cụu
2.1. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 2.1.1 Mục tiêu chung:
Nghiên cứu các thông số làm việc của dao (vận tốc dao, góc nghiêng của ựĩa dao so với mặt phẳng nằm ngang, góc mài sắc và chiều dày lưỡi dao nhằm mục ựắch tạo ra ựược mẫu máy thu hoạch. Máy thực hiện các công ựoạn cắt gốc, chuyển cây rải trên ựồng, có khả năng hoạt ựộng ở những vùng nguyên liệu mắa có ựộ dốc < 60,ựảm bảo thu hoạch mắa nguyên cây ở các trạng thái khác nhau, kể cả mắa ựổ với tỷ lệ cắt sót thấp. Máy có năng suất thuần tuý 0,1ọ0,15(ha/h), ựộ sót ≤3(%), giảm ựược khoảng 15ọ20(%) chi phắ so với phương pháp thu hoạch thủ công hiện nay.
2.1.2 Mục tiêu cụ thể:
đề tài ựặt ra nhiệm vụ trọng tâm ỘNghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số và chế ựộ làm việc của dao cắt ựến chất lượng cắt gốc mắa của máy chặt mắa rải hàng liên hợp với máy kéo 4 bánh cỡ 18-25 HpỢ,
Cụ thể ựề tài tiến hành nghiên cứu một số thông số của dao như sau: - Vận tốc ựĩa dao, Vd, (m/s);
- Chiều dày lưỡi dao B, (mm);
- Góc nghiêng ựĩa dao so với mặt phẳng nằm ngangβ, (0); - Góc mài sắc của lưỡi dao θ, (0);
2.2. đỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
đối tượng nghiên cứu là máy thu hoạch mắa rải hàng liên hợp với máy kéo công suất 18-25Hp, cụ thể ựề tài sẽ ựi sâu vào nghiên cứu bộ phận dao cắt gốc mắa. Sơ ựồ nguyên lý của bộ phận cắt gốc phối hợp với xắch nâng cây như sau:
Hình 2.1. Sơ ựồ bố trắ các bộ phận làm việc của máy 1. Ờ Xắch nâng gom cây,; 2-Dao ựĩa; 3- Xắch chuyển cây sang ngang
Khi xắch nâng cây phắa trước (1) nâng những cây mắa bị ựổ, ngả từ hai bên, ựồng thời di chuyển cây mắa ựứng thẳng bằng các vấu gạt lắp kẹp trên xắch khắ ựó bộ phận dao cắt (2) cắt ựứt cây mắa, khi cây mắa ựã ựược cắt ựứt thì hệ thống xắch kẹp cây (3) sẽ kẹp cây ựể di chuyển cây sang một bên, lúc này ựã hoàn thành xong công ựoạn cắt của một cây mắa.
β= 30 ọ45 β ψ = 30 ψ 1 2 3 2 3
2.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Các nội dung nghiên cứu cụ thể liên quan ựến ựề tài:
Ớ Nghiên cứu khảo sát ựặc ựiểm nông học gồm (bề rộng khóm mắa, khoảng cách hàng mắa, chiều cao gốc sau khi cắtẦ) và cơ lý tắnh của cây mắa vào thời vụ thu hoạch. Qua ựó ựề xuất chọn phương án thu hoạch, phân tắch ưu nhược ựiểm, ựể xác ựịnh các chế ựộ của dao cắt sao cho phù hợp với ựiều kiện sản xuất ở nước ta.
Ớ Nghiên cứu cơ sở lý thuyết xác ựịnh nguyên lý cấu tạo và các thông số chắnh của dao cắt gốc mắa.
Ớ Nghiên cứu thực nghiệm xác ựịnh ảnh hưởng của các thông số và chế ựộ làm việc của dao cắt ựến chất lượng gốc mắa.
Ớ Ứng dụng bộ phận dao cắt gốc mắa trên máy thu hoạch mắa liên hợp với máy kéo 18 Ờ 25Hp.
2.3.1 MỘT SỐ đẶC đIỂM NÔNG HỌC CỦA CÂY MÍA
Hiện nay, tại các vùng trồng mắa nguyên liệu phổ biến là các giống mắa tốt từ nước ngoài như các giống Quế ựường của Trung Quốc, các giống ROC của đài Loan, các giống Co của Ấn độ, các giống R của Pháp, các giống Cp của Mỹ vvẦựã làm phong phú thêm nguồn mẫu giống và tạo ựiều kiện thuận lợi cho việc tuyển chọn giống mắa tốt, ựáp ứng yêu cầu của sản xuất của ngành mắa ựường.
2.3.1.1 Kỹ thuật canh tác mắa
Kỹ thuật canh tác mắa bao gồm các khâu làm ựất, trồng và chăm sóc mắa. Ở nước ta khâu làm ựất ựang tồn tại dưới nhiều hình thức và sử dụng các công cụ khác nhau. Mặc dù mỗi nơi ựều có ựặc thù cụ thể nhưng nhìn chung quy trình làm ựất bằng máy ở nước ta gồm những khâu chắnh sau:
- Cày bừa làm nhỏ ựất và làm phẳng mặt ựồng; - Rạch hàng trồng mắa;
- Rải hom và lấp ựất.
đất trồng mắa càng cày sâu càng tốt, nhưng không ựược ựảo lộn tầng ựất canh tác. Tốt nhất là dùng cày không lật. Cày sâu sẽ giúp cho cây mắa chống hạn và chống ựổ tốt, tạo ựiều kiện ựể tăng năng suất và tăng hiệu quả kinh tế của sản suất mắa. đối với quy trình làm ựất ắt lượt chỉ cày một lần với ựộ sâu 27ọ30 cm, sau ựó dùng bừa ựĩa ựể san phẳng mặt ựồng.
Ở các nông trường, rãnh trồng mắa ựược rạch sâu từ 25ọ30 cm, với khoảng cách từ 0,85 ọ 1,3m tuỳ theo từng giống mắaẦkhâu tiếp theo là trồng mắa. Khâu này ở nước ta từ trước ựến nay vẫn thực hiện thủ công, dùng tay rải hom vào rãnh mắa theo khoảng cách quy ựịnh hoặc rải cây theo rãnh sau ựó dùng dao chặt thành từng hom ngay trong rãnh, tiếp theo lấp ựất phủ hom mắa.
Mắa là cây trồng ựược lưu gốc, tùy ựiều kiện chăm sóc gốc mắa có thể lưu ựược ựến 3ọ4 vụ tiếp theo. đối với mắa vụ I hàng mắa thường không vun nên ựất hai bên cao hơn giữa hàng mắa, mặt khác vì mắa trồng trong rãnh, năm ựầu gốc mắa còn nằm sâu nên cây ắt bị ựổ. Hàng năm các vụ mắa tiếp theo ựược chăm sóc vun luống nên ựất hai bên thấp hơn giữa hàng. Mắa lưu gốc các vụ sau có ựộ phân tán cây lớn, gốc trồi cao dần nên tỷ lệ cây vụ sau bị ựổ nhiều hơn vụ trước.
2.2.1.2 . đặc ựiểm của cây mắa trên ựồng khi thu hoạch
Các giống mắa tuy khác nhau về ựặc tắnh nông sinh học nhưng gần giống nhau về một số tắnh chất cơ lý mà chúng ảnh hưởng ựến quá trình làm việc của dao cắt. Do vậy có thể nghiên cứu một số giống mắa ựại diện thay vì phải nghiên cứu ựầy ựủ các tắnh chất cơ lý của toàn bộ các giống mắa.
Ớ Mật ựộ phân bố cây mắa
Chất lượng và năng suất làm việc của dao cắt phụ thuộc vào mật ựộ và sự phân bố cây mắa trên ựồng. Mặt khác mức ựộ tập trung hay phân tán các gốc mắa
dọc theo luống có ảnh hưởng rõ rệt ựến chất lượng cắt gốc của dao (dao cắt còn sót).
Ớ Trạng thái của cây mắa lúc thu hoạch
Mắa là cây có khối lượng lớn, thân và lá khá nặng, do vậy dễ bị ựổ ngả khi gió lớn. Tỷ lệ hao hụt mắa khi thu hoạch phụ thuộc ựáng kể vào trạng thái cây ựứng trên ựồng. Tại những nơi mắa ựổ bò ra ruộng, lượng thất thoát lúc thu hoạch có thể lên tới 10ọ15 % (kể cả khi chặt bằng tay) do ựể sót cây.
Vùng mắa thắ nghiệm Hà Trung Thanh Hoá các giống mắa nói chung có thân mọc thẳng. Cây mắa bị ựổ ngả thường do gió bão gây nên.
Tại những nơi có luồng gió lớn ựi qua khi cây mắa ựã có lóng cao dễ bị ựổ rạp xuống ựất, sau ựó cây tiếp tục quang hợp ựể phát triển, ngọn mọc thẳng lên, tạo dáng cong chữ L.
Hình 2.2. Mắa bị ựổ ngã
Trừ những cây ựổ ngả, các thân mắa ựổ nghiêng có góc lệch rất khác nhau, phổ biến là 20ọ400
. Cùng với sự phân tán, không thẳng hàng của các khóm mắa, góc nghiêng lớn của thân cây sẽ gây khó khăn nhiều cho các mũi rẽ nâng thân cây