LỜI NÓI ĐẦU
Khoa học kỹ thuật và công nghệ không ngừng cải tiến, phát triển đã nhanh chóng làm
thay đổi bộ mặt thế giới. Ngành công nghiệp thế giới nói chung và ngành công nghiệp ở
nước ta nói riêng đã và đang phát triển nhanh chóng, tạo ra các sản phẩm thiết yếu phục
vụ cho đời sống con người. Để nâng cao đời sống nhân dân, để hoà nhập vào sự phát
triển chung của các nước trong khu vực cũng như trên thế giới, Đảng và Nhà nước ta đã
đề ra mục tiêu đến năm 2020 nước ta cơ bản trở thành một nước công nghiệp phát triển,
trở thành một nền kinh tế vững mạnh trong khu vực, có tiếng nói lớn hơn trong các diễn
đàn kinh tế thế giới.
Đồ án môn học đóng vai trò hết sức quan trong trong quá trình đào tạo sinh viên trở
thành một người kỹ sư. Đề án kỹ thuật là một dạng đồ án tổng hợp kiến thức của một số
môn như: nguyên lý máy, sức bền vật liệu, chi tiết máy,…
Qua đề án kỹ thuật giúp cho sinh viên hiểu rõ hơn về những kiến thức đã tiếp thu được
trong quá trình học tập, củng cố và nâng cao những kỹ năng phân tích, đánh giá,… trong
quá trình làm đề án cũng như giúp ích cho công tác sau này
Chương 1: Giới thiệu chung
1. Tính cấp thiết của đề tài
Lúa nước là một trong những cây lương thực chính của thế giới, sản xuất lúa tập trung
chủ yếu ở một số quốc gia châu Á như Việt Nam, Thái Lan, Trung Quốc, Ấn Độ… Ở
nước ta, lúa là cây lương thực chính, hàng năm tổng diện tích gieo là 7,5 triệu ha, sản
lượng thóc đạt hơn 30 triệu tấn/ năm. Không chỉ đáp ứng đủ nhu cầu trong nước mà còn
xuất khẩu 6 triệu tấn gạo(2012), thuộc một trong những nước xuất khẩu gạo lớn nhất thế
giới.
Do điều kiện tự nhiên và khí hậu khác nhau nên lúa được canh tác bằng cả hai phương
pháp là gieo thẳng và cấy. Làm mạ và cấy lúa là một khâu hết sức vất vả và nặng nhọc
trong quá trình canh tác và sản xuất lúa. Khi cấy lúa người nông dân phải cúi gập và lội
xuống bùn nước trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt(nóng bức trong vụ hè-thu và giá rét
trong vụ đông-xuân). Làm mạ và cấy lúa chiếm khoảng 30% tổng thời gian lao động sản
xuất lúa và yêu cầu tính thời vụ cao. Vào vụ cấy phải huy động toàn bộ nhân công đi nhổ
mạ và cấy lúa. Lao động nông nghiệp ngày càng thiếu, giá nhân công thì ngày càng cao,
không ít nông dân than thở dù có trả giá cao cũng không thuê được nhân công, dẫn đến
Phân tích động học cơ cấu 4 khâu với kết cấu, kích thước thực xác định quỹ đạo
chuyển động của tay cấy và cần dúi mạ.
Phân tích động học các cơ cấu động học đã có của máy, từ đó có hướng nghiên cứu
cải tiến.
Thử nghiệm máy thực.
CHƯƠNG 2
TỔNG QUAN VỀ MÁY CẤY
1. Giới thiệu
Máy cấy lúa hiện đang rất phổ biến ở các nước như: Nhật Bản, Trung Quốc, Ấn Độ…
nhưng ở Việt nam nó vẫn còn tương đối xa lạ.Với tinh thần cần cù, sáng tạo và cầu tiến,
người nông dân Việt Nam đã không ngừng tự tìm tòi, mày mò nghiên cứu và cũng đã tạo
ra một được một vài sản phẩm mấy cấy đơn giản.Tuy nhiên, đa số chúng vẫn chưa đem
lại hiệu quả cao như ý muốn cả về năng suất lẫn khả năng thay thế sức lao động cho
người nông dân.
Các loại máy cấy mạ hiện nay trên thế giới đều có bộ phận cấy và cung cấp mạ rất linh
hoạt. Đa số chúng có chung đặc điểm về hình dáng và cấu tạo: gồm bộ phận công tác
chính là bộ phận cấy, bộ phận cung cấp mạ và các bộ truyền như : bộ truyền bánh răng,
bộ truyền đai, bộ truyền xích, hộp số…
Một số loại máy cấy hiện nay.
2. Giới thiệu một số loại máy cấy hiện nay
2.1. Máy cấy đơn giản
Máy cấy 2 hàng lúa, khi người điều khiển kéo máy chuyển động thì bánh dẫn trên
máy chuyển động lăn không trượt trên ruộng tạo momen xoắn truyền chuyển động đến bộ
phận công tác cấy mạ ruộng. Ảnh chụp thể hiện trên hình
Hình 1: máy cấy đơn giản
2.2. Máy cấy bán tự động
Cấy 2 hàng lúa, khoảng cách giữa các khóm lúa phụ thuộc vào lực tác động của người
kéo lên tay quay
Hình 5: Máy cấy tốc độ cao
Nhìn chung các loại máy cấy của Hàn Quốc, Nhật Bản, Đài Loan có nhiều loại và
kích cỡ khác nhau, có kết cấu hiện đại, thuận lợi cho sử dụng, tuy nhiên lại đòi hỏi công
nghệ chế tạo phức tạp, giá thành cao, dẫn tới chưa phù hợp với điều kiện của nước ta, còn
các loại máy cấy đơn giản, máy cấy bán tự động có kết cấu đơn giản, giá thành thấp tuy
nhiên hiệu quả và năng suất khi làm việc thấp và không ổn định. Qua so sánh, lựa chọn,
nhóm chúng em quyết định sẽ tiến hành nghiên cứu trên mô hình của máy cấy có xuất xứ
từ Trung Quốc vì máy cấy của Trung Quốc có kết cấu đơn giản(một bánh chủ động, nâng
hạ bằng bàn trượt, không có hệ thống thủy lực…)phù hợp với điều kiện của nước ta.
CHƯƠNG 3
NGHIÊN CỨU KẾT CẤU VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY CẤY
HAMCO
1. Giới thiệu chung về máy cấy Hamco
Đây là máy cấy mạ thảm được sản xuất tại Trung Quốc và được nhập khẩu về Việt
Nam và lắp ráp tại công ty “Máy nông nghiệp và khuyến nông Hà Nội”.
Sau đây là một số hình ảnh về máy cấy lúa Hamco
Hình 6: máy cấy lúa hamco
Hình 7: bộ phận chứa mạ và bộ phận cấy của máy cấy hamco
Thông số kỹ thuật của máy cấy lúa Hamco
TT Tính năng, thông số Máy cấy lúa Hamco 2Z-8238BG-E-D
1 Hình ảnh máy
2 Cấy năng xuất ha/h 0,290
3 Khởi động máy Khởi động điện (Đề)
4 Loại động cơ, công xuất Động cơ Diesel, công xuất động cơ 5 HP
5 Bàn trượt làm phẳng ruộng Có
6 Hệ thống chống lầy và điều khiển bộ công tác cấy Hệ thống thủy lực
7 Trọng lượng máy (Kg) 300
8 Kích thước: dài x rộng x cao (mm) 2760*2145 * 1300
9 Số lượng hàng lúa 8
động nỉa tách mạ sẽ tách từ thảm mạ một miếng mạ nhỏ (0,5-1cm
2
) có từ 3-5 dảnh mạ.
Khi nỉa tách mạ được tay cấy đưa xuống vị trí thấp nhất thì cần đẩy sẽ đẩy miếng mạ ra
và dúi xuống ruộng. Sau mỗi vòng quay của tay cấy thì bộ phận ra mạ lại dịch chuyển
dàn đựng mạ sang ngang để vòng sau tay cấy tiếp tục tách miếng mạ mới. Số dảnh mạ có
trong mỗi lần cấy ( khóm mạ) và khoảng cách từ khóm mạ trước đến khóm mạ sau có thể
điều chỉnh bằng cách thay đổi tỷ số truyền chuyển động tương ứng giữa tay cấy và cơ cấu
ra mạ (120-140mm)
Máy cấy lúa Hamco hoạt động trên thực tế theo sơ đồ như hình sau:
Hình 9: sơ đồ máy chạy trên ruộng
Trên cơ sở khảo sát máy cấy Hamco và so sánh với các loại máy cấy đơn giản, bán
tự động có trên thị trường hiện nay ta có thể thấy như sau:
• Mặc dù hệ thống di động của máy cấy Hamco có điều kiện sử dụng còn chưa thuận
lợi (Khi đi trên đường dùng bánh lốp và hai bánh đỡ, khi làm việc trên đồng phải thay
bánh lốp bằng bánh sắt và bỏ hai bánh đỡ ra), nhưng với kết cấu đơn giản, dễ tháo lắp,
đặc biệt là giá thành chế tạo rẻ, phù hợp với điều kiện sản xuất ở nước ta.
• Cơ cấu tay cấy hoạt động theo nguyên lý cơ cấu 4 khâu sử dụng phương pháp chải
đẩy để gắp và dúi khóm mạ xuống ruộng làm việc ổn định, khả năng điều chỉnh số
lượng dảnh mạ trong khóm rộng (có thể điều chỉnh từ 1-8 dảnh/khóm bằng cách thay
đổi diện tích miếng mạ). Hiện nay các loại máy cấy của Nhật Bản, Hàn Quốc, Trung
Quốc đều sử dụng cơ cấu tay cấy loại này. Vì vậy, đề tài sẽ tập trung mô phỏng hoạt
động của tay cấy bằng phần mềm Inventor và đưa ra một số bản vẽ chế tạo cho một số
chi tiết trong tay cấy.
3. Cấu tạo của tay cấy lúa
Hình 10: tay cấy của máy cấy
Trong máy cấy 8 hàng thì có 4 cụm tay cấy, mỗi cụm gồm một tay cấy trái và một tay
cấy phải.
Chuyển động quay của tay cấy là từ trục chủ động truyền qua bánh răng và xích.
Trên tay cấy lắp thanh kẹp mạ. Mỗi lần tay cấy chuyển động qua tấm mạ thảm thanh
10
24 17
6 8
2 21
1915
7
3
4 23 27 26
13 25
16
Trong đó:
24 2
25 2
26 1
27 1
28 5
29 1
1
30
213
8
6
7
9
10
11
12
1
1
1
Trên máy cấy Hamco sử dụng cơ cấu 4 khâu vì phù hợp với điều khiện địa hình và
ruộng đất canh tác của Việt Nam
O
A
B
c
D
E
F
Hình 13: sơ đồ tay cấy khi làm việc
Khâu dẫn OA quay kéo theo DB chuyển động song phẳng . Khi khâu OA quay tới
vị trí hợp với phương ngang 1 góc
α
, khâu DB nhận mạ từ bộ phận lấy mạ cắm mạ
xuống ruộng. Khâu DC thực hiện chuyển động lắc quanh trục quay của nó đảm bảo khâu
DB chuyển động song phẳng.
Khi máy cấy làm việc tùy theo điều kiện nông học của từng vùng mà ta có các
điều chỉnh số rảnh mạ trên từng khóm và độ sâu cấy khác nhau
Sự điều chỉnh được thực hiện bằng cách thay đổi tâm quay của cần lắc trên khung
máy trong khoảng cách điều chỉnh bằng vít điều chỉnh
Quỷ đạo chuyển động của tay cấy
Hình 13: Quỹ đạo chuyển động của nỉa tách mạ
Nỉa tách mạ có chuyển động song phẳng nên các điểm trên nỉa tách mạ có quỹ đạo
chuyển động khác nhau.
Hình 14: Quỹ đạo chuyện động của cần dúi mạ
Hình 15: Quỹ đạo chuyển động cả nỉa tách mạ và cần dúi mạ
Từ quỹ đạo chuyển động trên ta thấy quỹ đạo của nỉa tách mạ và cần đẩy mạ không thực
sự khác nhau nhiều, chỉ khi nỉa tách mạ đến vị trí gần thấp nhất thì cần dúi mạ dúi thẳng
xuống rất nhanh, để miếng mạ nhỏ thoát ra hoàn toàn sau đó lại rút lên tức thời và chuyển
động theo quỹ đạo cũng giống như của nỉa tách mạ.
độ nhám Ra = 0,63.
5.2. Trục cam
Bản vẽ chế tạo:
R10
R8
R11
R9
65
±0.3
33
+0.07
M8
22
81
±0.3
39
R8
A
A
R5
R7
49
+0.08
10
-0.05
9
-0.05
0.63
0.63
9
10
6
77
±0.1
R4
R
9
27
11
±0.1
1x45°
9
3
4
+0.03
Ø4
+0.03
0.63
0.63
0.63
R
8
0
.
6
3
Rz20
Tại đầu nhỏ của chi tiết ta lắp có lắp mắt xích để truyền truyển động ra thanh gạt mạ.
Chỏm cầu có tác dụng giữ lo xo. 2 lỗ ở đầu to để lắp chốt con lăn, lỗ to gắn với khung, lỗ
nhỏ gắn chốt để tiếp xúc với cam, nhận chuyển động từ cam. Chỏm cầu ta gia công bằng