Việc giữ hạt trong lỗ khi hạt đã rơi xuống lỗ đĩa của đĩa gieo là rất quan trọng, vì nếu trên chiều dài cung từ vị trí lấy hạt đến vị trí nhả hạt, đặc biệt tại vị trí cửa buồng nhả hạt mà hạt bị văng ra ngoài lỗ đĩa thì sẽ bị mất khoảng. Ngược lại, tỷ lệ lỗ chứa hai hoặc nhiều hơn hai hạt quá nhiều đi vào buồng nhả hạt và được gieo thì mật độ cây sẽ tăng lên vượt quá yêu cầu. Hai hiện tượng này có các yếu tố liên quan và ảnh hưởng giống nhau lên được nghiên cứu trong nội dung này.
Hiện tượng hạt bị văng ra khỏi lỗ do nhiều nguyên nhân, trong đó các nguyên nhân chính có thể coi là:
- NN1: Trong quá trình di chuyển hạt trong lỗ chịu tác động rung động của máy do mấp mô mặt đồng, hạt bị văng ra ngoài lỗ. Đối với nguyên nhân này có thể hạn chế bằng các biện pháp như lắp các phần tử khử dao động (giảm sóc) và tăng số mấu bám của bánh xe.
- NN2: Vận tốc của lỗ đĩa (số vòng quay của đĩa) lớn, đồng thời giữa hạt và lỗ có khe hở nên có tải trọng động tác dụng lên hạt (lực tác động của thành lỗ lên hạt), nếu khe hở giữa hạt và lỗ đĩa lớn thì dao động của hạt trong lỗ sẽ tăng lên và làm cho hạt văng ra ngoài. Bề dầy đĩa gieo δđ (mm) càng nhỏ thì khả năng giữ hạt càng giảm. Do đó, cần hạn chế khe hở giữa hạt và lỗ đĩa, tức là cần hạn chế đường kính của lỗ đĩa, đồng thời đĩa gieo phải có bề dầy cần thiết. Kết quả tính toán trên cho thấy vận tốc lỗ đĩa nhỏ (0,143 ÷ 0,308 m/s) và khe hở giữa hạt và lỗ đĩa cũng nhỏ nên ảnh hưởng của nguyên nhân này đến khả năng giữ hạt sẽ được xem xét thông qua nghiên cứu thực nghiệm.
- NN3: Tác động của lưỡi gạt hạt đặt trước buồng nhả hạt, lưỡi gạt hạt có nhiệm vụ phân ly tất cả các hạt nằm trên đĩa gieo không di chuyển vào buồng nhả hạt (giữ cho khối hạt trên đĩa gieo không chuyển động cùng với đĩa) và phân ly cả các hạt nằm phía trên hạt đang nằm trong lỗ đĩa (lỗ có hai hạt nằm chồng lên nhau). Nhưng lưỡi gạt này cũng có thể tác dụng vào các hạt đang nằm trong lỗ đĩa mặc dù trong lỗ chỉ có một hạt, lực tác động này có thể làm cho hạt bị bật ra khỏi lỗ đĩa hoặc làm dập, vỡ hạt.
72
Trong nội dung nghiên cứu về khả năng giữ hạt trong lỗ và phân ly hạt,
tác động của lưỡi gạt (NN3) sẽ được tập trung phân tích và xây dựng mô hình toán. Có thể thấy, đối với dạng lỗ đĩa trong 2 trường hợp nghiên cứu ở nội dung về điều kiện lấy hạt thì lỗ đĩa có vát mép là dạng lỗ mà hạt trong lỗ dễ bị bật ra khỏi hơn khi có tác động, vì lúc này coi đĩa gieo có bề dầy giảm đi một lượng chính là chiều cao vát mép Δvm. Chính vì vậy trong phần này, dạng lỗ đĩa có vát mép sẽ được chọn để nghiên cứu.
a) Có 2 hạt trong lỗ b) Có một hạt trong lỗ
Hình 4.8. Mô hình xác định điều kiện phân ly và giữ hạt
a. Điều kiện phân ly hạt khi trong lỗ có 2 hạt nằm chồng lên nhau:
Để hạn chế tỷ lệ lỗ đĩa chứa hai hạt đi vào buồng nhả hạt thì cần phải phân ly các hạt nằm phía trên hạt đã nằm trong lỗ (không xét trường hợp 2 hạt nằm xiên trong lỗ). Ở đây, xét trường hợp lỗ chứa 2 hạt có kích thước nhỏ nhất nằm chồng lên nhau như hình 4.8a, vì nếu phân ly được trong trường hợp này thì khi hạt có kích thước lớn hơn sẽ phân ly được.
Để lưỡi gạt có thể phân ly được hạt phía trên ra khỏi lỗ thì điều kiện là đường tác dụng của lực phân ly phải nằm phía dưới trọng tâm của hạt, ta có công thức:
e + δđ ≤ 3/2dh 4.28
tức là: e + δđ ≤ 7,8 mm (tương ứng với các hạt có kích thước nhỏ nhất dh = dhmin = 5,2 mm). Với e = 1 mm thì δđ ≤ 6,8 mm.
b. Điều kiện giữ hạt khi trong lỗ chỉ có 1 hạt
Vì lưỡi gạt hạt nằm trên mặt đĩa nên nó sẽ tác động vào các hạt nằm trên mặt đĩa và cả các hạt trong lỗ đĩa nhưng có phần cao hơn mặt đĩa. Ở đây, ta xét trong trường hợp trong lỗ chỉ có một hạt và hạt đứng theo phương a như trong hình 4.8b.
73
Để giữ được hạt thì đường tác dụng của lực phân ly phải nằm bằng hoặc phía trên trọng tâm của hạt, ta có công thức:
e + δđ ≥ dh/2 4.29
tức là e + δđ ≥ 3,85 mm (tương ứng với các hạt có kích thước lớn nhất dh = dhmax = 7,7 mm). Với với e = 1 mm thì δđ ≥ 2,85 mm.
Kết quả phân tích cho thấy:
- Để phân ly được hạt khi trong lỗ có 2 hạt chồng lên nhau và giữ hạt khi trong lỗ chỉ có 1 hạt thì chiều dầy của đĩa gieo phải nằm trong khoảng 2,85 ≤ δđ ≤ 6,8 mm.
- Ngoài ra còn phải xem xét thêm điều kiện lực phân ly tác động vào hạt gây cắt hạt và phải nhỏ hơn lực nén gây dập, vỡ hạt hay giảm khả năng nảy mầm của hạt hoặc nghiên cứu chọn vật liệu làm lưỡi gạt phù hợp (mềm và có tính chất đàn hồi).