ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ CHẾ TẠO BỘ PHẬN RUNG MÁY THU HOẠCH CÀ PHÊ

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP. HCM
KHOA CƠ KHÍ
BỘ MƠN CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI:
THIẾT KẾ CHẾ TẠO BỘ PHẬN RUNG MÁY
THU HOẠCH CÀ PHÊ
Giảng viên hướng dẫn: TS. CHÂU MINH QUANG
Sinh viên thực hiện:

LÊ MINH HẢI
TRỊNH NGỌC NGỌ
TRẦN DUY TOÀN
NGUYỄN NGỌC TRẠNG
TRẦN QUỐC ĐẠT

Lớp:

ĐHCK9ALT

Khóa:

2013-2015

TP. Hồ Chí Minh, tháng 5 năm 2015


ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP

CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TPHCM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

KHOA CƠ KHÍ

---------------------

-------------------

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
1. Họ tên sinh viên

Mã sinh viên

Lớp

LÊ MINH HẢI

13102371

ĐHCK9ALT

TRỊNH NGỌC NGỌ

13103661

ĐHCK9ALT

TRẦN DUY TOÀN

13103701

ĐHCK9ALT

NGUYỄN NGỌC TRẠNG

13102381

ĐHCK9ALT

TRẦN QUỐC ĐẠT

13102271

ĐHCK9ALT

2. Tên đề tài:
THIẾT KẾ CHẾ TẠO BỘ PHẬN RUNG MÁY THU HOẠCH CÀ PHÊ
3. Nhiệm vụ:
- Tổng quan về thị trường cà phê và các cách thu hoạch hiện tại
- Nghiên cứu chế tạo bộ phận rung máy thu hoạch cà phê
- Kết quả và thảo luận
- Kết luận và kiến nghị
3. Ngày giao nhiệm vụ luận văn:12/2014
4.Ngày hòan thành: 7/2015
Giáo viên hướng dẫn

Trưởng bộ môn

Trưởng khoa


NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................

TP. Hồ Chí Minh, ngày.…, tháng.…, năm……..
Giảng viên


NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN

..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
TP. Hồ Chí Minh, ngày.…, tháng.…, năm……..
Giảng viên


LỜI MỞ ĐẦU
Hiện nay nước ta đang trên đà phát triển cơng nghiệp theo hướng cơng nghiệp
hóa - hiện đại hóa đất nước, việc cơ khí hóa các nền cơng nghiệp thiết bị là hết sức cần
thiết.Lĩnh vực cơ khí là nguồn chủ lực trong các phương tiện hiện nay như ô tô, máy
kéo, tàu thuỷ, máy bay…
Cà phê trở thành một trong những cây trồng chủ lực của ngành nơng nghiệp Việt
Nam, là hướng thốt nghèo cho các dân tộc vùng Tây Nguyên
Trong thời điểm hiện nay nước ta đang đứng thứ hai trong nền công nghiệp xuất
khẩu cà phê trên thế giới, để đáp ứng nhu cầu cần thiết ấy thì việc sử dụng cơng cụ thu

hoạch cà phê theo khuynh hướng tự động là điều cần thiết. Đây cũng là cơ hội nhưng
cũng là thách thức cho nghành cơng nghiệp cơ khí hiện nay để phát triễn và phục vụ
nhu cầu của nền công nghiệp xuất khẩu cà phê nước nhà
Các hình thức thu hoạch cà phê phô biến ơ Việt Nam như: thu hoạch thu công
bằng tay, dùng máy hái cà phê bằng tay nhập từ Brazil, dùng máy hái cà phê bằng tay
cai tiến từ máy hái cà phê bằng tay nhập từ Brazil
Đặt ra yêu cầu này máy thu hoạch cà phê tự động kết hợp với xe duy chuyển
bằng máy ra đời.
Sau đây nhóm sinh viên chúng em xin giới thiệu về đề tài “Thiết kế cụm Thanh
Rung thu hoạch của máy thu hoạch cà phê” với sự giúp đỡ nhiệt tình của TS Châu Minh
Quang chúng em đã hoàn thành đồ án đúng hạn. Do thời gian làm đồ án có hạn nên
khơng tránh khỏi nhứng thiếu xót. Chúng em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến
của thầy cơ cũng như các bạn sinh viên để đồ án này thêm hoàn thiện hơn.
Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy TS Châu Minh Quang và quý thầy cô
trong khoa cơ khí trường Đại Học Cơng Nghiệp Tp Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện giúp
đỡ chúng em trong thời gian qua.


MỤC LỤC
Chương 1 : TỔNG QUAN THỊ TRƯỜNG VIỆT NAM ...................................... 1
1.1: TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI ................................................................ 1
1.2: NGÀNH CÀ PHÊ VIỆT NAM .................................................................... 1
1.2.1.Dự báo tình hình thị trường cà phê .......................................................... 1
1.2.2 Tình hình sản xuất ................................................................................. 2
1.2.3 Tình hình xuất khẩu ............................................................................... 3
1.3 SẢN LƯỢNG VÀ DIỆN TÍCH CÀ PHÊ SẢN XUẤT Ở VIỆT NAM.............. 4
1.4 CÁC LOẠI CÀ PHÊ ĐƯỢC TRỒNG TẠI VIỆT NAM.................................. 7
1.4.1 Cà phê Arabica. ..................................................................................... 8
1.4.2 Cà phê Robusta ..................................................................................... 8
1.4.3 Cà phê Chari ......................................................................................... 8

1.5 THỊ TRƯỜNG CÀ PHÊ THẾ GIỚI .............................................................. 9
1.5.1 Tổng sản lượng cà phê thế giới năm 2013/14............................................ 9
1.5.2 Thống kê lượng cà phê xuất khẩu .......................................................... 10
1.6 SO SÁNH VIỆC SẢN XUẤT CÀ PHÊ Ở VIỆT NAM VÀ NHIỀU NƯỚC
TRÊN THẾ GIỚI............................................................................................ 11
1.6.1 VIỆT NAM......................................................................................... 11
1.6.2 BRAZIL ............................................................................................. 14
1.6.3 CLOMBIA.......................................................................................... 15
1.6.4 INDONESIA....................................................................................... 16
1.7 KẾT LUẬN NHỮNG HẠN CHẾ VỀ CÁCH THU HOẠCH CÀ PHÊ Ở VIỆT
NAM. ............................................................................................................ 17
Chương 2 :TỔNG QUAN CÔNG NGHỆ THU HOẠCH CÀ PHÊ .................... 18
2.1 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN VÀ TÌNH HÌNH CƠ GIỚI HĨA MÁY THU HOẠCH
CÀ PHÊ TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM .................................................. 18


2.1.1 Máy thu hoạch cà phê đầu tiên .............................................................. 18
2.1.2 Máy thu hoạch cà phê 6 ngón................................................................ 19
2.1.3 Máy thu hoạch cà phê cầm tay ............................................................. 20
2.2 THU HOẠCH CÀ PHÊ BẰNG MÁY TỰ ĐỘNG........................................ 21
Chương 3: THIẾT KẾ MÁY ............................................................................ 23
3.1 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CỤM THANH RUNG.............................................. 23
3.2 TÍNH TỐN CHỌN ĐỘNG CƠ. ............................................................... 24
3.2.1 Chọn động cơ. ..................................................................................... 24
3.2.2 Công xuất trên các trục......................................................................... 25
3.2.3 Momen xoắn trên các trục..................................................................... 25
3.3 TÍNH TOÁN CƠ CẤU BÁNH LỆCH TÂM. ............................................... 25
3.4 XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG KÍNH SƠ BỘ CỦA TRỤC ........................................ 27
3.4.1 Trục I: ................................................................................................ 28
3.4.2 Trục II: ............................................................................................... 30

3.4.3 Trục III: .............................................................................................. 31
3.4.4 Trục IV:.............................................................................................. 32
3.4.5 Trục V: ............................................................................................... 32
3.4.6 Trục VI:.............................................................................................. 34
3.5 TÍNH TỐN BỘ TRUYỀN ĐAI ................................................................ 35
3.6 CHỌN THEN ........................................................................................... 38
3.7 CHỌN Ổ LĂN .......................................................................................... 49
CHƯƠNG 4 : THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO ........................................ 53
4.1 PHÂN TÍCH CHỌN PHƯƠNG ÁN GIA CƠNG ......................................... 53
4.1.1 Lắp thanh đánh trái lên mảnh bán nguyệt ............................................... 53
4.1.2 Hình dánh mảnh bán nguyệt và cách lắp lên trục.................................... 55


4.2 TÍNH VÀ KIỂM TRA ĐỘ BỀN: ................................................................ 58
4.2.1 Tính bulơng ghép lỏng chịu lực............................................................. 58
4.2.2 Tính mối hàn ....................................................................................... 59
4.2.3 Tính ren xiết chặt. ................................................................................ 60
4.3 CHẾ TẠO MẶT BÍCH .............................................................................. 61
4.3.1 Vật liệu chi tiết: ................................................................................... 61
4.3.2 Phân tích cơng nghệ gia cơng chi tiết ..................................................... 61
4.3.3 Chọn trình tự gia cơng các bề mặt ......................................................... 62
4.3.4 Chuẩn công nghệ ................................................................................. 62
4.3.5 Phương pháp chế tạo phôi..................................................................... 63
4.3.6 Lập quy trình cơng nghệ chế tạo mặt bích .............................................. 64
4.4 CHẾ TẠO THANH ĐÁNH TRÁI: ............................................................. 88
4.4.1 Yêu cầu kĩ thuật:.................................................................................. 88
4.4.2 Vật liệu chi tiết: ................................................................................... 89
4.4.3 Sơ lược về vật liệu composite ............................................................... 90
4.4.4 Quy trình cơng nghệ chế tạo thanh đánh trái:.......................................... 93
4.5 LẮP RÁP MÁY. ....................................................................................... 95

Chương 5: BẢO TRÌ ........................................................................................ 97
5.1 MỤC ĐÍCH CỦA VIỆC BẢO TRÌ ............................................................. 97
5.2 NỘI DUNG VÀ HƯỚNG DẨN BẢO TRÌ .................................................. 97
5.2.1 Các dạng sửa chữa. .............................................................................. 97
5.2.2 Xem xét giữa hai lần sửa chữa. ............................................................. 97
5.2.3 Bảo dưởng .......................................................................................... 98
5.2.4 Tổ chức thực hiện các công việc sửa chữa. ........................................... 100
Chương 6: KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ ........................................................... 103


6.1 NHỮNG DIỀU ĐẠT ĐƯỢC SAU THỜI GIAN NGHIÊN CỨU:................ 103
6.2 TỒN TẠI NHỮNG ĐIỄM CẦN KHẮC PHỤC: ........................................ 103
6.3 KIẾN NGHỊ:........................................................................................... 103
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................. 105


MỤC BẢNG
Bảng 1.1 Diện tích và sản lượng cà phê Việt Nam năm 2013 và dự báo 2020 ............ 5
Bảng 1.2 Diện tích trồng cà phê của Việt Nam theo tỉnh thành ................................. 6
Bảng 1.3 Sản lượng cà phê thế giới (Arabica + Robusta) (đơn vị: ngàn bao).............. 9
Bảng 3.1 Thông số bánh răng bánh đai và khớp nối các trục I II III ........................ 48
Bảng 3.2 Thông số bánh răng bánh đai và khớp nối các trục IV V VI..................... 48
Bảng 3.3 Thông số bánh răng bánh đai và khớp nối các trục VII VIII ..................... 49
Bảng 4.1 Tính chất vật liệu thép C45. .................................................................. 61
Bảng 4.2 Đặc tính máy phay PVU900. ................................................................. 71
Bảng 4.3 Đặc tính của máy tiện 1k62. .................................................................. 73
Bảng 4.4 Tính chất sợi thủy tinh. ......................................................................... 92
Bảng 4.5 Tính chất vật liệu composite.................................................................. 92

MỤC HÌNH
Hình 1.1 Tình hình xuất khẩu cà phê trên thế giới trong năm 2013 ........................... 4
Hình 1.2 Sản lượng cà phê Việt Nam theo vùng tính đến năm 2012 (đơn vị %) ......... 5
Hình 1.3 Sản lượng và diện tích trồng cà phê Việt Nam 2004-2013 .......................... 6
Hình 1.4: Các loại cây cà phê được trồng nhiều ở Việt Nam..................................... 7
Hình 1.6 Sản lượng cà phê Việt Nam, tính theo loại (đơn vị: nghìn bao 60kg) ......... 10
Hình 1.7 Xuất khẩu cà phê của thế giới ................................................................ 11
Hình 1.8 Thu hoạch cà phê bằng tay .................................................................... 12
Hình 1.9 Hình thức thu hoạch cà phê bằng máy cầm tay dùng bình ác qui ............... 13
Hình 1.10 Hình thức thu hoạch cà phê bằng máy cầm tay dùng động cơ.................. 14
Hình 1.11 Thu hoạch cà phê bằng máy thu hoạch.................................................. 15
Hình 1.12 Xuất khẩu cà phê trong tháng 6 ............................................................ 16
Hình 1.13 Cà phê ở colombia .............................................................................. 16
Hình 2.1 Mơ hình máy thu hoạch thơ sơ............................................................... 18
Hình 2.2 Máy thu hoạch cà phê 6 ngón ................................................................ 20
Hình 2.3 Máy thu hoạch cà phê cầm tay ............................................................... 20
Hình 2.4 Thu hoạch cà phê bằng máy tự động ...................................................... 21
Hình 2.5 Trục rung máy thu hoạch cà phê ............................................................ 22
Hình 3.1 Sơ đồ nguyên lý bộ phận rung ............................................................... 23
Hình 3.2 Mặt cắt bánh lệch tâm ........................................................................... 26
Hình 3.3 Biểu đồ nội lực trục I ............................................................................ 29
Hình 3.4 Biểu đồ nội lực trục II ........................................................................... 31
Hình 3.5 Biểu đồ nội lực trục V........................................................................... 34
Hình 3.6 Biểu đồ nội lực trục VI.......................................................................... 35
Hình 4.1 Thanh đánh trái ..................................................................................... 53
Hình 4.2 Lắp nhờ bulơng .................................................................................... 53
Hình 4.3 Mối ghép ren dùng 2 bulơng kẹp............................................................ 54
Hình 4.4 Mối ghép ren và 1 bulơng xiết ............................................................... 54
Hình 4.5 Có 1 hàng lổ, lặp lên trục nhờ bulơng xiết ở hai tai .................................. 55
Hình 4.6 Loại có 1 hàng lổ, có tai ở 2 bên, lắp ghép với nhau nhờ các đai kẹp ......... 56

Hình 4.7 Loại có 2 hàng lỗ, lắp ghép với nhau nhờ mối ghép ren............................ 56


Hình 4.8 Mặt bích và cách lắp lên trục ................................................................. 57
Hình 4.9 Phơi mảnh bán nguyệt........................................................................... 63
Hình 4.10 Phơi tấm chữ nhật ............................................................................... 64
Hình 4.11 Bản vẽ mặt bích.................................................................................. 64
Hình 4.12 Bản vẽ mảnh bán nguyệt ..................................................................... 65
Hình 4.13 Gá để phay bề mặt (1) ......................................................................... 68
Hình 4.14 Gá để tiện mặt (4) ............................................................................... 68
Hình 4.15 Gá để tiện mặt (5) ............................................................................... 69
Hình 4.16 Gá để khoan lỗ 8,5 ............................................................................ 69
Hình 4.17 Gá để phay mặt (2),(3) ........................................................................ 70
Hình 4.18 Gá để taro lỗ ...................................................................................... 71
Hình 4.19 Đầu phân độ....................................................................................... 76
Hình 4.20 Bản vẽ tấm chữ nhật ........................................................................... 81
Hình 4.21 Gá để phay các mặt bên....................................................................... 81
Hình 4.22 Khoan lỗ ............................................................................................ 82
Hình 4.23 Lắp 2 tấm chữ nhật lại với nhau ........................................................... 85
Hình 4.24 Hàn tấm chữ nhật vừa lắp lên mảnh bán nguyệt ..................................... 85
Hình 4.25 Gá để vớt lại lỗ.................................................................................... 86
Hình 4.26 Phay lại mặt (1) .................................................................................. 87
Hình 4.27 Thanh thép trịn 10............................................................................ 89
Hình 4.28 Phơi thanh đánh trái ............................................................................ 89
Hình 4.29 Nhựa Epoxy Vinyl Ester...................................................................... 90
Hình 4.30 Sợi thủy tinh ...................................................................................... 91
Hình 4.31 Thanh đánh trái .................................................................................. 93
Hình 4.32 Taro ren thanh đánh trái ...................................................................... 93
Hình 4.33 Làm ren bằng bàn ren.......................................................................... 94
Hình 4.34 Quấn sợi thủy tinh lên thanh đánh trái................................................... 94

Hình 4.35 Phủ nhựa Epoxy Vinyl Ester................................................................ 95
Hình 4.36 Thanh đánh trái .................................................................................. 95
Hình 4.37 Lắp các mặt bích lên trục rung ............................................................. 96
Hình 4.38 Cụm máy hoàn chỉnh .......................................................................... 96


Thiết kế, chế tạo bộ phận rung máy thu hoạch cà phê

Chương 1 : TỔNG QUAN THỊ TRƯỜNG VIỆT NAM
1.1: TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Cây cà phê được trồng ở nước ta hơn 100 năm và đã dần tìm được chổ đứng của
mình trong sự nghiệp phát triễn kinh tế của đất nước, đặt biệt là trong giai đoạn hiện
nay khi nước ta gia nhập WTO. Diện tích, năng suất, sản lượng cà phê tăng nhanh, kim
nghạch xuất khẩu cà phê ngày càng tăng không chỉ đêm lại nguồn thu cho đất nước mà
cịn góp phần tạo cơng ăn việc làm.
Vùng Tây Ngun có diện tích trồng cà phê lớn nhất Việt Nam chiếm gần 90%
tổng diện tích trồng cà phê của cả nước, đến mùa thu hoạch người trồng cà phê rất
thiếu nhân công, giá nhân công tăng cao, nhất là lúc cà phê đang đúng mùa chín rộ.
Giá thuê nhân công hái cà phê tăng cao mà cũng khơng dễ tìm, hơn nữa nhân cơng
th về nhiều trong nhà cũng nguy hiểm, đã nhiều vụ cướp của giết người đã xảy ra
rất thương tâm cho nên nhiều gia đình đã rất sợ khi th nhân cơng khơng rõ nguồn
gốc.
Hiện nay tại Việt Nam chưa áp dụng các loại máy thu hoạch cà phê theo dạng
công nghiệp cho công suất thu hoạch cao. Hầu hết nông dân Việt Nam thủ hoạch theo
dạng thủ công năng suất thu hoạch thấp. Để giảm chi phí sản xuất vấn đề đặt ra là phải
trang bị các máy móc thiết bị hiện đại vào thu hoạch cà phê.
1.2: NGÀNH CÀ PHÊ VIỆT NAM
1.2.1.Dự báo tình hình thị trường cà phê
Trong những năm gần đây mặc dù chính phủ tiếp tục khuyến nghị duy trì diện
tích cà phê của cả nước là 500.000 ha do sức cạnh tranh về giá cà phê so với các loại

cây trồng khác không cao trong 3 năm trở lại đây nhưng diện tích gieo trồng cà phê vẫn
được mở rộng tại các khu vục như Đắk Lak,Lâm Đồng và Đắk Nông.Trong 3 năm gần
đây,giá cà phê liên tục tăng khiến người nông dân càng thêm động lực để mở rộng hoạt
động sản xuất.Theo số liệu ước tính của sở NN&PTNT,Bộ NN&PTNT,diện tích trồng
cà phê nước ta năm 2013 vào khoảng 633.295 ha,tăng 3% so với năm ngoái.

GVHD: TS.Châu Minh Quang

Trang 1


Thiết kế, chế tạo bộ phận rung máy thu hoạch cà phê
Tình hình thực tế, Mạng thơng tin nơng nghiệp toàn cầu của FAS USDA đã điều
chỉnh dự báo ban đầu về sản lượng cà phê mùa vụ 2013/2014 của việt nam mức kỷ lục
mới, 29 triệu bao tương 1,74 triệu tấn, tăng 9% so với vụ trước. Với sản lượng như vậy
dự báo nguồn cà phê xuất khẩu của nước ta tương đối lớn, với kim ngạch được FAS
USDA dự báo là 25 triệu bao, tương đương 1,5 triệu tấn.
Tiêu thụ cà phê trong nước tiếp tục tăng mạnh nhờ chiến lược maketing rầm rộ
của nhà sản xuất nội địa. FAS USDA vẫn giữ mức dự báo về tiêu thụ cà phê trong nước
mùa vụ 2013/14 là 2 triệu bao tương đương 120.000 tấn,tăng 10% so với vụ trước
1.2.2 Tình hình sản xuất
Theo các doanh nghiệp xuất khẩu cà phê trong nước,diện tích gieo trồng cà phê
tiếp tục tăng mạnh tại các khu vực chính.Theo số liệu ước tính của sở NN&PTNT,Bộ
NN&PTNT,diện tích trồng cà phê nước ta năm 2013 vào khoảng 633.295 ha,tăng 3%
so với năm ngoái (năm 2012 là 616.407 ha) và tăng 11% so với năm 2011 (571.000
ha).Chiếm khoảng 76% tổng diện tích trồng cà phê của cả nước là 3 tỉnh Đắk Lak,Lâm
Đồng,Đắk Nông(chủ yếu là mở rộng diện tích trồng cà phê robusta).Diện tích trồng cà
phê Arabica ước tính khoảng 42.000 ha chiếm khoảng 6,6% tổng diện tích cà phê của
cả nước.
*Điều kiện khách quan:

Thời tiết thuận lợi là yếu tố giúp cây cà phê phát triễn và ổn định trong năm
2013.Mặc dù có những lo ngại về thời tiết khô hạn những tháng đầu năm nay nhưng
mùa mưa đến sớm hơn dự kiến và những cơn mưa bắt đầu cuối tháng 3 tại các khu vực
khô hạn ở tây nguyên là yếu tố quyết định mùa vụ bộ thu năm 2013 vì đây là những
thời gian quan trọng trong chu kỳ phát triễn của cây cà phê nước ta.
Theo các thương nhân trong nước,điều kiện thời tiết thuận lợi đã bù đắp sự sụt
giảm về sản lượng do (1) các cây cà phê già cỗi cho năng xuất thấp vẫn chiếm tỷ lệ lớn
trong tổng diện tích trồng cà phê; và (2) một số khu vực vẫn bị ảnh hưởng của hạn
hán.Ngoài ra,người nông dân cũng được hưởng lãi xuất ưu đãi nên họ có điều kiện đầu
tư hơn vào quy trình sản xuất như hệ thống thủy lợi và phân bón thích hợp,có kho dự
GVHD: TS.Châu Minh Quang

Trang 2


Thiết kế, chế tạo bộ phận rung máy thu hoạch cà phê
trữ và thay thế các cây cà phê gìa cỗi.Theo ước tính của cục trồng trọt(Bộ NN&PTNT)
trong vịng 5-10 năm tới,diện tích cà phê cần trồng thay thế cần phải trồng thay thế và
chuyển đổi khoảng 140.000-160.000 ha và đến năm 2020 là khoảng 200.000 ha.Hiện
nay các tỉnh tây nguyên trồng trên 511.669 ha cà phê,trong đó trên 100.00 ha cà phê đã
già cỗi,cần phải tái canh.Tỉnh Đắk Lak có diệ tích cà phê nhiều nhất với trên 202.000 ha
và cũng là địa phương có diện tích cà phê già cỗi chiếm gần 50% diện tích cà phê cần
tái canh của tây nguyên
1.2.3 Tình hình xuất khẩu
Về thị trường xuất khẩu, cà phê của Việt Nam chủ yếu vẫn xuất khẩu sang khu
vực châu Âu, thống kê chính thức trong năm 2013 xuất khẩu cà phê sang khu vực này
đạt 568,0 nghìn tấn với kim ngạch là 1,2 tỷ USD (giảm 13,7% về lượng, giảm 15,6%
về kim ngạch so với năm 2012). Có 13 thị trường tại châu Âu nhập khẩu cà phê của
Việt Nam thì có tới 11 thị trường đã giảm nhập khẩu so với các năm trước, chỉ có
nhập khẩu cà phê từ 2 thị trường là Anh tăng 13,1% về lượng, tăng 6,9% về kim

ngạch và Nga tăng 11,2% về lượng, tăng 13,0% về kim ngạch.
Châu Á là khu vực nhập khẩu cà phê lớn thứ hai của Việt Nam trong năm
2013, đạt 269,0 nghìn tấn với kim ngạch đạt 598,9 triệu USD, giảm 21,8% về lượng
và giảm 20,6% về kim ngạch so với năm 2012. Có 11 thị trường thuộc khu vực châu
Á nhập khẩu cà phê từ Việt Nam, trong đó xuất khẩu sang Nhật Bản và Trung Quốc
dẫn đầu, cụ thể xuất khẩu sang Nhật Bản đạt 78,1 nghìn tấn với kim ngạch 167,6 triệu
USD, sang Trung Quốc đạt 37,1 nghìn tấn với kim ngạch 96,2 triệu USD. Đáng chú ý
là xuất khẩu sang Ấn Độ và I-xra-en có dấu hiệu tăng trưởng so với năm 2012, xuất
khẩu sang Ấn Độ tăng 3,8% về lượng và 4,8% về kim ngạch, sang I-xra-en tăng
11,0% về lượng và 16,8% về kim ngạch.
Châu Phi được đánh giá là khu vực tiềm năng về tiêu thụ cà phê, nhưng theo
thống kê năm 2013, xuất khẩu cà phê của Việt Nam sang khu vực này chỉ đạt 38,1
nghìn tấn với kim ngạch 74,5 triệu USD (giảm 15,9% về lượng và 17,1% về kim
ngạch so với năm 2012) trong đó 3 thị trường nhập khẩu chính của Việt Nam tại khu

GVHD: TS.Châu Minh Quang

Trang 3


Thiết kế, chế tạo bộ phận rung máy thu hoạch cà phê
vực này là An-giê-ri, Nam Phi và Ai Cập đều giảm so với năm 2012 cả về lượng, cả
về kim ngạch.

Hình 1.1 Tình hình xuất khẩu cà phê trên thế giới trong năm 2013
1.3 SẢN LƯỢNG VÀ DIỆN TÍCH CÀ PHÊ SẢN XUẤT Ở VIỆT NAM
* Diện tích trồng cà phê và sản lượng cà phê vùng Tây Nguyên
Theo Ban Chỉ đạo Tây Nguyên, các tỉnh Đắk Lắk, Lâm Đồng, Đắk Nông, Gia Lai
là vùng trọng điểm cà phê của cả nước, hiện nay các địa phương trong vùng trọng
điểmđã có tổng diện tích cà phê trên 539.800ha. Theo quy hoạch phát triển cà phê

Việt Nam do Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn công bố mới đây, đến năm
2020, các địa phương trong vùng trọng điểm này giảm diện tích cà phê xuống chỉ cịn
447.000ha, chiếm 89,4% so với tổng diện tích cà phê của cả nước.
Theo Bộ NN&PTNT và thống kê của các Sở NN&PTNT, ước tính diện tích trồng
cà phê nước ta năm 2012 đạt 616.000 ha, tăng 8% so với 571.000 ha năm 2011. Trong
đó, các tỉnh Dak Lak, Lâm Đồng và Dak Nơng vẫn đang tiếp tục mở rộng diện tích
gieo trồng (chủ yếu là loại cà phê Robusta), chiếm 58% diện tích trồng cà phê của cả

GVHD: TS.Châu Minh Quang

Trang 4


Thiết kế, chế tạo bộ phận rung máy thu hoạch cà phê
nước. Diện tích trồng cà phê Arabica ước tính vào khoảng 40.000 ha, chiếm 6,5%
tổng diện tích trồng cà phê của cả nước.
Bảng 1.1 Diện tích và sản lượng cà phê Việt Nam năm 2013 và dự báo 2020
NĂM 2013
STT

TỈNH

QUI HOẠCH ĐẾN NĂM 2020

Diện tích trồng

Tổng sản lượng

Diện tích trồng Tổng sản lượng

cà phê (ha)

cà phê (tấn)

cà phê (ha)

cà phê( tấn)

1

Đắk Lắk

201.340

503.350

170.000

425.000

2

Lâm Đồng

145.700

364.250

135.000

337.500

3

Đắk Nơng

116.350

290.875

69.000

172.500

4

Gia Lai

76.410

191.025

73.000

182.500

539.800

1.349.500

447.000

1.117.500

Tổng

Hình 1.2 Sản lượng cà phê Việt Nam theo vùng tính đến năm 2012 (đơn vị %)
GVHD: TS.Châu Minh Quang

Trang 5


Thiết kế, chế tạo bộ phận rung máy thu hoạch cà phê
Bảng 1.2 Diện tích trồng cà phê của Việt Nam theo tỉnh thành
Khu vực

Năm

Năm

Mục tiêu tới năm

2013

2014

2020

Dak Lak

207.152

210.000

170.000

Lâm Đồng

151.565

153.432

135.000

Dak Nơng

122.278

122.278

69.000

Gia Lai

77.627

78.030

73.000

Dồng Nai

20.000

20.800

13.000

Bình Phước

14.938

15.646

8.000

Kontum

12.158

13.381

12.500

Bà Rịa Vũng Tàu

7.071

15.000

5.000

Sơn La

9.000

10.650

5.000

Quảng Trị

5.050

5.050

5.000

Điện Biên

3.385

3.385

4.500

Các khu vực khác

5.700

5.700

-

Tổng

635.924

653.352

500.000

Hình 1.3 Sản lượng và diện tích trồng cà phê Việt Nam 2004-2013
Tại Đắk lắk , mặc dù có diện tích cà phê trên 210.000 ha, chiếm gần 41% diện
tích cà phê của Tây Nguyên và 30% diện tích của cả nước, với sản lượng mỗi năm đạt
GVHD: TS.Châu Minh Quang

Trang 6


Thiết kế, chế tạo bộ phận rung máy thu hoạch cà phê
từ 450 000 tấn cà phê trở lên. Tuy nhiên chỉ có 15% diện tích cà phê được trồng và thu
hoạch tại các công ty lớn như: Dak Man, 2-9, Phước An, Thắng Lợi, Ea Pơk…cịn lại
vẩn phân bố lẻ tẻ trong các hộ gia đình với diện tích chủ yếu từ 0,5 đến 1ha, số hộ dân
có diện tích trồng cà phê lớn rất ít.
1.4 CÁC LOẠI CÀ PHÊ ĐƯỢC TRỒNG TẠI VIỆT NAM
Hiện nay thường trồng 3 loại chính:
+Giống Arabica.
+Giống Robusta.
+ Giống Chari.

Ba giống này có thời vụ xen kẽ nhau tạo điều kiện thuận lợi cho việc trồng trọt và
thu hoạch.

1. Cây cà phê vối (Robusta)

2. Cây cà phê chè (Arabica)

3. Cây Cà phê mít (Chari)

Hình 1.4: Các loại cây cà phê được trồng nhiều ở Việt Nam
Tuy nhiên chỉ có hai lồi cà phê có ý nghĩa kinh tế. Lồi thứ nhất có tên thơng
thường trong tiếng Việt là cà phê chè (tên khoa học: Coffea arabica), đại diện cho
khoảng 61% các sản phẩm cà phê trên thế giới. Loài thứ hai là cà phê vối (tên khoa
học: Coffea canephora hay Coffea robusta), chiếm gần 39% các sản phẩm cà phê.
Ngồi ra cịn có Coffea liberica và chari (ở Việt Nam gọi là cà phê mít) với sản lượng
khơng đáng kể. Cà phê thuộc giống coffea gồm 70 loại khác nhau, nhưng chỉ có
khoảng 10 loại có giá trị kinh tế và trồng trọt.

GVHD: TS.Châu Minh Quang

Trang 7


Thiết kế, chế tạo bộ phận rung máy thu hoạch cà phê
1.4.1 Cà phê Arabica.
Tên khoa học là Coffee arabica, thường được gọi là cà phê chè, đại diện cho
khoảng 61% các sản phẩm cà phê trên thế giới. Có nguồn gốc từ Cao Nguyên nhiệt
đới Ethiopia đông Phi Châu. Arabica cao từ 3 – 7 m tùy điều kiện đất đai, khí hậu, độc
thân hoặc nhiều thân, lá nhỏ hình oval hoặc lưỡi mác, cành nhỏ mảnh khảnh ít phân
nhánh, tán nhỏ, quả hình bầu dục đơi khi hình trịn, quả chín có giống màu vàng có

giống màu đỏ tươi, đường kính 10 – 15 mm, thường có hai nhân, hiếm khi có ba nhân,
cuống quả khi chín rất mềm dễ rụng, nứt khi trời mưa. Thời gian nuôi quả 6 – 7 tháng,
khí hậu lạnh ở miền Bắc arabica chín rộ vào tháng 12 – 1 năm sau và muộn hơn 2 – 3
tháng so với Tây Nguyên. Khoảng 800 – 1200 quả/kg, cứ 2,5 – 3 kg hạt cho ra 1 kg
nhân, nhân có màu xám xanh, xanh lục,xanh nhạt, …Tuỳ theo phương pháp chế biến
lượng caffein trong nhân khoảng 1 – 3%.
1.4.2 Cà phê Robusta
Tên khoa học: Coffee canephora hay Coffee robusta, thường được gọi là cà phê
vối, chiếm gần 39% các sản phẩm cà phê. Có nguồn gốc từ khu vực sơng Conggơ và
miền núi thấp xích đạo và nhiệt đới Tây Phi Châu.Robusta cao 5-7m độc thân hoặc
nhiều thân, cành khá lớn phân nhiều nhánh, tán rộng, lá trung bình mặt lá gồ ghề. Đặc
biệt, hoa robusta không ra lại vào mùa sau tại vị trí cũ, quả chín màu đỏ sẫm, đường
kính 10 – 13 mm, hình bầu dục hoặc trịn có hai nhân đôi khi một nhân, vỏ quả cứng
và cuống dai hơn arabica. Cứ khoảng 3 kg quả cho ra 1 kg nhân, nhân hình bầu dục
hơi trịn có màu xám xanh, xanh bạc, vàng mỡ gà,…Tuỳ thuộc vào cách chế biến
lượng caffein có khoảng 1,5 – 3%.
1.4.3 Cà phê Chari
Tên khoa học: Coffee chari, ở Việt Nam thường được gọi là cà phê mít. Có nguồn
gốc ở xứ Ubangui Chari thuộc Biển Hồ gần xa mạc Xahara, du nhập vào Việt Nam
năm 1905, cây lớn cao 6 – 15 m lá to hình trứng hoặc hình lưỡi mác, gân lá nổi lên ở
mặt dưới, cành lớn tán rộng. Quả hình bầu dục, núm to và lồi, tùy điều kiện khí hậu
vùng đất quả sẽ chín sớm hơn hoặc cùng lúc với thời điểm cây ra hoa, cà phê mít có
đặc điểm ra hoa tại vị trí cũ vào vụ kế tiếp nên vào vụ thu hoạch (tháng 5 – tháng 7)

GVHD: TS.Châu Minh Quang

Trang 8


Thiết kế, chế tạo bộ phận rung máy thu hoạch cà phê

trên tại một đốt cành có thể có cùng lúc quả xanh, quả chín, nụ, hoa. Đây là yếu tố bất
lợi cho thu hoạch và giảm năng suất.
1.5 THỊ TRƯỜNG CÀ PHÊ THẾ GIỚI
1.5.1 Tổng sản lượng cà phê thế giới năm 2013/14
Theo dự báo của Bộ Nông nghiệp Mỹ, tổng sản lượng cà phê (gồm cà phê
Arabica và Robusta) thế giới năm 2013/14 sẽ đạt 150,47 triệu bao (bao 60 kg), điều
chỉnh tăng 4,14 triệu bao so với dự báo hồi tháng 6/2013, song giảm 2,80 triệu bao so
với mức cao kỷ lục 153,27 triệu bao của năm 2012/13, với sản lượng sẽ đạt kỷ lục ở
Việt Nam và giảm ở Braxin, Inđônêxia, Mêhicô và Trung Mỹ. Trong đó, tổng sản lượng
cà phê Arabica thế giới sẽ đạt 86,66 triệu bao, giảm so với 89,89 triệu bao của năm
2012/13; và tổng sản lượng cà phê Robusta sẽ đạt 63,81 triệu bao, tăng nhẹ so với 63,38
triệu bao của năm 2012/13.
Bảng 1.3 Sản lượng cà phê thế giới (Arabica + Robusta) (đơn vị: ngàn bao)
2011/12

2012/13

2013/14

Tổng sản lượng

144.040

153.268

150.465

Braxin

49.200

56.100

53.100

Việt Nam

26.000

26.500

28.500

Inđônêxia

8.300

10.500

9.500

Côlômbia

7.655

9.925

10.000

Êtiôpia

6.320

6.325

6.350

ấn Độ

5.230

5.303

5.125

Hônđurat

5.600

4.600

5.000

Mêhicô

4.300

4.500

3.800

Các nước khác

21.825

21.005

21.355

GVHD: TS.Châu Minh Quang

Trang 9


Thiết kế, chế tạo bộ phận rung máy thu hoạch cà phê
1.5.2 Thống kê lượng cà phê xuất khẩu
Tổ chức cà phê thế giới (ICO) vừa đưa ra thống kê lượng cà phê xuất khẩu toàn
thế giới và từng nước đến hết tháng 5/2013 và so sánh với cùng kỳ năm ngối. Theo
đó, lượng cà phê xuất khẩu tồn thế giới tháng 5 đạt hơn 9,75 triệu bao, thấp hơn 5%
so với tháng 5 năm ngoái với trên 10,32 triệu bao (loại 60kg/bao). Tuy nhiên, tính
chung từ đầu niên vụ tháng 10/2012 đến hết tháng 5/2013, lượng cà phê xuất khẩu đạt
75,6 triệu bao, cao hơn 5,2% so với cùng kỳ năm ngối.

Hình 1.5 Những quốc gia xuất khẩu trên 1 triệu bao cà phê

Hình 1.6 Sản lượng cà phê Việt Nam, tính theo loại (đơn vị: nghìn bao 60kg)
GVHD: TS.Châu Minh Quang

Trang 10

Thiết kế, chế tạo bộ phận rung máy thu hoạch cà phê

Hình 1.7 Xuất khẩu cà phê của thế giới
Cho đến nay sản lượng cà phê cả nước chiếm 8% sản lượng nông nghiệp, chiếm
25% giá trị xuất khẩu và là nước xuất khẩu cà phê Robusta lớn nhất thế giới với các
tỉnh Tây Ngun có diện tích canh tác lớn nhất là ĐăkLăc, Lâm Đồng, Đắk Nông và
Gia Lai, mang lại việc làm ổn định, thu nhập cao cho hàng triệu người. Góp phần ổn
định kinh tế xã hội ở những vùng xa xơi hẻo lánh, dân tộc ít người
1.6 SO SÁNH VIỆC SẢN XUẤT CÀ PHÊ Ở VIỆT NAM VÀ NHIỀU NƯỚC
TRÊN THẾ GIỚI.
1.6.1 VIỆT NAM
Việc thu hoạch vẫn cịn đơn lẻ chưa có tính cơ giới cao,vẫn cị mang tính thủ
cơng như :
1.6.1.1 Thu hoạch thu cơng bằng tay
Người lao động trải bạt ở gốc cây, dùng tay tuốt từng cành cà phê, năng suất thấp,
trung bình 200Kg cà phê tươi 1 ngày công, tương đương 20 ngày công lao động cho 1
tấn cà phê khô. Nhược điểm tốn nhiều cơng lao động, khó th lao động, giá nhân công
cao, thời gian thu hoạch kéo dài
GVHD: TS.Châu Minh Quang

Trang 11


Thiết kế, chế tạo bộ phận rung máy thu hoạch cà phê

a, Trải bạt ở gốc

c, Dùng tay để thu hoạch

e, Vác lên vai để vận chuyển

b, Dùng bao tay để thu hoạch

d, Gom bạt để loại bỏ lá, rác

f, Phơi khơ thủ cơng bằng tay

Hình 1.8 Thu hoạch cà phê bằng tay
1.6.1.2 Thu hoạch bằng máy cầm tay sư dụng bình ác quy
Máy có kiểu dáng hết sức gọn nhẹ, máy nặng 1kg, bình ắc quy khơ 2kg với điện
áp 6V, chiều dài của máy 54cm. Cặp lô giống như hai ngón tay hình chữ V có tốc độ
GVHD: TS.Châu Minh Quang

Trang 12


Thiết kế, chế tạo bộ phận rung máy thu hoạch cà phê
quay 1.150 vịng/phút, lắc quả nhanh mà khơng mất sức. Đối với máy này thì năng
suất làm việc bằng 4 người hái bằng tay, có thể hái trên một tấn quả tươi/ngày. Mỗi
ngày tốn 500 đồng tiền điện để sạc bình. Nhược điêm cơng suất hái cũng thấp, khó
thực hiện ơ những vườn cà phê cây lớn, nhiều cành.Có những đánh giá mang tính
thống nhất cao như:
Máy dễ sử dụng, nhưng để thao tác có năng suất cao cần phải có thêm thời gian

▪

và kỹ năng nhuần nhuyễn hơn.
▪

Sử dụng hái cà chín hiệu quả cao hơn cà chưa chín gấp nhiều lần.

▪

Chưa thể hái được ở những vị trí khó như chạng ba, ngóc ngách hoặc cây cà
nhiều cành nhánh rậm rạp đang chéo nhau.
Sử dụng hiệu quả nhất ở những cành suông, thẳng của cây cà tơ, cây cà khoảng

▪

5-7 tuổi. Trên cây cà già thì cành nhánh chằng chéo, vướng víu khó hái.
Nên trải nhiều bạt để hạn chế vung vải và chia nhóm khoảng 3 người hái, 1

▪

người dùng máy hái những cành nhiều quả, 2 người kéo bạt, hái phụ những
chùm bị sót và những ngóc ngách máy khơng hái tới được.

Máy cầm tay

Hái cà phê

Hình 1.9 Hình thức thu hoạch cà phê bằng máy cầm tay dùng bình ác qui
1.6.1.3 Máy hái cà phê cầm tay sư dụng động cơ xăng
Chiếc máy hái cà phê được nghiên cứu là một cánh tay rôbôt bằng nhơm và bàn
tay bằng silicon dẻo, có 5 ngón, hoạt động theo cơ chế rung, lắc kẹp thay cho bàn tay
người tuốt cà phê. Sử dụng đông cơ xăng hai thì xăng pha nhớt tỉ lệ pha 1 nhớt/18
xăng.
GVHD: TS.Châu Minh Quang

Trang 13