-1- LỜI CẢM ƠN ! Trong suốt trình thực đề tài, hướng dẫn tận tình thầy cô khoa khí, thầy môn Chế Tạo máy, giúp em hoàn thành tốt đề tài giao Em xin chân thành cảm ơn thầy Trần An Xuân, thầy Trần Doãn Hùng quý thầy cô Khoa Cơ Khí Trường Đại Học Nha Trang, tận tình hướng dẫn em Chúng em bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến quý thầy hội đồng phản biện bỏ nhiều thời gian quý báu để xem, nhận xét tham gia chấm luận án Cuối em xin chân thành cảm ơn tới quý thầy cô, trang bò cho chúng em kiến thức sở chuyên ngành củng giúp em hoàn thành thời gian làm luận án tốt nghiệp Nha Trang, Tháng 11 năm 2007 Nguyễn Đức Dư -2- Lời Nói Đầu Trong giai đoạn công nghiệp hoá đại hoá đất nước ta nay, công nghiệp nông nghiệp, có ngành trồng trọt trọng phát triển Đặc biệt trọng phát triển lúa nước, lương thực người dân Việt Nam Vì giới hoá nông nghiệp, phục vụ phát triển trồng trọt mục tiêu nhà nước ta, nhằm nâng cao suất, chất lượng ngành trồng trọt Trước tình hình đó, khoa khí trường Đại Học Nha Trang đưa số đề tài tốt nghiệp, yêu cầu thiết kế chế tạo máy phục vụ sản xuất nông nghiệp Với mục đích giúp sinh viên tốt nghiệp tổng hợp lại kiến thức học giúp sinh viên làm quen với công việc kỹ sư sau tốt nghiệp trường Được đồng ý môn Chế Tạo Máy – Khoa Cơ Khí – Trường Đại Học Nha Trang, em nhận đề tài tốt nghiệp với nội dung: Thiết kế kỹ thuật máy Gặt đập liên hợp phục vụ thu hoạch lúa Khánh Hoà, suất trung bình hecta/giờ Qua thời gian tìm hiểu nghiên cứu, em đưa phương án tiến hành thiết kế chế tạo Toàn công trình nghiên cứu thể cụ thể luận văn Do thời gian trình độ hiểu biết hạn chế nên đề tài em có cố gắn song không tránh khổi thiếu sót Em mong đóng góp ý kiến Thầy, Cô bạn để đề tài hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn thầy Trần Doãn Hùng, thầy Trần An Xuân giúp đỡ, hướng dẫn tận tình để em hoàn thành đồ án Nha Trang, ngày 04 tháng11 năm 2007 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đức Dự Lớp: 45CT -3- MỤC LỤC -4- CHƯƠNG1 TỔNG QUAN VỀ NỀN NÔNG NGHIỆP TRỒNG LÚA Ở KHÁNH HOÀ 1.1 Sơ lược lòch sử phát triển lúa Cây lúa nước loại lương thực quan trọng, loài người trồng cách khoảng 3000 năm trước công nguyên Cho tới nay, có khoảng nửa dân số giới dùng lúa gạo nguồn lương thực chủ yếu Tổng diện tích trồng lúa khu vực châu Á- Thái Bình Dương chiếm 90% đạt 92% tổng sản lượg lúa nước toàn giới Người ta cho lúa nước bắt nguồn từ Trung Quốc sau lan vùng Đông Nam Châu Á, sang Châu Phi, Châu u Châu Mỹ Như vậy, lúa nước có nguồn gốc từ Châu Á, từ xa xưa, người dân việt nam biét trồng lúa coi loại lương thực đời sống 1.2 Đặc điểm lúa nước Lúa nước loại trồng chòu nước, thời gian sinh trưởng thu hoạch khoảng 3-4 tháng, tùy vào giống lúa, lúa trồng cách xạ theo hàng xạ tự do, mật độ lúa từ 400-600 1m², lúa đẻ nhiều nhánh, chiều cao lúa lúc chín tùy theo giống , song nói chung chiều cao lúa Khánh Hòa dao động khoảng 0.5-1m Cây lúa mang hạt đầu bông, sức nặng hạt lúa, lúa có xu hướng làm cong thân phía xuống Cả thân lúa dựa vào lúc lúa bắt đầu chín, lúa không bò đỗ xuống Các hạt lúa mọc từ gié lúa cấp gié lúa cấp Khi lúa chín, ta nhận thấy lá, thân, hạt có màu vàng gần đảm bảo lúa chín hoàn toàn, tiến hành thu hoạch được.Tuy nhiên thực tế, độ chín sinh học lúa lại không hoàn toàn giống Các nhà nông học chia độ chín hạt làm cấp : cấp sữa, cấp sáp, cấp chín hoàn toàn Từ chín sáp, hạt lúa đủ yếu tố chuyển sang chín -5- hoàn toàn mà không cần chất dinh dưỡng cấp từ rễ Trong lúa, hạt gié cấp thường chí trước, lúc lát đát số hạt gié cấp hai xanh Vì vậy, chọn thời điểm để thu hoach lúa chờ gié chín hết được, lúa chín thu hoạch, lúa bò rụng nhiều 1.3 Điều kiện tự nhiên tỉnh Khánh Hòa Khánh Hòa tỉnh thuộc khu vực Nam Trung Việt Nam, có điều kiện tự nhiên thuận lợi cho phát triển lúa, có vùng đồng ven biển vùng đồng thung lũng Đặc điểm vùng đồng Khánh Hòa trũng thấp, khí hậu nóng ẩm, mưa nhiều, đặc biệt đất đai màu mở, có hệ thống sông ngòi hệ thống thủy lợi thuận lợi cho công việc tưới tiêu, điều kiện thuận lợi cho phát triển nông nghiệp Khánh Hòa, đặc biệt phát triển lúa nước 1.4 Tình hình trồng lúa Khánh Hòa Những năm gần đây, kinh tế Khánh Hòa phát triển mạnh Cơ cấu kinh tế có chuyển đổi lớn, từ nông nghiệp chuyển sang công nghiệp dòch vụ du lòch, mạnh Khánh Hòa dòch vụ du lòch, song nông nghiệp đóng vai trò quan trọng cho phát triển kinh tế khánh hòa.Vì vậy, tỉnh không ngừng đầu tư công nghệ, máy móc thiết bò góp phần giới hóa nề nông nghiệp khánh hòa Nông nghiệp Khánh Hòa chủ yếu dựa vào trồng lúa nước Sản lượng lúa hàng năm vừa đáp ứng nhu cầu lương thực cho người dân vừa có dư để xuất khẩu, góp phần tăng trưởng kinh tế đòa phương nói riêng nước nói chung Người dân Khánh Hòa có truyền thống trồng lúa từ sớm Lúa trồng rãi rác khắp vùng tỉnh, trồng vùng đồng trũng thấp ven sông suối, ao hồ để thuận lợi việc tưới tiêu Thời trước, chưa xây dựng công trình thủy lợi, diện tích trồng lúa nhỏ, người dân trồng chủ yếu vùng có điều kiện tưới tiêu thuận lợi Khi đó, giống lúa cho suất cao, vấn đề thuốc bảo vệ thực vật nhiều hạn chế, gây sâu bệnh, mùa, -6- chưa có máy móc thiết bò phục vụ sản xuất, từ khâu làm đất (như máy cày, máy bừa) đến khâu xạ lúa máy xạ hàng, đến khâu chăm sóc, thu hoạch (như máy phun thuốc trừ sâu, máy gặt, máy tuốt, máy vận chuyển hạt), cộng với tập quán canh tác không hợp lý mà suất lúa hàng năm thấp Ngày nay, với phát triển nghành kinh tế khác, nông nghiệp đầu tư, phát triển mạnh Nhiều công trình thủy lợi xây doing, đập nước đập Cam Ranh Thượng, Đập Tô Hạp, Đập Đá Bàn … Hệ thống kênh mương tưới tiêu hoàn thiện, điều kiện thuận lợi để phát triển lúa nước Vì vậy, diện tích trồng lúa tăng lên đáng kể, vùng trước thiếu nước canh tác, đưa vào sản xuất, vùng thiếu nước, sản xuất vụ năm đến tăng lên hai ba vụ, suất lúa hàng năm tăng lên đáng kể, nghề trồng lúa góp phần tăng trưởng kinh tế cho người nông dân Khánh Hòa Lúa trồng hầu hết huyện tỉnh, tập trung nhiều huyện Cam Ranh, Cam Lâm, Diên Khánh, Ninh Hòa, Vạn Ninh 1.5.Vụ thu hoạch lúa Khánh Hòa Mỗi năm, Khánh Hòa có hai vụ lúa chính: vụ Hè – Thu Đông – Xuân Một số vùng, có ba vụ hệ có hệ thống thủy lợi , tập quán canh tác, nhân lực, máy móc Vụ thu hoạch có thời tiết thuận lợi vụ Đông – Xuân, thời tiết khô nên việc thu hoạch, phơi khô bảo quản lúa thuận lợi Vụ thu hoạch vất vả vụ Hè – Thu , thời điểm thời tiết mưa nhiều, lúa dễ bò ngã gây khó khăn cho việc thu hoạch, vận chuyển, bảo quản lúa Do vậy, chi phí lao động cho vụ sản xuất cao so với vụ mùa khô 1.6 Cơ giới hóa nông nghiệp trồng lúa Khánh Hòa Cơ giới hóa nông nghiệp ước muốn từ bao đời người nông dân nước nói chung nông dân Khánh Hòa nói riêng, ước mơ dần trở thành thực ngày nhiều máy móc thiết bò đưa vào phục vụ sản xuất Đối với người trồng lúa sử dụng máy : máy cày, máy bừa, máy xạ -7- hàng, máy phun thuốc trừ sâu, máy gặt, máy tuốt, loại máy vận chuyển khác… Việc giới hóa canh tác lúa góp phần giảm đáng kể lực lượng lao động tham gia sản xuất, giảm chi phí lao động, nâng cao hiệu việc trồng lúa Vì theo tính toán cấu chi phí lao động cho vụ lúa phân chia sau: - Làm đất: 15% - Gieo cấy: 20% - Chăm sóc: 25%-30% -Thu hoạch: 35%-40% Dựa vào cấu chi phí mà ta tiến hành giới hóa khâu cho hợp lý, để mang lại hiệu trồng lúa cao Thực trạng nghề trồng lúa Khánh Hòa gặp nhiều khó khăn thiếu lao động, giá lao động cao, làm cho người trồng lúa lãi, nên từ đưa máy móc vào sản xuất phần giải vấn đề 1.7 Các công cụ, máy móc phục vụ thu hoạch lúa Khánh Hòa • Gặt tay công cụ gặt lúa Từ người biết trồng lúa đồng thời với phát triển công cụ làm đất phát triển công cụ gặt lúa Không nước trồng lúa nước mà nước trồng lúa mì, công cụ gặt phát triển Những di vật lòch sử tìm thấy để gặt lúa công cụ hình cong mà người ta gọi liềm Người ta tìm thấy liềm đá Babilonia vào khoảng 3700- 2600 năm trước công nguyên Cùng với phát triển loài người qua thời đại, kiêm loại dùng để làm công cụ có liềm Liềm người nông dân Khánh Hòa xem công cụ để thu hoạch lúa, ngày nay, liềm sử dụng để gặt lúa cách phổ biến, việc sử dụng liềm để gặt lúa có ưu điểm: - Liềm dụng cụ đơn giản, dễ chế tạo, giá thành rẻ, sản xuất lò rèn thủ công, phù hợp với mức thu nhập người nông dân -8- - Dụng cụ gọn nhẹ, dễ sử dụng, nên công việc gặt lúa tiến hành đơn giản, gọn gàng, hiệu kinh tế cao - Liềm gặt lúa ngã, lúa ngập nước, gặt chân ruộng - Gặt liềm hạt lúa bò rụng Tuy nhiên, gặt liềm gặp phải số khó khăn: - Dùng hoàn toàn sức người, người nông dân phải cong lưng cắt vất vả - Năng suất không cao - Thiếu lao động làm trễ mùa vụ • Máy gặt hàng xếp dãy Những năm gần dây, người nông dân đưa máy gặt hàng xếp dãy vào để thu hoạch lúa, máy gặt hàng xếp dãy với bề rộng làm việc từ(1m-1.2m), cắt lúa xếp thành dãy, ngon, gốc gốc mặt đồng ruộng phía bên phải máy Sử dụng loại máy để gặt lúa có ưu điểm: - Năng suất gặt cao so với gặt liềm - Lúa xếp thành hàng thuận lợi cho việc gom lúa đưa vào tuốt - Sử dụng máy gặt không cần nhiều lao động - Thu hoạch lúa nhanh, thời vụ để sản xuất vụ sau Tuy nhiên, có số hạn chế sau: - Gía thành máy cao so với mức thu nhập người nông dân, máy chưa người nông dân sử dụng phổ biến - Tốn tiền chi phí mua nhiên liệu, chi phí sữa chửa, bảo dưỡng máy - Một số máy làm rơi rụng hạt nhiều gặt, khó di chuyển đồng ruộng Khánh Hòa Nhưng so với gặt liềm gặt máy có hiệu kinh tế cao nhiều Do đó, máy gặt hàng xếp dãy người dân đưa vào thu hoạch lúa ngày phổ biến Khánh Hòa • Máy đập, tuốt lúa -9- Cùng với maý gặt, máy tuốt người nông dân đưa vào thu hoạch lúa, máy tuốt có nhiệm vụ tách hạt lúa khỏi lúa, lúa sau gặt, gom lại, ta đưa vào máy tuốt để tuốt Sử dụng máy tuốt tốn lao động, giảm chi phí lao động, suất tuốt cao, nâng cao hiệu kinh tế trồng lúa Đến vùng nông thôn Khánh Hòa, ta thấy máy tuốt sử dụng phổ biến, máy đây, phần lớn thợ khí đòa phương chế tạo, giá thành máy thấp phù hợp với thu nhập người nông dân, máy phù hợp với điều kiện đồng ruộng đòa phương, máy tuốt ngày chế tạo nhiều • Máy gặt tuốt liên hợp Các nước u, Mỹ máy đập liên hợp cắt đập thònh hành Các máy gặt cánh đồng khô, đất cứng nên khối lượng máy lên tới (13-14) mà việc di chuyển không gặp trở ngại Trong nước châu Á người ta cố gắng chế tạo kiểu máy gặt đập liên hợp phù hơp với cánh đồng nước Máy gặt tuốt liên hợp gọi tổ hơp máy gặt hàng xếp dãy máy tuốt Trống tuốt lớn trống đập, khối lượng liên hợp máy giảm Máy liên hợp cắt gom lúa thành lớp đưa vào trống tuốt, hạt đóng vào bao rơm rải mặt đồng Ngày nay, người nông dân Khánh Hoà đưa máy gặt tuốt liên hợp vào thu hoạch lúa Các máy có nguồn gốc từ Nhật, Trung Quốc, nhìn chung máy gặt tuốt liên hợp có nhiều ưu điểm: - Năng suất gặt đập cao - Không cần nhiều lao động chân tay, chi phí lao động thấp - Thu hoạch kiệp thời vụ Tuy nhiên sử dụng máy khặp phải khó khăn: - Máy nhập từ nước ngoài, giá thành cao, chưa phù hợp với mức thu nhập người nông dân - Chi phí sửa chữa, bảo trì, bảo dưỡng - Một số máy gặt rơi rụng hạt nhiều -10- 1.8 Những phương pháp thu hoạch lúa Khánh Hòa Do điều kiện sinh trưởng lúa, diện tích ruộng nhỏ, nên việc thu hoạch lúa khó khăn, phức tạp, chòu ảnh hưởng yếu tố bên như: thời tiết, khí hậu ,đất đai….đồng thời lại đòi hỏi yếu tố khắc khe Người nông dân phải vào điều kiệ cụ thể để thu hoạch lúa cho hợp lý Do đó, Khánh Hòa có nhiều phương pháp thu hoạch luá, sau hai phương pháp phổ biến Khánh Hòa: • Phương pháp thu hoạch phân đoạn: Ở Khánh Hòa , việc thu hoạch lúa nước phải trì cách thu hoạch phân đoạn, nhiều giai đoạn Điều xuất phát từ nhiều yếu tố khách quan đồng ruộng, nhân công lao động nông nghiệp, trình độ công nghiệp chế tạo máy nông nghiệp, việc giới hóa nông nghiệp… Phương pháp thu hoạch phân đoạn tách hẳn việc gặt đập làm sơ thành hai công đoạn riêng biệt - Gặt bó: gặt xong bó lại thành lượng, thành bó lớn, vận chuyển nhà đập - Gặt xếp dãy: gặt xong phơi lúa đồng vài hôm cho lúa chín giảm độ ẩm, sau đó, đem nhà đập làm sach Phương pháp phù hợp với vụ mùa khô, chân ruộng khô - Gặt đập ruộng: việc gặt đập thực ruộng.Thóc vận chuyển nhà phơi rơm rạ phơi ruộng Phương pháp rút ngắn thời gian thu hoạch, hao phí thóc rơi rụng, điều kiện ruộng phải khô ráo, lúa phải chín Đây phương pháp thu hoạch mà người nông dân Khánh Hòa sử dụng phổ biến phù hợp với điều kiện ruộng lúa Khánh Hòa • Phương pháp thu hoạch giai đoạn: Phương pháp thu hoạch giai đoạn phương pháp đại, tiên tiến Thường người ta dùng máy gặt đập liên hợp, suất thu hoạch cao, hao phí thóc Người nông dân nhận thấy ưu điểm đó, đưa máy vào thu -95- K2 = 1,15, [13, trang 195, bảng 2-73] K3 = 1,0, [6, trang 195, bảng 2-74] ⇒ V = 48.1.1,15 = 55,2 (m/ph) +Tốc độ trục chính: n= 1000.V 1000.55,2 = = 274 (v/ph) π D 3,141.47 Theo thuyết minh máy, ta chọn n = 380 (v/ph) Tính lại vận tốc cắt: V = π D.n 3,141.47.380 = = 56,1(m / ph) 1000 1000 - Tính lực cắt: Pz = Pzb.Kp1.Kp2 Trong đó: Pzb = 40 (N), [13, trang 196, bảng 2-76] Kp1; Kp2: Hệ số điều chỉnh lực cắt Kp1 = 0,9; Kp2 = 0,9, [13, trang 196, bảng 2-77; 2-78] ⇒ Pz = 0,9.0,9.40 = 32,4 (N) - Tính cơng suất theo cơng thức: N= P.V 32,4.56,1 = = 0,3 (KW) 6120 6120 ⇒ Nc = 0,3(KW) - Tính thời gian gia cơng bản: TM3 = 0,0001.d.L= 0,0001.47,8.113= 0,54(ph) - Thời gian gia cơng tổng cộng: T = 2(TM1 + TM2 + TM3 ) = 2(0,5+0,57+0,54) = 3,2ph -96- 4.3.2.5.Tính cho bề mặt (Ø42h12) + Khi tiện thơ: - Chiều sâu cắt: t = 2,0mm - Bước tiến dao Sb = 0,6 (mm/vg) , [13, trang 192, bảng 2-62] ⇒ Sd = SB.k= 0,6.0,75 =0,45 (mm/vg) ( k = 0,75 hệ số điều chỉnh) Theo thuyết minh máy, ta chọn S = 0,46 (mm/vg) - Tính vận tốc số vòng quay trục +Tính vận tốc cắt: V = Vb.K1.K2.K3 (m/ph) Ta có Vb = 35 (m/ph), [13, trang 193, bảng 2-65] K1; K2; K3: Hệ số điều chỉnh vận tốc K1 = 1,0 [13, trang 194, bảng 2-68]; K2 = 1,15, [13, trang 195, bảng 2-73]; K3 = 1,0, [13, trang 195, bảng 2-74] ⇒ V = 35.1.1,15 = 40,25 (m/ph) +Tốc độ trục chính: n= 1000.V 1000.41 = = 306 (v/ph) π D 3,141.42,6 Theo thuyết minh máy, ta chọn n = 290 (v/ph) Tính lại vận tốc cắt: V = π D.n 3,141.41.290 = = 37,3(m / ph) 1000 1000 - Tính lực cắt: Pz = Pzb.Kp1.Kp2 Trong đó: Pzb = 150 (N),[13, trang 196, bảng 2-76] Kp1; Kp2: Hệ số điều chỉnh lực cắt Kp1 = 0,9 Kp2 = 0,9, [13, trang 196, bảng 2-77; 2-78] ⇒ Pz = 0,9.0,9.150 = 121,5(N) - Tính cơng suất theo cơng thức: N= P.V 121,5.37,3 = = 0.74 (KW) 6120 6120 -97⇒ Nc = 0,74KW) - Tính thời gian gia cơng TM = 0,0001.d.L= 0,0001.4130= 0,12 ph) + Khi tiện bán tinh: - Chiều sâu cắt: t = 1,0mm - Bước tiến Sb = 0,6 (mm/vg), [13, trang 192, bảng 2-62] ⇒ Sd = SB.k= 0,6.0,75 =0,45 (mm/vg) ( k = 0,75 hệ số điều chỉnh) Theo thuyết minh máy, ta chọn S = 0,46 (mm/vg) - Tính vận tốc số vòng quay trục +Tính vận tốc cắt: V = Vb.K1.K2.K3 (m/ph) Ta có Vb = 40 (m/ph), [13, trang 193, bảng 2-65] K1; K2; K3: Hệ số điều chỉnh vận tốc K1 = 1,0 [13, trang 194, bảng 2-68] K2 = 1,15, [13, trang 195, bảng 2-73] K3 = 1,0 , [13, trang 195, bảng 2-74] ⇒ V = 40.1.1,15 = 46 (m/ph) +Tốc độ trục chính: n= 1000.V 1000.46 = = 348,8 (v/ph) π D 3,141.42 Theo thuyết minh máy, ta chọn n = 380 (v/ph) Tính lại vận tốc cắt: V = π D.n 3,141.42.380 = = 50,1(m / ph) 1000 1000 - Tính lực cắt: Pz = Pzb.Kp1.Kp2 Trong đó: Pzb = 100 (N), [13, trang 196, bảng 2-76] Kp1; Kp2: Hệ số điều chỉnh lực cắt Kp1 = 0,9 Kp2 = 0,9 , [13, trang 196, bảng 2-77; 2-78] ⇒ Pz = 0,9.0,9.100= 81 (N) - Tính cơng suất theo cơng thức: -98N= P.V 81.50,1 = = 0,66 (KW) 6120 6120 ⇒ Nc = 0,66(KW) - Tính thời gian gia cơng TM = 0,0001.d.L = 0,0001.42.30= 0,13(ph).[13; trang 287; bảng 3.6] - Thời giản gia cơng tổng cộng: TM = (TM1 + TM2 ) = 2(0,12 + 0,13) =0,5 (ph) 4.3.2.6.Tính cho bề mặt (Ø40h8) + Khi tiện thơ: - Chiều sâu cắt: t = 1,2mm - Bước tiến dao Sb = 0,6 (mm/vg) , [13, trang 192, bảng 2-62] ⇒ Sd = SB.k = 0,6.0,75= 0,45 (mm/vg) ( k = 0,75 hệ số điều chỉnh) Theo thuyết minh máy, ta chọn S = 0,46 (mm/vg) - Tính vận tốc số vòng quay trục +Tính vận tốc cắt: V = Vb.K1.K2.K3 (m/ph) Ta có Vb = 35 (m/ph), [13, trang 193, bảng 2-65] K1; K2; K3: Hệ số điều chỉnh vận tốc K1 = 1,0 [13, trang 194, bảng 2-68]; K2 = 1,15, [13, trang 195, bảng 2-73]; K3 = 1,0, [13, trang 195, bảng 2-74] ⇒ V = 35.1.1,15 = 40,25 (m/ph) +Tốc độ trục chính: n= 1000.V 1000.40,25 = = 300 (v/ph) π D 3,141.42,6 Theo thuyết minh máy, ta chọn n = 290 (v/ph) Tính lại vận tốc cắt: V = π D.n 3,141.42,6.290 = = 38,8(m / ph) 1000 1000 - Tính lực cắt: Pz = Pzb.Kp1.Kp2 -99- Trong đó: Pzb = 150 (N),[13, trang 196, bảng 2-76] Kp1; Kp2: Hệ số điều chỉnh lực cắt Kp1 = 0,9 Kp2 = 0,9, [13, trang 196, bảng 2-77; 2-78] ⇒ Pz = 0,9.0,9.150 = 121,5(N) - Tính cơng suất theo cơng thức: N= P.V 121,5.38,8 = = 0.78 (KW) 6120 6120 ⇒ Nc = 0,78(KW) - Tính thời gian gia cơng TM = 0,0001.d.L = 0,0001.42,6.20 = 0,2(ph) + Khi tiện bán tinh: - Chiều sâu cắt: t = 0,8mm - Bước tiến Sb = 0,6 (mm/vg), [13, trang 192, bảng 2-62] ⇒ Sd = SB.k= 0,6.0,75 = 0,45 (mm/vg) ( k = 0,75 hệ số điều chỉnh) Theo thuyết minh máy, ta chọn S = 0,46 (mm/vg) - Tính vận tốc số vòng quay trục +Tính vận tốc cắt: V = Vb.K1.K2.K3 (m/ph) Ta có Vb = 40 (m/ph), [13, trang 193, bảng 2-65] K1; K2; K3: Hệ số điều chỉnh vận tốc K1 = 1,0 [13, trang 194, bảng 2-68] K2 = 1,15, [13, trang 195, bảng 2-73] K3 = 1,0 , [13, trang 195, bảng 2-74] ⇒ V = 40.1.1,15 = 46 (m/ph) +Tốc độ trục chính: n= 1000.V 1000.46 = = 311,7 (v/ph) π D 3,141.47 Theo thuyết minh máy, ta chọn n = 380 (v/ph) Tính lại vận tốc cắt: V = π D.n 3,141.41.380 = = 48,9(m / ph) 1000 1000 -100- - Tính lực cắt: Pz = Pzb.Kp1.Kp2 Trong đó: Pzb = 100 (N), [13, trang 196, bảng 2-76] Kp1; Kp2: Hệ số điều chỉnh lực cắt Kp1 = 0,9 Kp2 = 0,9 , [13, trang 196, bảng 2-77; 2-78] ⇒ Pz = 0,9.0,9.100= 81 (N) - Tính cơng suất theo cơng thức: N= ⇒ P.V 81.48,9 = = 0,65 (KW) 6120 6120 Nc = 0,65(KW) - Tính thời gian gia cơng TM = 0,0001.d.L= 0,0001.41.20= 0,1(ph).[13; trang 287; bảng 3.6] + Khi tiện tinh: - Chiều sâu cắt: t = 0,5mm - Bước tiến dao Sb = 0,4 (mm/vg) , [13, trang 192, bảng 2-62] ⇒ Sd=SB.k=0,6.0,75=0,3 (mm/vg) ( k= 0,75 hệ số điều chỉnh) Theo thuyết minh máy, ta chọn S = 0,3 (mm/vg) - Tính vận tốc số vòng quay trục +Tính vận tốc cắt: V = Vb.K1.K2.K3 (m/ph) Ta có Vb = 48 (m/ph), [13, trang 193, bảng 2-65] K1; K2; K3: Hệ số điều chỉnh vận tốc K1 = 1,0 , [13, trang 194, bảng 2-68] K2 = 1,15, [13, trang 195, bảng 2-73 K3 = 1,0, [13, trang 195, bảng 2-74] ⇒ V = 48.1.1,15 = 55,2 (m/ph) +Tốc độ trục chính: n= 1000.V 1000.55,2 = = 374 (v/ph) π D 3,141.47 Theo thuyết minh máy, ta chọn n = 380 (v/ph) Tính lại vận tốc cắt: -101- π D.n 3,141.40.380 = = 47,7(m / ph) 1000 1000 V = - Tính lực cắt: Pz = Pzb.Kp1.Kp2 Trong đó: Pzb = 40 (N), [13, trang 196, bảng 2-76] Kp1; Kp2: Hệ số điều chỉnh lực cắt Kp1 = 0,9 Kp2 = 0,9 ⇒ Pz = 0,9.0,9.40= 32,4 (N) - Tính cơng suất theo cơng thức: N= P.V 32,4.447,7 = = 0,25 (KW) 6120 6120 ⇒ Nc = 0,25(KW) - Tính thời gian gia cơng TM = 0,0001.d.L= 0,0001.41.20= 0,08(ph) - Thời gian gia cơng tổng cộng: T = 3(0,2+0,1+0,08) = (1,14) 4.3.2.7 Xác định chế độ cắt khoan lỗ để gia cơng lỗ ren -Chiều sâu cắt: t= D 7,75 = = 3,875 (mm) 2 -Bước tiến dao vòng S0= 0,2 (mm/vg), [6, trang 213, bảng 2-101] -Tính tra vận tốc cắt số vòng quay máy: V=Vb.K1.K2.K3 Vb=19(m/ph): vận tốc cắt,[13, trang215, bảng 2-106] K1= 0,8, [13, trang216, bảng 2-107] K2=1,15, [13, trang 216, bảng 2-108] K3=1,0 3, [13, trang 216, bảng 2-109] ⇒ V = 19.1.1,15.0,8 = 17,48(m / ph) - Tính số vòng quay trục chính: n= 1000.V 1000.17,48 = = 718,3(v / ph) π D 3,141.7,75 -102- Theo thuyết minh máy, ta chọn n = 750 (v/ph) - Tính lại vận tốc cắt: V = π n.D 3,141.7,75.750 = = 18,3(v / ph) 1000 1000 -Tính cơng suất: Nc=Nb.kN Trong đó: n 1000 Nb= 0,29(Kw): cơng suất cắt,[13, trang 224, bảng 2-138] KN =0,9: hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia cơng, [13, trang255, bảng 2-143] ⇒ Nc=0,29.0,9 750 =0,19 1000 (KW) ≤ 0,35.Ndc.η =1,2.4,5.0,85=4,49 (KW) Vậy chế độ cắt phù hợp với cơng suất máy -Tính thời gian gia cơng bản: T0= L 16 =2 = 0,2( ph) n.S 750.0,2 4.3.2.8 Chế độ cắt phay rãnh then để lắp bích - Chiều sâu cắt: t = 6,5 (mm) - Lượng chạy dao: Sz = 0,015 (mm/vg), [13, trang 200, bảng 2-83] - Vận tốc cắt: Vb = 24 (m/ph), [13, trang 206, bảng 2-90] - Tính vận tốc: V = Vb.K1.K2.K3 (m/ph) Trong đó: K1 = 0,7, [13; trang 204; bảng 2-87] K2 = 1, [13; trang 204; bảng 2-88] K3 = 0,85, [13; trang 204 bảng 2-89] ⇒ V = 24.0,7.1.0,85 = 14,3 (m/ph) - Tính số vòng quay trục chính: n= 1000.V 1000.14,3 = = 284,6 π D 3,141.16 ⇒ Chọn: n = 300 (vg/ph) - Tính lại vận tốc cắt: [13;trang197] -103V = π D.n 3,141.16.300 = = 14,6( m / ph) , [13; trang 198] 1000 1000 -Tính bước tiến dao cho bàn máy: Sm=Sz.Zd.n Trong đó: , [13; trang 198] Zd: số dao phay Zd = ⇒ Sm= 0,015.8.300 = 17,4 (mm/vg) - Tính cơng suất cắt: N=E Trong đó: v.bm Z u K1K , 1000 [13; trang 198] E: Hệ số E = 0,3, [13; trang 210, bảng 2-95] V: Vận tốc cắt V = 14,6 (m/ph) bmax= 16: bề rộng phay lớn Zu = Số dao phay; K1 = 1,15; K2 = ⇒ N = 0,3 14,6 .4.1,15.1 = 0,2 (KW) 1000 Kiểm tra cơng suất: N c ≤ 1,2.N dc .η ⇔ 0,2 ≤ 1,2.7.0,85 = 7,14 (KW), thoả mãn - Tính thời gian bản: TM = L 36 =2 = 4,1(ph) [6; trang 198] Sm 17,4 4.3.2.9 Chế độ cắt phay rãnh then để lắp đai - Chiều sâu cắt: t = 5,2 (mm) - Lượng chạy dao: Sz = 0,015 (mm/vg), [13, trang 200, bảng 2-83] - Vận tốc cắt: Vb = 24 (m/ph), [13, trang 206, bảng 2-90] - Tính vận tốc: V = Vb.K1.K2.K3 (m/ph) Trong đó: K1 = 0,7, [13; trang 204; bảng 2-87] K2 = 1, [13; trang 204; bảng 2-88] K3 = 0,85, [13; trang 204 bảng 2-89] ⇒ V = 24.0,7.1.0,85 = 14,3 (m/ph) - Tính số vòng quay trục chính: n= 1000.V 1000.14,3 = = 371,3 π D 3,141.12 -104- (vg/ph) [13;trang197] ⇒ Chọn: n = 375 (vg/ph) - Tính lại vận tốc cắt: V = π D.n 3,141.12.375 = = 14,1(m / ph) , [13; trang 198] 1000 1000 -Tính bước tiến dao cho bàn máy: Sm=Sz.Zd.n Trong đó: , [13; trang 198] Zd: số dao phay Zd = ⇒ Sm= 0,015.4.375 = 22,5 (mm/vg) - Tính cơng suất cắt: N=E Trong đó: v.bm Z u K1K , 1000 [13; trang 198] E: Hệ số E = 0,3, [13; trang 210, bảng 2-95] V: Vận tốc cắt V = 14,1 (m/ph) bmax= 16: bề rộng phay lớn Zu = Số dao phay; K1 = 1,15; K2 = ⇒ N = 0,3 14,1 .4.1,15.1 = 0,2 (KW) 1000 Kiểm tra cơng suất: N c ≤ 1,2.N dc .η ⇔ 0,2 ≤ 1,2.7.0,85 = 7,14 (KW), thoả mãn - Tính thời gian bản: TM = L 63 = = 2,8 (ph) [13; trang 198] S m 22,5 4.3.2.10 Xác định chế độ cắt cho ngun cơng mài + Khi mài thơ - Chiều sâu cắt: t = 0,01(mm) - Tính vận tốc đá: π D.n d 3,141.100.1880 Vd = Trong đó: 1000.60 = 1000.60 = 9,8 9(m/ph) D = 100mm: đường kính đá nd = 1880(vg/ph): số vòng quay đá - Tính số vòng quay chi tiết: -105- n ct = 1000.VCT 1000.30 = = 211,8 (vg/ph) π d 3,141.45,1 Trong đó: Vct = 30(m/ph): vận tốc chi tiết, [13; bảng 2.194] d = 45,1mm: đường kính chi tiêt gia cơng - Theo thuyết minh máy ta chọn n = 360(vg/ph) - Tính lại vận tốc chi tiết: π d n 3,141.45,1.360 Vct = = = 51 (m/ph) 1000 1000 - Bước tiến dao ngang: Sm = Smb.K1.K2.K3 Trong đó: Smb = 1,7(m/ph): bước tiến dao ngang, [13; trang 248; bảng 2.195] K1 = 0,8: hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia cơng, [13; bảng 2.198] K2 = 0,7: hệ số phụ thuộc vào tuổi bền dụng cụ, [13; bảng 2.199] K3 = 0,8: hệ số tỉ số chiều dài cắt với đường kính, [13; bảng 2.200] Sm = 1,7.0,8.0,7.0,8 = 0,76(m/ph) - Bước tiến dao dọc: Sd = 0,7.Bd =0,7.50 = 35(mm/vg) + Khi mài tinh - Chiều sâu cắt: t = 0,005(mm) - Tính vận tốc đá: π D.n d 3,141.100.1880 Vd = = = 9,8 9(m/ph) 1000.60 1000.60 Trong đó: D = 100mm: đường kính đá nd = 1880(vg/ph): số vòng quay đá - Tính số vòng quay chi tiết: n ct = 1000.VCT 1000.30 = = 212 (vg/ph) π d 3,141.45 Trong đó: Vct = 30(m/ph): vận tốc chi tiết, [13; bảng 2.194] d = 45mm: đường kính chi tiêt gia cơng - Theo thuyết minh máy ta chọn n = 360(vg/ph) - Tính lại vận tốc chi tiết: π d n 3,141.45.360 Vct = = = 50,8 (m/ph) 1000 - Bước tiến dao ngang: 1000 -106- Sm = Smb.K1.K2.K3 Trong đó: Smb = 0,45(m/ph): bước tiến dao ngang, [13; trang 248; bảng 2.195] K1 = 0,8: hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia cơng, [13; bảng 2.198] K2 = 0,7: hệ số phụ thuộc vào tuổi bền dụng cụ, [13; bảng 2.199] K3 = 0,8: hệ số tỉ số chiều dài cắt với đường kính, [13; bảng 2.200] Sm = 0,45.0,8.0,7.0,8 = 0,2(m/ph) - Bước tiến dao dọc: Sd = 0,2.Bd = 0,2.50 = 10(mm/vg) - Cơng suất cắt u cầu: N = Nb.K1.K2 Trong đó: Nb = 2,5(kw): cơng suất tra bảng, [12; trang 183; bảng 5-205] K1 = 1,1: hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia cơng, [12; bảng 5-205] K2 = 1: hệ số phụ thuộc vào độ cứng đá, [12; bảng 5-205] - Vậy cơng suất: N = 2,5.1,1.1 = 2,75(kw) - Thời gian gia cơng bản: t0 = Trong đó: 1,3.a th a + tt + t t , [13, trang 248] S mth S mt ath = 0,2(mm): lượng dư bên mài thơ att = 0,1(mm): lượng dư bên mài tinh tt = 0,2(ph): thời gian sửa tinh trục t0 = 1,3.a th a 1,3.0,2 0,1 + tt + t t = + + 0,2 = 1,04 (ph) S mth S mt 0,76 0,2 -107- CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 5.1 Kết Luận Qua thời gian ba tháng thực đến đề tài hồn thành Trong q trình thực hiện, em dựa vào tài liệu phổ cập, tin cậy, vận dụng kiến thức học trường, thực tế tham khảo số máy nước ngồi để vận dụng vào cơng việc thiết kế, chế tạo máy gặt đập liên hợp dành cho tỉnh Khánh Hòa Trong q trình tính tốn thiết kế, em vận dụng, tổng hợp lại kiến thức học trường để giải vấn đề cụ thể Từ đó, em củng cố lại lý thiết tong suốt q trình học Tuy nhiên, máy gặt đập liên hợp máy có nhiều chi tiết, cụm chi tiết phức tạp Vì vậy, q trình tính tốn thiết kế gặp nhiều khó khăn Hơn nữa, đề tài dừng lại cơng đoạn thiết kế tính tốn lý thuyết, chưa có điều kiện để đưa vào sản xuất thực tế để kiểm nghiệm, kiểm chứng lại, nên ngồi xưởng, thực tế chế tạo máy gặt đập liên hợp cụ thể gặp nhiều khó khăn Hơn nữa, cơng việc mẻ với người kỹ sư tương lai nên chắn khơng tránh khỏi thiếu xót i mong nhận đóng góp ý kiến thầy giáo bạn sinh viên để đề tài hồn thiện 5.2 Đề Xuất Ý Kiến Em thấy đề tài hay, có tính thời sự, phù hợp với chun ngành chế tạo máy Nếu áp dụng triển khai vào thực tiễn sản xuất góp phần tích cực vào việc giải nhu cầu thiếu máy phục vụ thu hoạch lúa người nơng dân Khánh Hòa nói riêng nước nói chung Đưa máy gặt vào sản xuất góp phần thúc đẩy giới hóa đại hóa nơng nghiệp.Trong q trình tính tốn thiết kế + tìm hiểu tình hình thực tế địa phương, việc thiết kế máy gặt đập liên hợp có số vấn đề cần xem xét lại: - Đặc điểm đồng ruộng Khánh Hòa: đất cát pha, ẩm ước dễ lún, diện tích ruộng nhỏ nên phù hợp với máy nhỏ, suất thấp - Máy gặt đập liên hợp máy có nhiều chi tiết, cụm chi tiết phức tạp nên để thiết kế hồn thiện đưa vào chế tạo xác, giao cho sinh viên thiết kế chế tạo phận máy - Nếu có điều kiện đưa vào sản xuất máy, vận hành để sinh viên tiếp xúc trực tiếp với máy, để kiểm chứng lại q trình tính tốn thiết kế đưa thị trường phục vụ thu hoạch lúa -108- TÀI LIỆU THAM KHẢO GS.PTS Phạm Văn Vượng Máy thu hoạch nơng nghiệp Nhà xuất giáo dục 1999 A.B.Lurie Ph.G.Guxinxep Le L.Davitxơn Máy nơng nghiệp Đồn Văn Điện - Nguyễn Bảng Lý thuyết tính tốn máy nơng nghiệp Trường Đại Học Nơng Lâm TPHCM 1987 PTS Phạm Hùng Thắng Hướng dẫn thiết kế đồ án mơn học chi tiết máy Trường Đại Học Nha Trang Nguyễn Trọng Hiệp - Nguyễn Văn Lẫm Thiết kế chi tiết máy Nhà xuất bảng giáo dục 1998 Th S Trần Ngọc Nhuần Bài giảng lý thuyết máy Trường Đại Học Nha Trang PGS.TS Nguyễn Văn Ba – Lê Trí Dũng Sức bền vật liệu Nhà xuất bảng nơng nghiệp TPHCM 1998 Nguyễn Trọng Hiệp Chi tiết máy Nhà xuất giáo dục 1999 Trần Hữu Quế Vẽ kỹ thuật Nhà xuất giáo dục 10 PTS Nguyễn Trọng Bình, PGS PTS Trần Văn Địch, PGS PTS Nguyễn Thế Đạt Cơng nghệ chế tạo máy -109- Nhà xuất khoa học kỹ thuật 11 Lê Trung Thực - Đặng Văn Nghìn Hướng dẫn đồ án mơn học cơng nghệ chế tạo máy Nhà xuất Đại Học Quốc Gia TPHCM 12 GS TS Nguyễn Đắc Lộc, PGS.TS Lê Văn Tiến, PGS TS Ninh Đức Tốn, PGS TS Trần Xn Việc Sổ tay cơng nghệ chế tạo máy 13 PGS TS Trần Văn Địch, Th S Lưu Văn Nhang, Th S Nguyễn Thanh Mai Sổ tay gia cơng 14 Hồ Viết Bình Chế độ cắt gia cơng khí 15 PGS TS Ninh Đức Tốn Dung sai lắp ghép kỹ thuật đo lường Nhà xuất giáo dục [...]... cấu máy cồng kênh, phức tạp, trọng lượng của máy lớn không phù hợp với các thửa ruộng ở Khánh Hòa Từ việc nghiên cứu ưu nhược điểm của từng loại và đưa ra các bộ phận gặt và đập phù hợp nhất đối với cây lúa nước ở Khánh Hòa Tôi quyết đònh lựa chọn phương án thiết kế cho máy gặt đập liên hợp như sau: Bộ phận cắt thiết kế loại răng-dao; bộ phận đập thiết kế bộ phận đập loại trống răng -23- CHƯƠNG 3 THIẾT...-11- hoạch lúa Máy gặt đập liên hợp trên đường đi sẽ thực hiện cùng một lúc các công việc: - Gặt lúa gom ngay vào bàn cắt, đưa trực tiếp vào máy đập - Đập lúa và làm sạch sơ bộ hỗn hợp hạt - Hỗn hợp hạt được chứa vào thùng chứa trên máy - Rơm được rải thành từng hàng trên đồng ruộng Phương pháp thu hoạch một giai đoạn sẽ làm giảm mất mát hạt ở khâu gom lúa tới máy tuốt, đồng thời không bò đe dọa bởi... đập cho ta thấy hết được những ưu điểm và nhược điểm của từng loại Đồng thơi qua tìm hiểu về đòa hình trồng lúa, đặc điểm cây lúa và nền nông nghiệp trồng lúa ở Khánh Hòa, cho ta tìm ra phương án thiết kế một máy gặt đập liên hợp, phù hợp với đặc điểm cây lúa và thu nhập của người nông dân, giải quyết những khó khăn thiếu vốn để mua máy ngoại nhập, máy nhập từ nước ngoài vừa có giá thành máy cao, kết... cho phù hợp nắng suất và điều kiện kỹ thu t của máy Với năng suất yêu cầu là 2ha/h ta chọn: Bề rộng làm việc của máy: B = 3(m) Với bề rộng làm việc là 3m yêu cầu đặt ra là ta phải tính chọn vận tốc tiến của máy, sao cho trong 1h máy phải gặt hết một diện tích 2ha Theo kinh nghiệm thiết kế máy gặt đập liên hợp cho thấy, tốc độ liên hợp máy từ 7,5÷ 11,5km/h thì các chỉ tiêu chất lượng làm việc của máy ít... giữa khâu cắt và khâu đập Ở Khánh Hòa phương pháp thu hoạch này đã được áp dụng nhưng chưa được phổ biến rộng, do những khó khăn về giá thành máy cò khá cao so với thu nhập của người nông dân -12- CHƯƠNG 2 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ Máy gặt đập liên hợp là máy có cấu tạo khá phức tạp, bao gồm nhiều chi tiết và cụm chi tiết khác nhau, dẫn đến kết cấu và đặc điểm của từng loại máy sẽ hoàn toàn khác... vụ dẫn lúa vào bộ phận dao cắt, bộ phận rẽ lúa làm nhiệm vụ tách khối cây sẽ bò cắt ra khỏi khối cây chưa cắt đồng thời hướng cây vào bộ phận cắt -24- Song song với quá trình cắt bộ phận gạt lúa và cơ cấu vận chuyển lúa đưa lúa lên buồng đập 3.1.3 Tính chọn bề rộng làm việc của máy Để thiết kế máy đúng với năng suất mà ta yêu cầu thì ta phải tính chọn bề rộng làm việc của máy và vận tốc tiến của máy. .. 1: Bộ phận đập loại thanh khía -18- Trên các máy đập lúa và các máy gặt đập liên hợp của các nước thường bố trí bộ phận đập loại thanh khía Bộ phận đập gồm: trống đập và máng trống Bộ phận đập loại này có những ưu và nhược điểm như sau: + Ưu điểm: - Chất lượng làm việc tốt trong điều kiện làm việc bình thường - Cấu tạo đơn giản, dễ sử dụng + Nhược điểm: - Khả năng thoát tải kém - Tốc độ đập không cao... chất lượng đập, thường điều chỉnh tốc độ trống trong khoảng 18÷23m/s, đôi khi có thể tăng lên 25m/s Phương án 3: Bộ phận đập loại hai trống Trên thế giới trong những năm gần đây có xu hướng dùng bộ phận đập kiểu hai trống phối hợp để đập các loại lúa Cơ sở kỹ thu t của bộ phận đập hai trống căn cứ vào tính chất cơ lý của hạt trong thời kỳ chín Trong giới hạn một bông, hạt chín hoàn toàn có liên kết hạt... tránh hiện tượng lúa dồn về một đầu trống, có thể gây ra kẹt trống Về cấu tạo của thanh khía có nhiều kiểu khác nhau Trên các máy đập của Liên Xô (máy đập lúa MC-1100 ,máy liên hợp CK-3 …) thường thanh khía có dạng đường gân phức tạp Tiết diện ngang của đường gân thay đổi Hướng các rãnh cũng không hoàn toàn song song với nhau Cấu trúc như thế của thanh khía làm cho quá trình di chuyển của lớp lúa cũng phức... CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ KỸ THU T MÁY 3.1 Tính toán thiết kế bộ phận cắt 3.1.1 Sơ đồ cấu tạo Hình 3.1 Sơ đồ cấu tạo của bộ phận cắt 1- đóa xích; 2- xích truyền động; 3- tay quay; 4- cặp bánh răng côn; 5- răng cắt; 6- dao cắt; 7- càng dẫn hướng; 8- đóa gom lúa vào lưỡi cắt; 9- bộ phận rẽ lúa 3.1.2 Nguyên lý hoạt động của bộ phận cắt Khi máy hoạt động, động cơ truyền chuyển động cho hợp giảm tốc, từ hợp giảm tốc