Luống cao 12 dến 16 cm tính từ đáy luống. Khoảng cách giữa 2 tim luống 1,2m.
Mương nước có bề rộng đáy từ 10cm đến 15cm, bề rộng mặt thoáng từ 30cm đến 40cm.
Hai bên thành luống phải được ép chặt để phù hợp với phương pháp tưới ràn thấm đất tránh bị vỡ luống.
Ở hai đầu mảnh ruộng phải có một hoặc hai luống ngang để dẫn và thoát nước tưới.
3.1.1.2 Yêu cầu kĩ thuật của bộ phận lên luống
Bề rộng giữa hai tim mương là 1,2m. Chiều rộng đáy mương từ 10cm đến 15cm. Bề rộng mặt luống từ 80cm đến 85cm. Chiều cao luống 15cm đến 18 cm.
Cơ cấu lên luống đơn giản, gọn nhẹ, dễ bảo trì, dễ sửa chữa. Có bộ phận ép chặt đất hai bên thành luống.
3.2 Các nguyên lí lên luống thông dụng và lựa chọn
3.2.1Lên luống bằng cày diệp
Cày diệp có nhiệm vụ cắt đất thành thỏi, cục có kích thước lớn chưa thể gieo trồng ngay được.
Thỏi đất có thể được cắt thành 1, 2 hoặc 3 lớp.
Các thỏi đất có thể được lật úp toàn phần hay một phần.
Tùy theo từng nhiệm vụ mà có kết cấu khác nhau.Tuy nhiên một lưỡi cày hoàn chỉnh gồm các bộ phận: thân cày chính và thân cày phụ.
3.2.2Lên luống bằng cày chảo
Cày chảo là những đĩa quay trên một trục của nó, nhờ lực kéo của máy. Ngoài chuyển động cùng với máy kéo, nó còn có một chuyển động thứ hai. Hai chuyển động tương đối này kết hợp thực hiện công việc cắt, làm tơi và lật đất.
Cày chảo có cấu tạo đơn giản nhưng trọng lượng khá nặng và tương đối cồng kềnh.
Hình 3.3 Hình Lên luống bằng cày chảo
3.2.3Lên luống bằng cánh xới động lực
Khi làm việc bộ phận làm đất quay cưỡng bức, do bộ phận làm việc nhận chuyển động cưỡng bức từ trục thu công suất của máy kéo.
Quỹ đạo chuyển động phức tạp. Khó thiết kế và chế tạo.
Hình 3.4 Lên luống bằng cánh xới động lực
3.2.4Lên luống bằng vít tải
Khi làm việc các cánh vít sẽ xoay làm phá vỡ kết cấu đất. Thích hợp cho máy có số vòng quay thấp.
Kết cấu phức tạp.
Hình 3.5 Lên luống bằng vít tải
3.2.5Lên luống bằng cánh xoắn đánh đất
Đất tung lên cao và có xu hướng bay vào trong thân luống. Cấu tạo đơn giản, dễ chế tạo.
Hình 3.6 Lên luống bằng cánh xới đánh đất
Kết luận: do lên luống bằng cánh xoắn đánh đất đã được nhóm đề tài trước chế tạo và thử nghiệm thu được kết quả tốt nên nhóm vẫn kế thừa nguyên lí lên luống này và chỉ cải tiến về kích thước phù hợp để gắn lên máy cày.
3.3 Thiết kế cánh xoắn
Đường kính ngoài của cánh xoắn là 500mm, đường kính trong gắn với trục công tác là 65mm.
Ta tính phần diện tích cánh xoắn tiếp đất. Ta có phần diện tích cần tính như sau
Hình 3.7 Diện tích của cánh xoắn đánh đất
Đầu tiên ta cần tính phần diện tích của hình quạt Diện tích hình quạt ABEC
2 2 2
1 1 133
250 72540
2 2 180
S R mm
Để tính được phần diên tích tiếp đất BCE ta lấy phần diện tích quạt ABEC trừ cho diện tich tam giác ABC.
Diện tích tam giác ABC
2 1 1 100 21 100 22913 2 2 S BCAD mm Diện tích tiếp xúc đất S=72540-22913=49627mm2
Năng suất bóc dỡ đất tương đương với kích thước lên luống đậu: 0.35 0.15 0.16 1500 1 13.9 / 2 1.2 3600 A lit s 13.9 2 3 13.9 0.47 2 49627 3 s X X dm Lấy X = 5 cm
Hình 3.8 Kích thước cánh xoắn thiết kế
Cánh xoắn được thiết kế có hình dạng như sau
SVTH : Phạm Hoàng Giang
3.4 Thiết kế trục công tác
Trục và bố trí cánh xoắn
Vì cấu tạo hiện có trục công tác của dàn xới có sẵn không phù hợp để gắn cánh xoắn mới thiết kế. Nên cần được thiết kế mới.
Do kết cấu truyền động từ đầu ra máy cày xuống đến trục công tác dàn xới là hai trục ra hướng hai bên. Nên trục công tác dàn xới cũng gồm hai trục.
Trục công tác được làm bằng ống thép 35 có đường kính ngoài ∅65mm, đường kính trong ∅35mm, chiều dài trục 435mm được hàn với mặt bích có đường kính ∅170mm dày 15mm được khoan 6 lỗ ∅17mm để bắt bu lông M16 mặt bích còn có một bậc dày 4mm đường kích ∅ 80mm để định vị với mặt bích ra của trục ra của bộ truyền.
Gắn cánh xoắn vào trục công tác: mỗi đầu trục gồm có sáu cánh xoắn, được bố trí thành ba hàng, lắp đối xứng với nhau, hàng cách hàng 50mm, các cánh xoắn ở hai đầu trục được lắp đối xứng với nhau.
SVTH : Phạm Hoàng Giang
Hình 3.11 Trục công tác xới
3.4.1Kiềm tra bền
Ta có máy cày kubuta L200 có các thông số cơ bản Công suất 21HP
Vận tốc quay cấp nhanh là 990 (vòng/phút) cấp chậm là 650 (vòng/phút) Về mặt tính toán máy kéo dùng 1/5 công suất để di chuyển, chạy không tải vậy công suất tải của máy 16,8 HP.
Qua bộ truyền động từ máy cày xuống trục công tác vận tốc quay của trục công tác là 400 (vòng/phút)
Ta có 16,8 HP = 11.8 Kw 400 vòng/phút = 41,9 rad/s
Ta có công thức 𝑃 = 𝑀𝑚𝑐. 𝜔 => 𝑀𝑚𝑐 = 𝑃
Hình 3.12 Sơ đồ trạng thái lực
Khi làm việc mômen xoắn được chia điều cho hai trục và được chia điều cho các cánh khi cánh xoắn tiếp xúc với đất. Tính bền cho một trục và giả sử mặt phẳng tập trung mômen xoắn ở mặt ngoài của trục công tác.
Ta có lực tác dụng tại điểm ngoài của trục công tác lên đất.
𝑃 =𝑀𝑚𝑐
2. 𝑅 = 563,2 𝑁
Từ đất sẽ sinh ra phản lực tác dụng lên cánh xoắn P’ cùng phương, cùng độ lớn và ngược chiều với P. Ta dời P’ lại vị trí O thành lực Q và mômen xoắn M có độn lớn bằng P.OA bằng 478.5
Ta thấy chính lực P’ sẽ gây mômen uốn tại mặt phăng cắt BC có tiết diện là hình vành khăn đường kích ngoài D=∅65 mm đường kích trong d=∅35 mm
Hình 3.14 Mặt cắt ngang trục
Với mômen uống bằng 𝑀 = 𝑃′. 0.435 = 245 𝑁𝑚
Ta có mômen quán tính của trục là 𝐼𝑥 = 𝐼𝑦≈ 0,05𝐷4(1 − 𝜂4) =
8,175. 10−7𝑚4 với 𝜂 = 𝑑
𝐷
Vậy mômen chống uốn tại điểm trên đường kính trong và mômen chống uốn trên đường kình ngoài là
𝑊𝑥1 =2𝐼𝑥 ∅1 = 2.8,175. 10−7 0,035 = 4,67. 10 −5𝑚3 𝑊𝑥2 =2𝐼𝑥 ∅2 = 2.8,175. 10−7 0,065 = 2,52. 10 −5𝑚3 𝜎1 = 𝑀𝑥 𝑊𝑥1 ≈ 5,2 𝑁/𝑚𝑚 2 𝜎2 = 𝑀𝑥 𝑊𝑥2≈ 9,7 𝑁/𝑚𝑚 2 Ta có vật liệu làm trục cánh xoắn là thép 35 có [𝜎] = 60 𝑁/𝑚𝑚2
3.4.2Bích nối trục
Bích đầu ra của trục gắn bánh xích
Thép tấm CT3 dày 15mm, đường kính 170mm Trên tấm thép khoan sáu lỗ 17mm để bắt bích.
Ống hình trụ đường kính ngoài 100mm, đường kính trong 65mm. Ống và bích được hàn lại với nhau.
Sau khi gia công bích có dạng và kích thước.
Hình 3.15 Bích nối trục 3.5 Thiết kế thuyền định hình luống
Nhóm sử dụng lại khung dàn xới có sẵn của máy, nên sau khi gỡ một phần phía sau của tấm capo ra ta còn lại một phần khung có sẵn.
Phần còn lại của khung sau khi gỡ một phần capo
Hình 3.17 Phần nắp capo được sử dụng lại
Thuyền sẽ được làm từ các tấm thép CT3 dày 3mm.
Sau khi cắt một phần của capo phần còn lại ta sẽ bắt một tấm thép vào tạo thành bộ phận định hình mặt luống. Tấm thép có kích thước như hình.
Hình 3.18 Hình chiếu bằng thuyền
850
50
500
Bộ phận vuốt đất hai bên có nhiệm vụ định hình mép luống đạt yêu cầu,bộ phận vuốt được làm từ thép tấm sau khi gò ra hình dạng nhất định sẽ được hàn vào bộ phận định hình mặt luống.
Hình 3.19 Hình chiếu đứng thuyền
Hai tấm chắn đất hai bên đầu trục dàn xới được bắt vào khung dàn xới bằng bu lông và có kích thước như sau
Hình 3.20 Hông thuyền
R5,25 180 520 160 331 540
Thuyền sau khi thiết kế hoàn chỉnh như sau
Hình 3.21 Thuyền hoàn chỉnh
3.6 Thiết kế khung dàn xới
Khung dàn xới nhóm sử dụng lại khung xới sẵn có phần liên kết với phần che chắn ở trước, cơ cấu chỉnh cao độ của bộ xới có sẵn
Khung dàn xới sẽ được lấy lại toàn bộ và thiết kế thêm hai khâu để gắn chốt nối với tay kéo để nâng hạ toàn bộ dàn xới và bộ gieo và hai khâu để gắn hai chốt nối với xích căng hai bên.
3.7 kết cấu nâng hạ của dàn xới
Dùng tay kéo thủy lực của máy cày được nối với thanh đà ngang của khung sườn dàn xới để nâng lên hoặc hạ xuống quanh tâm của trục II của bộ truyền dàn xới. Các điểm nối trên và dưới điều có kết cấu chốt mắt trâu có thể chịu được lắc khi máy cày quay đầu hoặc đi luống cong.
Hình 3.24 kết cấu và sơ đồ hoạt động của bộ treo
CHƯƠNG 4
THIẾT KẾ BỘ GIEO
4.1 Yêu cầu kĩ thuật của bộ gieo
Gieo hạt theo hốc trên hàng. Khoảng cách hàng 165mm. Khoảng cách giữa hai hốc trên hàng là 130 đến 150 mm.
Hạt gieo đều, tỉ lệ lỗ trống hạt ≤ 5%. Tỉ lệ hốc gieo 2 hạt ≥ 50%.
Hạt được gieo sâu dưới mặt đất 1~3cm để tránh bị chuột, dế, … cắn phá. Sai lệch trung bình khoảng cách giữa các hốc trên hàng không quá 5cm. Hạn chế làm trầy vỏ lụa của đậu. Tỉ lệ hạt đậu bị trầy diện tích ≥ 3mm2 nhỏ hơn 8%.
Hình 4.1 Luống đậu
Bộ gieo hiện có là bộ gieo của nhóm đề tài Võ Thanh Lâm và Nguyễn Minh Thư lớp Cơ Khí Chế Tạo K37. Bộ gieo qua thiết kế và thử nghiệm thì cho kết quả tương đối tốt, tỉ lệ gieo được hai hạt khá cao và hầu như không có lỗ nào trống hạt. Từ thí nghiệm mà nhóm tiến hành thì cho thấy góc nghiêng 450 là góc kết quả tốt.
Tuy nhiên theo yêu cầu thiết kế thì phải là 5 bộ gieo nhưng nhóm chỉ mới tiến hành thí nghiệm được 2 bộ. Việc quay đầu chuyển luống còn khá khó khăn.
Hình 4.2 Bộ gieo hiện có 4.2.1 Các bộ phận chính của bộ gieo và chức năng 4.2.1.1 Thùng giống (Chưa thiết kế)
Thùng giống dùng để chứa hạt để cung cấp cho bộ phận gieo trong quá trong máy làm việc.
Dung tích thùng giống phải đủ gieo một diện tích nhất định (tùy theo loại máy súc vật kéo hay máy kéo mà dung tích khác nhau) để đạt năng suất cao.
Hình dáng thùng giống cần đảm bảo cho hạt chảy đều và chảy hết vào bộ phận gieo. Muốn vậy thường thành thùng thẳng đứng, hoặc nghiêng với góc lớn hơn góc ma sát giữa hạt và kim loại thành thùng.
4.2.1.1 Bộ phận gieo
Ngoài ra, yêu cầu chung của bộ phận gieo là có thể gieo được nhiều loại hạt với những mức gieo khác nhau (có thể điều chỉnh lượng gieo trong giới hạn rộng) và đảm bảo an toàn cho hạt giống.
Ở đây bộ phận gieo này làm việc theo nguyên tắc cơ học. Khi quay sẽ chuyển hạt thành dòng rơi vào ống dẫn.
a)Nhiệm vụ
Bộ phận gieo dùng xích này làm việc tương tự như loại trục cuốn. Xích được chế tạo theo kiểu một vận chuyển hạt và một trung gian không vận chuyển, vì vậy nên số mắc xích luôn là số chẳn.
Cấu tạo chung gồm một số bộ phận chính sau: 1. Mắc xích trơn. 2. Mắc xích có lỗ móc hạt. 3. Khuỷu cấp hạt. 4. Trục bánh xích bị dẫn. 5. Bộ phận tăng xích. 6. Khung lắp. 7. Bánh xích chủ động. 8. Chốt nối xích.
Hình 4.3 Bộ phận gieo
b) Thiết kế Xích Xích
Xích gồm 2 phần:
Mắc xích vận chuyển hạt: có chức năng vận chuyển hạt từ phễu hạt đến bộ phận gieo một cách đều đặn và liên tục. Trên mắc xích có rãnh rộng 25mm x 12mm đủ để vận chuyển cùng lúc hai hạt đậu phộng.
Hình 4.4 Xích móc hạt 50 30 30 25 40 12 R4
Mắc xích không vận chuyển hạt: có chức năng liên kết các mắc xích lại với nhau nhằm tạo chuyển động xích.
Kích thước của mắc xích 40mm x 50mm, được xác định dựa trên kích thước rãnh.
Chọn bước xích 32mm
Kích thước má âm, má dương 30mm
Chốt 4mm, chốt lắp vào má âm ( má có 2 hàm lồi ra) theo kiểu lắp lỏng, lắp vào má dương (má lồi ra ở giữa) kiểu lắp chặt trung gian.
Chọn kích thước rãnh móc hạt 25mm x 12mm, rãnh sâu 6.5mm.
c)Bánh xích chủ động
Hình 4.5 Bánh xích chủ động
Bánh xích gồm: 2 đĩa xích 2 bên và ống lót ở giữa. Khoan và mài răng xích cùng lúc cho 2 tấm bên, sau đó hàn 2 tấm bên cùng với ống lót lại với nhau.
Bề rộng xích 50mm nên chọn thiết kế ống lót dài 52mm.
Vì bước xích 32mm và bánh xích có 8 răng, nên chọn đường kính ngoài 90mm.
Kích thước răng xích 10mm, tạo khoảng hở để xích vào êm. Bánh xích lắp lên trục theo kiểu lắp trung gian sau đó hàn lại.
52 Ø15 32 3 Ø10 Ø90 60 42 3 2 54
d) Nguyên lí làm việc
Khi trục truyền động quay làm cho bánh xích dẫn quay theo và dây xích hoạt động. Khi đó các mắc xích vận chuyển (có hốc trên mắc xích) mang hạt giống cuốn theo và tuần tự như thế hạt giống chuyển động thành dòng rơi vào trong ống dẫn. Do các mắc xích cách khoảng đều nhau nên luồng hạt cung cấp vào ống dẫn sẽ đều nhau.
Điều chỉnh khoảng cách gieo của hai hạt giống trên cùng một hàng có hai cách sau:
Thay đổi bước xích hoặc lắp thêm mắc xích trung gian. Thay đổi tốc độ quay của trục gieo.
Hình 4.6 Kết cấu truyền động bộ gieo hiện có
4.2.1.2 Phễu cấp hạt
Phễu cấp hạt có nhiệm vụ chính là cung cấp hạt cho bộ phận gieo làm việc vì vậy dòng hạt phải đảm bảo liên tục.
Phễu gồm các bộ phận chính xuống hạt: thành phễu, lưỡi, tấm đệm xích. Thành phễu dày 1,4mm để giữ hạt bên trong đồng thời để cố định hai lưỡi xuống hạt.
Lưỡi xuống hạt dày 1mm nhằm dẫn hướng cho hạt xuống xích móc được tốt hơn .
Tấm đệm xích nhằm để xích hoạt động êm hơn tránh trường hợp xích rung làm rơi hạt ra khỏi rãnh móc.
Phễu cấp hạt có kích thước như sau:
Hình 4.7 Phễu chứa hạt
4.2.1.3 Ống dẫn hạt
Ống dẫn hạt là chi tiết được nối từ bộ phận gieo tới lưỡi rạch hàng để có thể thực hiện nhiệm vụ dẫn hạt từ bộ phận gieo đến rãnh do lưỡi rạch tạo nên.
Ở máy gieo hàng, ngoài nhiệm vụ trên ống dẫn hạt có nhiệm vụ làm tăng độ đều dòng hạt do bộ phận gieo cung cấp, để đạt được điều đó, bộ phận gieo cần phải rung động trong quá trình làm việc.
Cấu tạo
Phần hứng hạt: phần hứng được thiết kế miệng rộng 100mm để hứng hạt rơi tự do từ xích móc không rơi ra ngoài, phần hứng có miệng hình vuông trên lớn dưới nhỏ để tránh tình trạng hạt rơi trên thành và xung quanh thành kéo dài thời gian rơi làm sai lệch khoảng cách gieo.
Ống dẫn hạt: có kích thước 30 lmm (thép hộp 30mm x30mm) để nối với phần lưỡi rẽ rãnh thành bộ phận liên hợp, hứng hạt dẫn hạt và rẽ rãnh gieo.
340 240 1 4 0 12 74 25
Hình 4.8 Ống dẫn hạt
4.2.1.4 Lưỡi rạch gieo
Lưỡi rạch có nhiệm vụ rạch rãnh để gieo hạt vào, cần phải đạt các yêu cầu sau:
Không được lật đất lên làm mất ẩm mà chỉ tách đất thành rãnh. Làm việc ổn định, vững, không vướng cỏ rác, không dính đất.