môc lôc

danh môc h×nh

PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1. Tính cấp thiết của đề tài
Việt Nam đã và đang tiến hành công cuộc đổi mới kinh tế, Công nghiệp hóa
– Hiện đại hóa, nhờ đó nền kinh tế của nước ta đã thu được nhiều thành tựu to
lớn. Tốc độ tăng trưởng GDP nhanh; Mức sống của người dân được nâng cao
không chỉ ở các vùng đô thị mà ở các vùng nông thôn. Nông nghiệp được cơ
giới hóa mạnh mẽ làm tăng năng suất cây trồng, nên thu nhập của người nông
dân được tăng cao,… Nhờ đó góp phần ổn định chính trị - xã hội và an ninh –
quốc phòng.
Trong những năm gần đây, ngành công nghiệp mía đường phát triển mạnh.
Và đã có nhiều công trình nghiên cứu nhằm cải tiến và hỗ trợ người nông dân
trong hoạt động canh tác cây mía.
Tuy đã có những tiến bộ và thành công nhất định trong canh tác cây mía,
đặc biệt là đã hoàn thành chương trình 1 triệu tấn đường của chính phủ, đưa
Việt Nam vào hàng những nước xuất khẩu đường của thế giới và đưa cây mía
vào danh sách những cây nghiệp có tiềm năng được chú trọng khai thác. Thế
nhưng tình hình sản xuất mía ở nước ta vẫn còn ở trình độ thấp, năng suất –
chất lượng mía chưa cao, hiệu quả kinh tế còn hạn chế, chưa phản ánh được
tiềm năng giá trị vốn có của cây mía. Đặc biệt là chưa phản ánh được công sức
của người lao động bỏ ra.
Hình thức đóng bầu thủ công này mặc dù có nhiều hạn chế như: Chi phí
lao động cao, tốn thời gian, thiếu tính tập trung… thế nhưng hiện nay nó vẫn
là phương pháp chủ yếu. Trong khi đó 1ha ruộng mía bình thường cần tới
20.000 túi bầu, có nghĩa là với diện tích 60.000ha trồng mới trên cả nước cần
1,2 tỷ túi bầu. Đây là một con số quá lớn cho hình thức đóng bầu thủ công,
5
5

lớn là: Miền Bắc và Khu bốn cũ, Duyên hải miền Trung và Tây nguyên, Đồng
bằng Nam bộ và đồng bằng sông Cửu Long. Đây là những vùng trọng điểm về
phát triển cây mía, trên thực tế đây cũng là những vùng tập trung nhiều dân cư
sinh sống, nhu cầu mía đường trực tiếp là rất lớn lại là vùng có nguồn lao
động dồi dào cho ngành công nghiệp này. Vì vậy tính đến năm 2008 diện tích
mía của cả nước đạt 270.600ha.[4] Diện tích cụ thể của từng vùng được thể
hiện trong bảng 1:
7
7
Bảng 1: Diện tích trồng mía tại các vùng từ 2004 – 2009
Đơn vị đo: Ha
Năm
Khu vực
2004 2005 2006 2007 2009
Cả nước 287034 280092 288100 293400 270600
ĐB Sông Hồng 2701 2670 2507 2515 2522
Đông Bắc 18910 13970 14003 14557 11430
Tây Bắc 11002 11001 11201 12023 10059
Bắc Trung Bộ 56206 56206 55860 56946 53456
Duyên Hải Nam Trung Bộ 52746 52594 52359 53420 50559
Tây Nguyên 30102 29934 30207 31195 28575
Đông Nam Bộ 55277 54701 54891 54607 51550
ĐB Sông Cửu Long 65072 65026 67072 68137 62449
(Nguồn: www. mard . gov . vn )
Qua bảng số liệu cho thấy, diện tích trồng mía đã ngày càng đi vào ổn định.
Trên thực tế cây mía có thể coi là cây lâu năm, với chu kỳ kinh tế 3 – 4
năm (1 vụ tơ, 2 – 3 vụ mía gốc), nếu ruộng mía tốt thì cây mía vẫn cho sản
lượng và chất lượng ổn định. Sau chu kỳ này ta phải bỏ và trồng lại để đạt
năng suất – chất lượng yêu cầu. Như vậy hàng năm trên cả nước diện tích mía
được trồng lại là rất lớn (khoảng 60.000ha), kéo theo yêu cầu lớn về nguồn

9
9
Quá trình đóng bầu thủ công (hình 1) được tiến hành theo các bước sau:
* Tạo giá thể:
+ Đất không lẫn sỏi, đá sau khi ủ 1 – 2 tuần sẽ được đập nhỏ.
+ Đất đập nhỏ sẽ được trộn với phân vô cơ và hữu cơ theo tỷ lệ nhất định
tạo thành hỗn hợp gọi là giá thể.
* Vỏ bầu:
Vỏ bầu thường là loại túi mềm (polyetylen) có sẵn trên thị trường, với kích
thước và chủng loại đa dạng tùy chọn.
* Nạp giá thể lần 1:
Giá thể được đổ vào túi với độ chặt theo kinh nghiệm là một lượng tương
đối khoảng 2/3 chiều cao túi bầu.
* Nạp hom:
Hom được cho vào túi bầu sao cho mầm được hướng lên trên.
* Nạp giá thể lần 2 (lấp hom):
Giá thể được đổ kín vào để lấp kín hom, sau đó bầu được tưới nước. Quá
trình đóng bầu được hoàn thành.
2.2. Vấn đề cơ giới hóa trong sản xuất bầu mía giống trong nước và trên
Thế giới
Trên thế giới việc áp dụng khoa học công nghệ trong khâu đóng bầu mía
đã được tiến hành từ lâu. Không riêng gì cây giống, ngay từ khâu tạo giá thể
cũng đã được tiến hành bằng máy với chất lượng và chủng loại đa dạng.
Nhằm tạo điều kiện tốt nhất cho mầm sinh trưởng và phát triển. Không riêng
gì cây mía mà các loại cây giống khác việc đóng bầu đã được phổ biến. Tại
các nước có nền Công nghiệp – Nông nghiệp phát triển phổ biến một số loại
máy đóng bầu hiện đại như:
- Máy đóng bầu độc lập vỏ cứng.
10
10

thiện dần. Một trong các vấn đề đó là khâu cung cấp giá thể cho máy.
Hiện nay việc cung cấp giá thể cho máy vẫn còn mang tính thủ công bằng
cách một người xúc giá thể váo thúng rồi định kỳ đưa lên đổ vào thùng. Biện
pháp này rất bất tiện vì nó chi phí mất một công lao động, hơn nữa việc đảm
bảo tính chu kỳ cho bộ phận nạp giá thể vào túi bầu là không được tốt. Vì vậy
một yêu cầu đặt ra là cần sớm nghiên cứu – chế tạo bộ phận cung cấp giá thể
cho thùng chứa.
12
12
PHẦN 3: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
3.1. Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu chính của đề tài là: Giá thể dùng trong đóng bầu mía
giống, và máy đóng bầu mía MĐBM – 1200.
3.2. Nội dung nghiên cứu
- Xác định các thông số kỹ thuật của giá thể.
- Phân tích nguyên lý làm việc và lựa chọn kết cấu dây chuyền vận chuyển
giá thể.
- Xác định các thông số chính của dây chuyền cung cấp.
- Tính toán thiết kế dây chuyền và bộ phận phụ trợ.
- Tiến hành khảo nghiệm.
3.3. Phương pháp nghiên cứu
- Sử dụng các kiến thức về lý thuyết tính toán máy nông nghiệp, cơ học
ứng dụng, chi tiết máy, nguyên lý máy…
- Sử dụng phần mềm Inventor trong thiết kế khảo nghiệm. Với những tính
năng nổi trội của mình, Inventor có khả năng hỗ trợ tính toán thiết kế, mô
phỏng sự hoạt động của các bộ phận máy.
13
13
PHẦN IV: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

hiện các thao tác kẹp, đục lỗ, dán đáy bầu và cắt rời phần vỏ bầu mới được tạo
thành khỏi ống còn lại. Vỏ bầu đã được tạo xong. Bàn quay lại quay đi một
góc 90
o
đưa cặp vỏ bầu đến vị trí nạp giá thể lần một rồi dừng lại. Bộ phận
nạp giá thể đã đong định lượng trước một lượng giá thể xác định, lúc này sẽ
trút giá thể vào túi bầu qua họng cấp liệu. Khi giá thể đã nạp xong, bàn lại
quay đi một góc 90
o
đưa túi bầu đến vị trí nạp hom. Bộ phận nạp hom sẽ thả
cho hai hom rơi vào túi bầu qua hai họng cấp hom. Sau đó bàn quay lại quay
đi một góc 90
o
đưa túi bầu đến vị trí nạp giá thể lần hai. Bộ phận nạp giá thể
đặt tại vị trí này sẽ nạp một lượng giá thể cần thiết vào túi bầu để phủ lấp
hom. Sau khi giá thể đã nạp xong, bộ phận kẹp được mở ra thả cho túi bầu rơi
xuống phía dưới nhờ trọng lượng của bản thân. Trước đó một tay đỡ đã được
15
15
đưa lên chờ sẵn để đỡ lấy túi bầu ở độ cao thích hợp. Sau khi đón, đỡ được túi
bầu, tay đỡ hạ xuống đưa túi bầu ra khỏi máy và đặt vào khay chứa. Một chu
kỳ làm việc của máy đã được hoàn thành. Do các vị trí làm việc được bố trí kế
tiếp nhau nên cứ sau mỗi lần quay dừng của bàn quay máy sẽ tạo được hai túi
bầu. Thời gian hoàn thành một chu kỳ là 6 giây, mỗi phút máy thực hiện được
10 chu kỳ cho ra 20 bầu. Năng suất của máy sẽ là 1200 bầu/giờ.
4.1.2 Sơ lược các bộ phận làm việc của máy
a. Bộ phận cung cấp ống
Bộ phận cung cấp ống có cấu tạo được thể hiện ở hình 3.
Hình 3: Bộ phận cung cấp ống
Bộ phận tạo ống là một dàn trượt chuyển động lên xuống nhờ một xylanh

Bộ phận tạo vỏ bầu bao gồm hai dàn di động đối diện nhau, dẫn động nhờ
hai xylanh khí nén hoạt động đồng bộ, được kích hoạt nhờ cảm biến vị trí gắn
trên đường di chuyển của bộ phận cung cấp ống. Hai dàn di động có cấu tạo
cơ bản giống nhau. Điểm khác biệt là trên một dàn có lắp dao và một dàn
không được lắp dao. Trên các thanh của dàn sẽ bố trí các cơ cấu cắt túi bầu
(dao), cơ cấu dán, cơ cấu đục lỗ.
Hình 5: Bộ phận cắt dán
d. Bộ phận nạp giá thể
Bộ phận này có nhiệm vụ định hướng và nạp thể vào túi bầu. Bộ phận nạp giá
thể làm việc theo nguyên lý chung là định hướng theo thể tích và nạp gián đoạn.
18
18
Hình 6: Bộ phận nạp giá thể
e. Bộ phận nạp hom
Bộ phận nạp hom kép được truyền động nhờ xylanh khí nén, có nhiệm vụ
thả một hom túi bầu đã được nạp giá thể lần 1 sao cho mặt mầm hướng lên
trên. Đường kính của ống trụ trên được tính toán sao cho các hom được xếp
nối tiếp nhau trong phần trên của ống dẫn hướng. Bộ phận nạp hom được
chọn theo nguyên lý nạp từng hom nhờ cơ cấu cấp liệu kiểu “giữ - thả”.
Hình 7: Bộ phận nạp hom
4.1.3 Nhiệm vụ của bộ phận cung cấp giá thể
Máy đóng bầu MĐBM – 1200 là máy bán tự động, hoạt động theo chu kỳ
khép kín, giá thể được tự động nạp cho các túi bầu các thời kỳ thích hợp. Việc
19
19
nạp giá thể được tiến hành một phần dựa vào trọng lực tức là giá thể chảy từ
thùng chứa qua ngăn kéo vào túi bầu. Vì thế một vấn đề đặt ra là làm thế nào
để đưa được giá thể lên cao và đổ vào thùng chứa ở độ cao định sẵn. Thực tế
cũng có thể sử dụng biện pháp thủ công bằng một công nhân xúc – đổ giá thể,
thế nhưng biện pháp này là không hợp lý cho tính chất thụ động của máy. Vì

tùy theo thời tiết.
b. Tính chất cơ lý của giá thể
Tính chất cơ lý của giá thể có ảnh hưởng tương đối đến quá trình vận
chuyển (độ bám, độ phân tán…), quá trình thoát liệu (hoàn toàn, rơi vãi…),
kích thước của bộ phận vận chuyển.
* Góc nội ma sát (hay góc chảy tự nhiên):
Là góc ma sát giữa các hạt giá thể với nhau, yếu tố ảnh hưởng chủ yếu đến
sự tạo vòm trong thùng chứa, sự xáo trộn khối giá thể trong quá trình vận
chuyển (yếu tố độ tơi).
- Phương pháp xác định.
Cho một lượng giá thể chảy ra từ phễu từ độ cao vừa phải h = 20 – 25cm
xuống mặt ngang. Xác định góc α tạo bởi đường sinh của khối giá thể và mặt
ngang. Tiến hành nhiều lần thí nghiệm và lấy ngẫu nhiên các kết quả.
* Góc ngoại ma sát (ma sát giữa giá thể và vật liệu ngoài):
- Góc này quyết định độ bám của giá thể vào vật liệu của cơ cấu vận
chuyển, ảnh hưởng đến quá trình thoát liệu.
- Phương pháp xác định.
Dùng phương pháp mặt phẳng nghiêng, mặt phẳng nghiêng có thể thay đổi
được góc nghiêng, cũng có thể thay đổi được vật liệu mặt phẳng nghiêng. Cho
21
21
giá thể nằm trên mặt phẳng nghiêng và tăng dần góc nghiêng cho đến khi giá
thể bắt đầu trượt xuống. Ghi nhận góc đó (β).
Hệ số ma sát chính là:
l
h
tgf ==
β
.
Làm thí nghiệm nhiều lần, thay đổi vật liệu mặt phẳng nghiêng, lấy kết quả

Băng chuyền có nhiệm vụ cung cấp giá thể cho máy. Và để đảm bảo điều
kiện làm việc thuận lợi cho máy thì năng suất của băng chuyền cần phải tương
thích với năng suất của máy. Nghĩa là lượng giá thể mà băng chuyền cung cấp
cho thùng chứa trong một đơn vị thời gian cần phải lớn hơn hoặc bằng lượng
giá thể mà máy chi phí để đóng bầu cho cùng đơn vị thời gian đó. Thực tế
năng suất của máy là 1200 bầu/h tức là 600kg/h. Vì vậy năng suất của băng
chuyền cần đảm bảo Q ≥ 600kg/h.
Để đảm bảo năng suất Q ≥ 600kg/h, thì điều kiện làm việc của băng
chuyền là khá nhẹ nhàng, yêu cầu về kết cấu là đơn giản. Hơn nữa giá thể có
tính chất không độc hại, ít có khả năng gây biến dạng hóa học cho các bộ
phận của băng chuyền. Môi trường làm việc của băng chuyền là trong điều
kiện bình thường, không chịu ảnh hưởng xấu của thời tiết.
4.2.3 Lựa chọn băng chuyền cung cấp giá thể cho máy
a. Một số loại băng chuyền phổ biến hiện nay
Trên thực tế có rất nhiều loại băng chuyền được sử dụng rộng rãi trong các
nhà máy, công trường, cơ sở sản xuất… Nhằm mục đích phục vụ vận chuyển
các loại nguyên vật liệu,…
Việc nghiên cứu, chế tạo các loại băng chuyền đã được tiến hành từ lâu và
đã đưa ra được các mẫu cụ thể làm việc hiệu quả. Vì vậy trong khuôn khổ của
đề tài, chúng tôi chỉ tiến hành lựa chọn và khảo sát để tìm ra loại băng chuyền
thích hợp cho yêu cầu của đề tài.
Băng chuyền vận chuyển liên tục sơ bộ chia làm ba nhóm :
- Nhóm vận chuyển có bộ phận kéo: Băng tải, guồng tải…
- Nhóm vận chuyển không có bộ phận kéo: Vít tải, máng trượt…
- Băng tải khí nén – thủy lực.
23
23
Đặc điểm của một số loại cơ cấu phổ biến được trình bày như phần dưới
đây:
* Băng tải:

Cố định
Lưu động
Chiều rộng
tấm băng: 400, 500, 600, 650, 750, 800, 1000, 1100mm
Chiều rộng tấm băng 400, 500mm
Chiều rộng tấm băng 500mm, chiều dài 5,7m
- Băng:
Băng là một bộ phận quan trọng nhất của băng tải, nó thực hiện hai chức
năng kéo và chuyển vật tải. Băng chuyển động được là nhờ lực ma sát xuất
hiện khi tang dẫn quay.
Băng được làm bằng vải – cao su hoặc thép – cao su, gồm có hai thành
25
Chiều rộng tấm
băng 600mm
Dùng để vận
chuyển vật liệu
rời
Dùng để vận
chuyển vật liệu
rời
Dùng để vận
chuyển vật liệu
rời (đã đóng
gói) và vật liệu
đơn
Dùng để vận
chuyển vật liệu
rời, đóng gói và
vật liệu đơn
chiếc