Đang tải... (xem toàn văn)
Hoàn thiện thiết kế và công nghệ chế tạo máy làm đất cày đĩa cộng xới sâu CĐ+XS 3 30
BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI ---------------------------- LÊ VĂN DŨNG HOÀN THIỆN THIẾT KẾ VÀ CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY LÀM ðẤT CÀY ðĨA CỘNG XỚI SÂU Cð+XS-3-30 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Chuyên ngành : Kỹ thuật máy và thiết bị Cơ giới hoá Nông lâm nghiệp Mã số : 60 - 52 - 14 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. PHẠM VĂN TỜ HÀ NỘI 2010 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật . . i LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và hoàn toàn chưa hề ñược sử dụng ñể bảo vệ một học vị nào. Tôi cam ñoan rằng, mọi sự giúp ñỡ ñể thực hiện luận văn này ñã ñược cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn ñều ñược chỉ rõ nguồn gốc. T¸c gi¶ Lê Văn Dũng Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật . . ii LỜI CẢM ƠN Trong thời gian làm ñề tài, tôi ñã nhận ñược sự giúp ñỡ và hướng dẫn tận tình của các thầy cô giáo. Chính những hỗ trợ này ñã giúp tôi nâng cao ñược hiểu biết, tiếp thu thêm những kiến thức bổ ích về nghề nghiệp và tạo ñiều kiện thuận lợi trong việc hoàn thành báo cáo của mình. Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong Khoa Cơ ñiện, Bộ môn Cơ học kỹ thuật ñã tận tình giảng dạy và truyền thụ cho tôi những kiến thức quý báu trong suốt thời gian qua. ðặc biệt là thầy giáo PGS.TS. Phạm Văn Tờ - Người ñã tận tình hướng dẫn và góp ý rất kỹ lưỡng trong suốt thời gian vừa qua, giúp tôi có thể hoàn thành báo cáo một cách tốt nhất. Báo cáo là kết quả mà tôi ñã ñạt ñược sau một quá trình học hỏi với sự hỗ trợ từ nhiều phía. Với những lý luận tiếp thu ở trường, thời gian tiếp cận thực tế chưa nhiều chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót. Với mong muốn hoàn thiện hơn kiến thức và tạo ra hành trang phong phú cho công tác sau này tôi mong muốn nhận ñược sự ñánh giá và góp ý quý báu của quý thầy cô. Hà nội, ngày tháng năm 2010 Tác giả Lê Văn Dũng Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật . . iii MỤC LỤC Lời cam ñoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục các chữ viết tắt vi Danh mục bảng v Danh mục hình vii MỞ ðẦU 1 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU MÁY LÀM ðẤT CHO MÍA 4 1.1. ðặc ñiểm ñất ñai và ñiều kiện tự nhiên ñất trồng mía 4 1.2. Tình hình làm ñất trồng mía trên thế giới 9 1.3. Tình hình làm ñất trồng mía ở Việt Nam 12 1.4. Máy làm ñất phối hợp cày ñĩa cộng xới sâu Cð+XS-3-30 21 CHƯƠNG 2 KẾT CẤU VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY CÀY ðĨA CỘNG XỚI SÂU Cð + XS – 3 – 30 25 2.1. Kết cấu của máy cày ñĩa cộng xới sâu Cð+XS – 3 – 30 25 2.1.1. Khung 27 2.1.2. Cụm cày ñĩa 28 2.1.3. Bộ phận xới sâu 29 2.1.4. Bộ phận treo 30 2.1.5. Bánh xe tựa và ñiều chỉnh ñộ cày sâu 31 2.2. Nguyên lý làm việc của máy 32 CHƯƠNG 3 HOÀN THIỆN THIẾT KẾ CÀY ðĨA VÀ BỘ PHẬN XỚI SÂU 34 3.1. Hoàn thiện thiết kế cày ñĩa. 34 3.1.1. Lựa chọn các thông số của cày ñĩa. 34 3.1.2. Tính toán lực tác dụng lên cày ñĩa 44 3.2. Hoàn thiện thiết kế cụm xới sâu 46 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật . . iv 3.2.1. Hoàn thiện tính toán các thông số cơ bản của bộ phận xới sâu 46 3.2.2. Tính toán lực tác dụng lên cụm xới sâu 51 3.3. Tính toán kích thước khung cày 57 3.4. Tính tổng lực cản kéo của máy cày ñĩa và xới sâu Cð+XS-3-30 58 3.4.1. Khi máy làm việc với chế ñộ cày sâu 20cm + xới sâu 20 cm 58 3.4.2. Khi máy làm việc với chế ñộ cày sâu 20cm + xới sâu 25 cm 58 3.5. Kiểm tra ñộ bền của bộ phận xới sâu 58 3.5.1. Kết cấu bộ phận xới sâu 58 3.5.2. Phân tích lực tác dụng lên bộ phận xới sâu 59 3.5.3. Tính toán kích thước của trụ xới sâu 60 3.6. ðề xuất kết cấu của máy Cð+XS-3-30 64 CHƯƠNG 4 CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CHẢO CÀY 66 4.1. Chảo cày 66 4.1.1. Bản vẽ chi tiết chảo cày 66 4.1.2. Yêu cầu chế tạo 66 4.1.3. Vật liệu chế tạo chi tiết 67 4.2. Công nghệ chế tạo chi tiết 67 4.2.1. Phân tích chức năng của chi tiết 67 4.2.2. Phân tích tính công nghệ máy kết cấu chi tiết 68 4.2.3. Chọn phương pháp chế tạo phôi 68 4.2.4. Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết 69 4.2.4.1. Lập quy trình công nghệ 69 4.2.4.2. Thiết kế các nguyên công cụ thể 70 4.2.5. Tính thời gian cơ bản cho các nguyên công 73 CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 75 5. 1. Kết luận 75 5.2. ðề nghị 75 TÀI LIỆU THAM KHẢO 76 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật . . v DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ CÁC KÍ HIỆU a o - ñộ ngập sâu của thân trụ xới a 1 - ñộ ngập sâu của thân lưỡi xới a- ñộ sâu làm ñất tổng thể b- bề rộng mũi xới b o - bề dày trụ xới d o - bề rộng thân trụ xới trong ñất D- ñường kính ñĩa cày Cð+XS: cày ñĩa cộng xới sâu NN: nông nghiệp STH: sau thu hoạch R 1 - lực cản sinh ra ở thân trụ xới sâu R 2 - lực cản theo trục x sinh ra trong quá trình làm việc ở ñộ sâu a 1 (phần mũi xới làm việc) V - tốc ñộ liên hợp máy l 0 - ñộ vươn xa mũi xới µ - hệ số ñất (với ñất thịt trung bình µ = 0,25) ρ, ϕ - góc ma sát trong và góc ma sát ngoài cuả ñất K- lực cản riêng của ñất ở ñộ sâu 25 - 40 cm K o - lực cản riêng của ñất và thân trụ xới (K o = 0,1) α- góc nghiêng của lưỡi xới so với mặt phẳng nằm ngang f- hệ số ma sát ngoài γ- góc cắt của ñĩa cày Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật . . vi DANH MỤC BẢNG STT Tên bảng Trang 1.1. ðặc ñiểm khí hậu một số vùng 5 1.2. ðộ ẩm thích hợp cho làm ñất 7 1.3. ðộ ẩm của ñất phụ thuộc theo chiều sâu ñất 7 1.4. Giá trị trung bình ñộ cứng của ñất ñồi: kg/cm 2 8 1.5. Hệ số ma sát ngoài giữa ñất và thép của một số loại ñất 8 1.6. Quy trình làm ñất trồng mía của Nông trường Sao Vàng 14 1.7. Quy trình làm ñất trồng mía của Nông trường Sao Vàng 14 1.8. Quy trình làm ñất trồng mía của Nông trường Lam Sơn 15 1.9. Quy trình làm ñất trồng mía của Nông trường Lam Sơn 15 1.10. Quy trình làm ñất trồng mía của Công ty Tate & Lyle 16 1.11. Quy trình làm ñất trồng mía của nông trường trong nước - Tây Ninh 16 1.12. Quy trình làm ñất trồng mía của Hà Trung - Thanh Hoá 17 1.13. Quy trình làm ñất trên ñất luân canh (làm ñất tối thiểu) 19 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật . . vii DANH MỤC HÌNH STT Tên hình Trang 1.1. Cày 1 lưỡi liên hợp với máy kéo trên 100 mã lực 10 1.2. ðộ cày sâu 30 cm 11 1.3. Cày Deep Digger 7 răng 11 1.4. Cày không lật Trung Quốc cày sâu 300 – 400 mm liên hợp với máy kéo 65 – 100 mã lực 12 1.5. Máy ðRTV-1 liên hợp với máy kéo MTZ 20 2.1. Kết cấu của cày ñĩa cộng xới sâu: Cð+XS-3-30 25 2.2. Ảnh chụp máy cày ñĩa Cð+XS-3-30 27 2.3. Bản vẽ lắp cụm khung cày 27 2.4. Bản vẽ cụm cày ñĩa 29 2.5. Bộ phận xới sâu 29 2.6. Bộ phận treo không ñiều chỉnh ñược 30 2.7. Bánh xe tựa ñiều chỉnh ñộ cày sâu 32 2.8. Liên hợp máy làm việc 33 3.1. Sơ ñồ mặt cắt ngang của lát ñất cày 36 3.2. Sơ ñồ ñặc tính thế năng lát ñất phụ thuộc vào góc β 38 3.3. ðồ thị biểu diễn chi phí năng lượng nâng lật lát ñất cày 40 3.4. Sơ ñồ mặt cắt ñãy rãnh và ñĩa cày 42 3.5. Hình chiếu bằng bố trí ñĩa cày 43 3.6. Sơ ñồ lực tác ñộng lên ñĩa cày 45 3.7. Sơ ñồ biến dạng ñất 48 3.8. Sơ ñồ lực và góc nâng 49 3.9. Sự ảnh hưởng của góc α tới lực cản riêng k (kg/cm2) của ñất than bùn 49 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật . . viii 3.10. Sự thay ñổi hệ số hữu ích khi thay ñổi góc nghiêng mũi xới α 50 3.11. Sự biến ñổi tương quan giữa hai thành phần lực Rx và Rz khi giá trị góc nghiêng α thay ñổi 50 3.12. Sơ ñồ lực trên mũi xới 51 3.13. Sơ ñồ xác ñịnh vị trí tương ñối bước lưỡi xới sâu 52 3.14. Vị trí trụ xới so với thành rãnh cày 52 3.15. Sơ ñồ lực tác dụng lên xới sâu 54 3.16. Cấu tạo LHM cày ñĩa cộng xới sâu 57 3.17: Mô hình cụm xới sâu 59 3.18. Sơ ñồ lực tác dụng lên bộ phận xới sâu 59 3.19. Mô hình tính toán trụ xới 61 3.20. Biểu ñồ nội lực 62 3.21. Cày Cð+XS-3-30 ñang làm việc với máy kéo MTZ-892 65 4.1. Bản vẽ chảo cày 66 4.2. Máy ép thủy lực 125 tấn 68 4.3. Mài cạnh sắc chảo cày 70 4.4. Biểu ñồ nhiệt luyện 72 4.5. Kiểm tra ñộ cong vênh của chi tiết 73 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật . . 1 MỞ ðẦU 1 Tính cấp thiết của luận văn ðại hội ðảng toàn quốc lần thứ IX ñã chỉ ra ñường lối phát triển kinh tế nhằm thực hiện công cuộc công nghiệp hóa – hiện ñại hóa ñất nước, trong ñó công nghiệp hóa và hiện ñại hóa nông nghiệp nông thôn là mục tiêu trước mắt và lâu dài. ðể thực hiện ñược mục tiêu này cần phải chuyển ñổi cơ cấu cây trồng vật nuôi, tạo các vùng nguyên liệu phục vụ cho các nhà máy công nghiệp chế biến. Mía là cây công nghiệp ngắn ngày, có giá trị kinh tế và ñược coi là cây năng lượng của thế kỷ 21. Trồng mía thu lại lợi nhuận hơn hẳn nhiều cây lương thực và cây công nghiệp khác, bên cạnh sản phẩm chính là ñường khi ép mía còn có thêm bã mía, rỉ mật…có thể sử dụng công nghiệp chế biến ra các sản phẩm có giá trị, giá trị của các sản phẩm này còn cao gấp 2-3 lần so với giá trị ñường ñã lấy ñi. Cây mía có một vị trí ngày càng quan trọng ở nước ta, là cây trồng mũi nhọn. Có hiệu quả kinh tế cao, có ưu thế trong việc chuyển ñổi cơ cấu cây trồng, ñặc biệt ở những vùng ñất chưa có ñiều kiện chủ ñộng về nước và vùng ñồi thấp. Làm ñất là công việc nặng nhọc, nó chiếm tới 30-35% tổng năng lượng dùng cho cả quá trình canh tác một cây trồng, vì vậy một quy trình làm ñất hợp lý với một hệ thống máy hoàn thiện sẽ có tác ñộng ñáng kể trong việc tăng năng suất cây trồng, giảm bớt lao ñộng nặng nhọc, ñặc biệt ở trong lúc thời vụ khẩn trương, góp phần tăng năng suất chất lượng mía. Mặc dù nước ta có ñiều kiện tự nhiên và khí hậu hết sức ña dạng phong phú ñể cây mía phát triển, song cho ñến nay năng suất cây mía so với bình quân khu vực và thế giới còn thấp, chi phí cho một ñơn vị sản phẩm cao, hiệu . chỉnh ñộ cày sâu 31 2.2. Nguyên lý làm việc của máy 32 CHƯƠNG 3 HOÀN THIỆN THIẾT KẾ CÀY ðĨA VÀ BỘ PHẬN XỚI SÂU 34 3. 1. Hoàn thiện thiết kế cày ñĩa. 34 3. 1.1.. " ;Hoàn thiện thiết kế và công nghệ chế tạo máy làm ñất trồng mía cày ñĩa cộng xới sâu Cð+XS -3- 30 ". 3. Nội dung nghiên cứu: - Hoàn thiện thiết kế:
