(Luận văn) nghiên cứu một số thông số chính làm cơ sở thiết kế máy làm sạch và phân loại thóc phù hợp với quy mô hộ sản xuất lúa ở miền trung, năng suất 1 tấn giờ

i

LỜI CAM ĐOAN

Tơi cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của tôi;
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai
công bố trong bất kỳ cơng trình nào khác.

lu
an
va

Thành phố Huế, ngày 25 tháng 5 năm 2016

n

Tác giả

p

ie

gh

tn

to
d

oa

nl

w

do

Trần Mạnh Hùng

nf
va

an

lu
z
at
nh
oi

lm
ul
z
m

co

l.
ai

gm

@
an
Lu
n

va
ac
th
si

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma


iiii

Lời cảm ơn
lu

Trong quá trình học tập, nghiên cứu để hoàn thành Luận văn

an
n

va

này, ngoài sự nỗ lực cố gắng của bản thân, tôi đã luôn luôn nhận

tn

to

được sự tận tình quan tâm, giúp đỡ, hướng dẫn và tạo điều kiện

ie

gh

thuận lợi của Quý thầy, cô giáo trong Khoa Cơ khí - Cơng nghệ,

p

Trường Đại học Nơng Lâm - Đại học Huế; cùng gia đình, bạn bè và

do

nl

w

đồng nghiệp. Nhân dịp này tôi xin chân thành cảm ơn về sự giúp đỡ

d

oa

q báu đó.

an

lu

Đặc biệt tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc và kính trọng đến

nf
va

NGND. PGS. TS. Phan Hịa, người thầy hướng dẫn khoa học cho tơi,

z
at
nh
oi

thành Luận văn này.

lm
ul

đã dành nhiều thời gian, tâm huyết, công sức để giúp đỡ tơi hồn

z

Thành phố Huế, ngày 25 tháng 5 năm 2016

gm

@

Tác giả

m

co

l.
ai

Trần Mạnh Hùng

an
Lu
n

va
ac
th
si

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma


iii

lu
an
n

va
p

ie

gh

tn

to
d

oa

nl

w

do
nf
va

an

lu
z
at
nh
oi

lm
ul

z
m

co

l.
ai

gm

@
an
Lu
n

va
ac
th
si

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma


iv

TÓM TẮT

lu

Khu vực miền Trung là một trong ba vùng trồng lúa chính của Việt Nam. Trong

những năm qua cùng với sự tăng trưởng của sản xuất nông nghiệp, việc ứng dựng cơ
giới hóa trong thu hoạch và sơ chế thóc đang từng bước được thực hiện góp phần nâng
cao năng suất lao động và chất lượng sản phẩm. Tuy nhiên, thực tiễn hiện nay cho thấy,
nếu như trong các khâu thu hoạch, sấy khơ đã được cơ giới hóa bằng các loại máy,
thì khâu làm sạch và phân loại thóc, người nơng dân vẫn cịn sử dụng các biện
pháp thủ cơng như quạt tay, quạt hịm năng suất thấp, chi phí lao động cao. Hiện
nay đã có một số nghiên cứu về máy làm sạch và phân loại hạt của các Trường
Đại học và một số Viện Nghiên cứu. Nhưng các máy này có năng suất quá lớn, giá
thành đắt, chưa phù hợp với thực tiễn sản xuất quy mơ nhỏ lẻ, năng suất thấp như
ở miền Trung. Vì vậy, việc chế tạo một loại máy làm sạch và phân loại thóc có
năng suất và giá thành phù hợp với khu vực này là cấp thiết.

an
n

va

p

ie

gh

tn

to

Đề tài đã nghiên cứu một số thơng số chính làm cơ sở thiết kế máy làm sạch
và phân loại thóc phù hợp với quy mô hộ sản xuất lúa ở miền Trung, năng suất 1
tấn/giờ, cụ thể:

oa

nl

w

do

- Thứ nhất, đã nghiên cứu tình hình cơ giới hóa trong nơng nghiệp ở khu vực
miền Trung, nhất là khâu làm sạch và phân loại thóc sau thu hoạch.

d

- Thứ hai, đã nghiên cứu tính chất cơ lý của cây lúa và hạt thóc và một số
giống lúa đang được trồng phổ biến ở khu vực miền Trung;

an

lu

nf
va

- Thứ ba, đã điều tra khảo sát các loại máy phân loại và làm sạch đang được
dùng phổ biến hiện nay trên thế giới và Việt Nam. Trên cơ sở phân tích ưu, nhược
điểm của mỗi loại máy để lựa chọn nguyên lý máy làm sạch và phân loại thóc năng
suất 1tấn/giờ.

z

at
nh
oi

lm
ul

z

- Thứ tư, đã nghiên cứu xác định các thông số cơ bản của các bộ phận chính
của máy như sàng, quạt gió, thùng chứa ngun liệu và bộ phận truyền động, làm cơ
sở để thiết kế máy làm sạch và phân loại thóc phù hợp với quy mô hộ sản xuất lúa ở
miền Trung, năng suất 1 tấn/giờ.

gm

@

m

co

l.
ai

Kết quả tính tốn xác định một số thơng số kỹ thuật chính để thiết kế máy
làm sạch và phân loại thóc sẽ là cơ sở khoa học khơng những dùng trong chế tạo
máy làm sạch và phân loại thóc, mà cịn là cơ sở để phát triển máy làm sạch và phân
loại các hạt khác trong nông nghiệp; góp phần nâng cao năng suất, hiệu quả kinh tế
và giảm cường độ lao động nặng nhọc cho người nông dân miền Trung.

an
Lu

n

va
ac
th
si

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma


v

MỤC LỤC
Lời cam đoan .............................................................................................................. i
Lời cám ơn .................................................................................................................ii
Tóm tắt ..................................................................................................................... iii
Mục lục ...................................................................................................................... iv
Danh mục các bảng .................................................................................................. vi
Danh mục các hình ..................................................................................................vii
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1

lu
an
n

va

Tính cấp thiết của đề tài ................................................................................... 1

2.

Mục tiêu của đề tài ........................................................................................... 1

3.

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ......................................................................... 2

tn

to

1.

1.1.

Tầm quan trọng của cây lúa và sản xuất lương thực trên thế giới và ở
Việt Nam .......................................................................................................... 3

p

ie

gh

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU .......................................................... 3

w

do

Tình hình cơ giới hóa sản xuất lúa trên thế giới và ở Việt Nam ...................... 5

1.3.

Các nghiên cứu về máy làm sạch và phân loại hạt trên thế giới .................... 10

1.4.

Các nghiên cứu về máy làm sạch và phân loại thóc ở Việt Nam .................. 13

1.5.

Một số giống lúa đang được trồng phổ biến ở miền Trung ........................... 22

d

oa

nl

1.2.

nf
va

an

lu

lm
ul

1.5.1. Giống lúa Khang dân 18 ................................................................................ 22

z
at
nh
oi

1.5.2. Giống lúa IR64 ............................................................................................... 23
1.5.3. Giống lúa IR 17494 ........................................................................................ 24

z

1.5.4. Giống lúa Xi 23 .............................................................................................. 25

@

gm

1.5.5. Giống lúa X 21 ............................................................................................... 26

co

l.
ai

CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU.............................................................................................. 28
Đối tượng nghiên cứu .................................................................................... 28

2.2.

Phạm vi nghiên cứu ........................................................................................ 28

m

2.1.

an
Lu

n

va
ac
th
si

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma


vi

2.3.

Nội dung nghiên cứu ...................................................................................... 28

2.4.

Phương pháp nghiên cứu................................................................................ 28

2.4.1. Phương pháp nghiên cứu tài liệu ................................................................... 28
2.4.2. Phương pháp điều tra khảo sát và xử lý số liệu thống kê .............................. 29
2.4.3. Phương pháp phỏng vấn chuyên gia .............................................................. 31
2.4.4. Phương pháp tính tốn và thiết kế máy nơng nghiệp ..................................... 32
CHƯƠNG 3. NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .................................. 33

lu

3.1.

Một số tính chất cơ lý của cây lúa và hạt thóc ............................................... 33

3.2.

Yêu cầu kỹ thuật của máy làm sạch và phân loại thóc .................................. 37

3.3.

Lựa chọn sơ đồ nguyên lý máy làm sạch và phân loại thóc .......................... 37

an
n

va

3.3.1. Cơ sở để lựa chọn nguyên lý máy làm sạch và phân loại thóc ...................... 37

Nghiên cứu xác định một số thông số của máy làm sạch, phân loại thóc ..... 41

tn

to

3.3.2. Lựa chọn sơ đồ nguyên lý máy làm sạch và phân loại thóc .......................... 39
3.4.

gh

p

ie

3.4.1. Nghiên cứu tính tốn các thơng số của sàng lắc ............................................ 41

w

do

3.4.2. Nghiên cứu, tính tốn các thơng số của quạt gió ........................................... 50

oa

nl

3.4.3. Nghiên cứu tính tốn thùng chứa nguyên liệu ............................................... 55

d

3.4.4. Nghiên cứu thiết kế các bộ truyền ................................................................. 56

lu

Đề xuất hướng thiết kế máy làm sạch và phân loại thóc ............................... 60

nf
va

an

3.5.

CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .............................................................. 61

lm
ul

Kết luận .......................................................................................................... 61

4.2.

Đề nghị ........................................................................................................... 61

z
at

nh
oi

4.1.

TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 62

z
m

co

l.
ai

gm

@
an
Lu
n

va
ac
th
si

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma

vii

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1. Một số nước có diện tích trồng lúa nhiều trên thế giới ............................ 3
Bảng 1.2. Thành phần sinh hóa của một số cây lương thực (%) ............................. 3
Bảng 1.3. Sự phát triển lương thực nước ta từ 2010 đến 2014 ................................ 4
Bảng 3.1. Kích thước cơ bản của hạt các loại thóc đang sản xuất phổ biến ở
miền Trung ............................................................................................. 38

lu

Bảng 3.2. Phân phối tỷ số truyền ........................................................................... 57

an
n

va

Bảng 3.3. Tổng hợp một số thống số chính của máy làm sạch và phân loại
thóc......................................................................................................... 59

p

ie

gh

tn

to
d

oa

nl

w

do
nf
va

an

lu
z
at
nh
oi

lm
ul
z
m

co

l.
ai

gm

@
an
Lu
n

va
ac
th
si

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma


viii

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Máy cấy tại Nhật Bản .............................................................................. 5
Hình 1.2. Thu hoạch lúa bằng máy gặt đập liên hợp tại Hàn Quốc......................... 6
Hình 1.3. Máy cày đang làm việc tại tại tỉnh Quảng Bình ...................................... 7
Hình 1.4. Cày ruộng bằng trâu tại tỉnh Quảng Trị ................................................... 8
Hình 1.5. Cấy lúa bằng thủ công tại tỉnh Hà Tĩnh ................................................... 8
Hình 1.6. Máy gặt đập liên hợp tại tỉnh Thừa Thiên Huế........................................ 9

lu

Hình 1.7. Máy đập lúa tại tỉnh Nghệ An.................................................................. 9

an
n

va

Hình 1.8. Máy làm sạch 5TZ-1500 ........................................................................ 10

tn

to

Hình 1.9. Máy làm sạch bằng sàng khí kết hợp - Westrup .................................... 11
Hình 1.10. Máy làm sạch super K541A .................................................................. 11

gh

p

ie

Hình 1.11. Máy làm sạch Petkus K-525-527 ........................................................... 12

do

Hình 1.12. Máy làm sạch bằng sàng khí Delta Super 102....................................... 12

nl

w
d

oa

Hình 1.13. Máy làm sạch bằng sàng khí Delta Super 112....................................... 13

an

lu

Hình 1.14. Phương pháp quạt tay ............................................................................ 14

nf
va

Hình 1.15. Phương pháp rê gió................................................................................ 15

lm
ul

Hình 1.16. Quạt hịm ............................................................................................... 16

z
at
nh
oi

Hình 1.17. Máy làm sạch và phân loại CL-2 ........................................................... 17
Hình 1.18. Máy làm sạch và phân loại hạt CL-3 ..................................................... 18

z

Hình 1.19. Máy làm sạch và phân loại hạt LS - 2 của Viện Cơ điện Nông
nghiệp và Công nghệ Sau thu hoạch ..................................................... 19

gm

@

co

l.
ai

Hình 1.20. Máy làm sạch và phân loại hạt LS-3 của Viện Cơ điện Nông
nghiệp và Công nghệ Sau thu hoạch ..................................................... 20

m

Hình 1.21. Máy làm sạch và phân loại của Cơng ty Cổ phân Cơ khí An Giang ..... 21

an
Lu

Hình 1.22. Máy làm sạch và phân loại lúa giống của kỹ sư Ngơ Văn Hố ............. 21

n

va

Hình 1.23. Máy làm sạch và phân loại hạt 2,5 tấn/giờ ............................................ 22

ac
th
si

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma


ix

Hình 1.24. Giống lúa Khang dân 18 ........................................................................ 23
Hình 1.25. Giống lúa IR64 ...................................................................................... 24
Hình 1.26. Giống lúa IR 17494 ............................................................................... 25
Hình 1.27. Giống lúa Xi 23 ..................................................................................... 26
Hình 1.28. Giống lúa X 21 ....................................................................................... 26
Hình 3.1. Cánh đồng lúa ........................................................................................ 33
Hình 3.2. Cây lúa ................................................................................................... 34
Hình 3.3. Bơng lúa ................................................................................................. 34
Hình 3.4. Thóc sau khi thu hoạch .......................................................................... 35

lu
an

Hình 3.5. Kích thức cơ bản của hạt thóc ............................................................... 37

va
n

Hình 3.7. Phân bố lỗ trịn trên sàng ....................................................................... 43

gh

tn

to

Hình 3.8. Sàng ....................................................................................................... 44

p

ie

Hình 3.9. Quạt gió.................................................................................................. 54

w

do

Hình 3.10. Vỏ quạt ................................................................................................... 55

d

oa

nl

Hình 3.11. Thùng chứa nguyên liệu ........................................................................ 56

nf
va

an

lu
z
at
nh
oi

lm
ul
z
m

co

l.
ai

gm

@
an
Lu
n

va
ac
th
si

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma


1

MỞ ĐẦU
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Khu vực miền Trung là một trong ba vùng trồng lúa chính của Việt Nam, diện
tích trồng lúa của cả khu vực vào khoảng 1,23 triệu ha với sản lượng gần 6,6 triệu tấn
thóc (Tổng cục Thống kê, số liệu năm 2013). Trong những năm qua cùng với sự tăng
trưởng của sản xuất nơng nghiệp, việc ứng dựng cơ giới hóa trong thu hoạch và sơ chế
thóc đang từng bước được thực hiện góp phần nâng cao năng suất lao động và chất
lượng sản phẩm.

lu
an

Trong sản xuất lúa hiện nay, khâu thu hoạch đã được cơ giới hóa bằng các
máy gặt đập liên hợp hoặc bằng các máy gặt rải hàng, máy gặt cầm tay kết hợp với
máy đập lúa dọc trục.

n

va

ie

gh

tn

to

Trong khâu làm khô sản phẩm, người dân vẫn sử dụng các biện pháp phơi
nắng thủ công và kết hợp với một số loại máy sấy.

p

Còn đối với khâu làm sạch và phân loại thóc, người dân thường sử dụng
các biện pháp thủ cơng như quạt tay, quạt hịm năng suất thấp, chi phí lao động
cao. Hiện nay đã có một số nghiên cứu về máy làm sạch và phân loại hạt của các
Trường Đại học và một số Viện Nghiên cứu. Nhưng các máy này có năng suất quá
lớn, giá thành đắt, chỉ phù hợp với quy mô của những khu vực sản xuất lúa tập
trung như đồng bằng sông Hồng, đồng bằng sơng Cửu Long. Trong khi đó, hầu
hết người nông dân khu vục miền Trung chủ yếu sản xuất lúa quy mơ nhỏ lẻ, năng

d

oa

nl

w

do

nf
va

an

lu

lm
ul

suất thấp. Vì vậy, đứng trước nhu cầu thực tế của người nông dân cần một loại

z
at
nh
oi

máy làm sạch và phân loại thóc có năng suất và giá thành phù hợp, chúng tôi thực
hiện đề tài: “Nghiên cứu một số thơng số chính làm cơ sở thiết kế máy làm sạch

z

và phân loại thóc phù hợp với quy mô hộ sản xuất lúa ở miền Trung, năng suất
1 tấn/giờ”.

l.
ai

gm

@

2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI

m

co

Xác định được một số thơng số chính làm cơ sở để thiết kế máy làm sạch và
phân loại thóc phù hợp với quy mô hộ sản xuất lúa ở miền Trung, năng suất 1
tấn/giờ.

an
Lu

n

va
ac
th
si

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma


2

3. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN
3.1. Ý nghĩa khoa học
Kết quả tính tốn xác định một số thơng số kỹ thuật chính để thiết kế máy
làm sạch và phân loại thóc sẽ làm cơ sở khoa học khơng những dùng chế tạo máy
làm sạch và phân loại thóc, mà còn là cơ sở để phát triển máy làm sạch và phân loại
các hạt khác trong nông nghiệp.

3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Kết quả thiết kế làm cơ sở tạo để chế tạo ra máy làm sạch và phân loại thóc,
góp phần nâng cao năng suất, hiệu quả kinh tế và giảm cường độ lao động nặng
nhọc cho người nông dân miền Trung.

lu
an
n

va
p

ie

gh

tn

to
d

oa

nl

w

do
nf
va

an

lu
z
at
nh
oi

lm
ul
z
m

co

l.
ai

gm

@
an
Lu
n

va
ac
th
si

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma


3

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
1.1. TẦM QUAN TRỌNG CỦA CÂY LÚA VÀ SẢN XUẤT LƯƠNG THỰC
TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM
Lúa là một trong những cây lương thực quan trọng trên thế giới, tổng diện
tích và tổng sản lượng chỉ đứng sau lúa mì, nhưng năng suất lại cao hơn cây lúa mỳ
và nhiều loại cây có hạt khác.

lu
an
n

va

Bảng 1.1. Một số nước có diện tích trồng lúa nhiều trên thế giới [2]

ie

gh

tn

to

Diện tích trồng lúa trên thế giới rất lớn (khoảng 153 triệu ha) nhưng phân bố
không đều. Trên 90% diện tích tập trung tại châu Á. Cịn lại châu Âu, châu Phi,
châu Mỹ và châu Úc (châu Đại Dương) chỉ chiếm xấp xỉ 10%. Có khoảng 40 nước
trồng lúa nhiều, trong đó có 13 nước diện tích trồng lúa từ 1 triệu ha trở lên. Bảng
1.1 nêu lên một số nước có diện tích trồng lúa nhiều trên thế giới [2].

Ấn Độ

p

Nước

Thái
Lan

Việt
Myanma
Nam

29,09

9,98

7,33

Diện tích

nl

w

do

Trung
Băng la đét Inđơnêxia
Quốc

43,40

10,52

11,80

7,01

d

oa

(triệu ha)

lu

nf
va

an

Về năng suất lúa bình quân trên thế giới năm 2015 vào khoảng 4,40 tấn/ha.
Những nước có năng suất lúa cao là Mỹ 7,53 tấn/ha, Tây Ban Nha 7,56 tấn/ha, Nhật

Bản 6,65 tấn/ha. Trong khi đó, có những nước năng suất lúa còn thấp như Angola,
chỉ đạt 0,70 tấn/ha.

lm
ul

z
at
nh
oi

Về giá trị dinh dưỡng, so sánh với một số cây lương thực khác ta thấy
lúa giàu tinh bột và đường, nhưng lại nghèo protit và chất béo hơn lúa mỳ và
ngô (bảng 1.2).

z

Bảng 1.2. Thành phần sinh hóa của một số cây lương thực (%) [2]
Xenlulo

Chất
béo

Lúa nước

0,60

0,30

0,5

Lúa mỳ

1,20

0,60

Ngô

0,40

0,25

Khác

0,6

0,55

9,45

2,5

11,5

83,5

0,15

0,55

0,6

12,5

86,0

0,25

0

l.
ai

Protit Tinh bột Đường

co

Nước

gm

@

Tên cây trồng

88,0

m

an
Lu

n

va
ac
th
si

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma


4

Sản phẩm cây lúa không chỉ dùng làm lương thực cho con người, mà cịn là
nguồn thức ăn chính cho nhiều loại gia súc.
Có thể nói rằng, lúa là một cây lương thực quan trọng, có diện tích nhiều, sản
lượng lớn và giá trị kinh tế cao. Việt Nam là một nước có diện tích trồng lúa đứng
thứ 6 trên thế giới. Diện tích và sản lượng lúa của Việt Nam tập trung ở các tỉnh
đồng bằng sông Hồng, đồng bằng sông Cửu Long và duyên hải miền Trung. Về
năng suất lúa tăng dần từ 2,16 tấn/ha năm 1975 lên 5,76 tấn/ha năm 2014.
Về tổng sản lượng lương thực cũng tăng lên liên tục trong mấy năm liền. Từ
44,632 triệu tấn năm 2010 lên 50,168 triệu tấn năm 2014. Bảng 1.3 nói lên sự phát
triển lương thực nước ta từ năm 2010 đến 2014.

lu

Từ một nước thường xuyên phải nhập lương thực, qua mấy năm đổi mới phát
triển nông nghiệp, nước ta đã giải quyết được nhu cầu cơ bản về lương thực cho

nhân dân và hằng năm có khối lượng xuất khẩu lớn. Liên tục từ năm 2010 đến năm

an
n

va

p

ie

gh

tn

to

2014, bình quân mỗi năm, nước ta xuất khẩu trên 7 triệu tấn gạo. Năm 2014 trong
40,2 triệu tấn gạo xuất khẩu trên thế giới, Việt Nam chiếm khoảng 7 triệu tấn, đứng
thứ 2 sau Thái Lan (khoảng 8 triệu tấn).
Bảng 1.3. Sự phát triển lương thực nước ta từ 2010 đến 2014 [2]

do
nl

w

Sản lượng lương thực

Diện tích gieo trồng

oa

cây lương thực

Năng suất lúa

d

Năm

(triệu tấn)

lu

2012

8,918

2013

9,074

2014

8,992

40,005

5,340

47,235

42,398

5,540

48,712

43,737

5,640

49,231

44,039

5,570

44,975

5,760

z

8,777

44,632

z

at
nh
oi

2011

Riêng thóc

(quy thóc)

lm
ul

8,615

nf
va

an

2010

(tấn/ha)

Tổng số

(triệu ha)

gm

@

50,168

m

co

l.
ai

Năng suất và sản lượng lúa ở nước ta tăng nhanh, trước hết là do đường lối,
chủ trương, chính sách đổi mới của Đảng và Nhà nước đúng đắn, phù hợp với quy
luật, hợp lòng dân, đúc rút được kinh nghiệm sáng tạo của quần chúng. Đặc biệt là
chủ trương đổi mới, khẳng định người nông dân là đơn vị kinh tế tự chủ. Nhà nước

an
Lu

n

va

giao ruộng đất lâu dài cho nông dân sử dụng đã khơi dậy được tiềm năng to lớn,

ac
th
si

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma

5

tính tích cực của hơn 8 triệu hộ nơng dân thâm canh trên chính mảnh đất của mình.
Mặt khác, việc đưa hàng loạt giống lúa mới có năng suất cao, kết hợp việc mở rộng
diện tích gieo trồng, áp dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật, đổi mới công nghệ sản
xuất và chế biến nông sản, tăng cường đầu tư máy móc, thiết bị cơ điện vào nơng
nghiệp, cũng là những yếu tố quan trọng làm tăng năng suất và sản lượng lúa ở
nước ta.
1.2. TÌNH HÌNH CƠ GIỚI HÓA SẢN XUẤT LÚA TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở
VIỆT NAM
Tại một số nơi có nền sản xuất lúa nước phát triển như Mỹ, Nga, Hàn Quốc,
Nhật Bản, và Đài Loan, q trình sản xuất lúa được cơ giới hóa hồn tồn, mang

lu

tính đồng bộ cao. Để có thể ứng dụng khâu thu hoạch bằng máy trên cây lúa, khâu
cấy phải đảm bảo khoảng cách hàng tiêu chuẩn, ruộng đất phải quy hoạch tốt, hệ

an
n

va

thống thủy lợi đầu tư đầy đủ, kế hoạch sản xuất phải được thiết lập đảm bảo cho
việc ứng dụng máy móc một cách đồng bộ và triệt để.

p

ie

gh

tn

to

Mỗi nước, mỗi quốc gia có một mơ hình quản lý khác nhau. Tại Nhật Bản,
cơ giới hóa chủ yếu theo mơ hình trang trại. Tỷ lệ diện tích sử dụng máy cấy tại
Nhật Bản năm 1960 là 3%, năm 1980 đã tăng 91%. Tỷ lệ diện tích thu hoạch bằng
máy năm 1970 là 27%, năm 1980 tăng 95%. Hiện nay, tất cả diện tích lúa tại Nhật
Bản đều được cấy và thu hoạch bằng máy.

d

oa

nl

w

do

nf
va

an

lu

z
at
nh
oi

lm
ul
z
m

co

l.
ai

gm

@
Hình 1.1. Máy cấy tại Nhật Bản

an
Lu

n

va

Tại Đài Loan cơ giới hóa chủ yếu mang tính dịch vụ. Nhưng dù dưới hình
thức nào thì việc lập kế hoạch trong sản xuất mang tính khoa học rất cao.

ac
th
si

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma


6

Trung Quốc luôn coi nông nghiệp là nền tảng của nền kinh tế quốc dân và cơ
giới hóa đóng một vai trị quan trọng đối với sự phát triển nơng nghiệp. Tính đến
cuối năm 2014, tổng động lực máy nơng nghiệp ở Trung Quốc đạt 904 triệu kW,
tăng 6,5% so với năm 2013. Trong đó có hơn 3 triệu máy kéo cỡ lớn và cỡ trung, 17
triệu máy kéo cỡ nhỏ, 13 triệu xe vận tải dùng trong nông nghiệp, hơn 740.000 máy
gặt đập liên hợp và một lượng lớn máy nơng nghiệp. Cơ giới hóa trong sản xuất
nơng nghiệp đạt 50,45% (trong đó cơ giới hóa trong sản xuất lúa đạt 56,3%). Năm
2014, Chính phủ Trung Quốc đã đầu tư 14 tỷ NDT (nhân dân tệ) để hỗ trợ nông dân
mua máy. Xuất phát từ nhu cầu của thị trường về máy nông nghiệp cỡ trung và cỡ
lớn tăng nhanh nên các nhà máy chế tạo máy nông nghiệp nổi tiếng trên thế giới đã
đặt văn phòng đại diện tại Trung Quốc như Công ty Tongyang của Hàn Quốc, hãng
Kubota và Yanmar của Nhật Bản…

lu
an
n

va
p

ie

gh

tn

to
d

oa

nl

w

do
nf
va

an

lu
z
at
nh
oi

lm
ul
Hình 1.2. Thu hoạch lúa bằng máy gặt đập liên hợp tại Hàn Quốc

z

gm

@

Hiện nay, ở Trung Quốc, Hàn Quốc, Đài Loan và Nhật Bản đang sử dụng
phương pháp cấy bằng máy cấy 4, 6 và 8 hàng, mạ thảm được sản xuất theo kiểu

m

co

l.
ai

công nghiệp. Khâu chăm sóc cũng sử dụng các thiết bị hiện đại như máy bón phân,
máy phun thuốc liên hợp với máy kéo, các trạm cung cấp nước tưới. Bên cạnh đó,
một số nơi cịn sử dụng máy bay để thực hiện bón phân, phun thuốc. Khâu thu

an
Lu

n

va

hoạch lúa cũng được cơ giới hóa ở mức độ cao, đa số các nước sử dụng máy thu
hoạch liên hợp với chiều rộng làm việc lớn, chỉ có một số rất ít các nước thuộc khu

ac
th
si

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma


7

vực Đơng Nam Á và Nam Á cịn thu hoạch bằng phương pháp thủ công. Khâu làm
khô và phân loại, làm sạch cũng đã được cơ giới hóa hồn tồn.
Cơ giới hóa trong sản xuất lúa tại Việt Nam bắt đầu từ cuối những năm
1960, nhưng do chế độ bao cấp nên tốc độ phát triển chậm và không ổn định.
Trong năm 2015, mức độ cơ giới hóa làm đất trồng lúa đạt 75%, tưới tiêu chủ
động đạt 85%, sấy lúa vụ hè thu đạt 39% và khâu gieo sạ đạt khoảng 20%. Mục
tiêu đến năm 2020, cơ giới hóa sản xuất lúa trong khâu làm đất đạt 100%, diện
tích trồng lúa ở 2 vùng đồng bằng sông Cửu Long và đồng bằng sơng Hồng được
cơ giới hóa bằng các loại thiết bị tiên tiến và hiệu quả cao; khâu gieo cấy bằng
máy phấn đấu đạt 50% ở vùng đồng bằng sông Hồng và 80% tại vùng đồng bằng

lu

sông Cửu Long. Việc đẩy nhanh cơ giới hóa trong sản xuất nông nghiệp tại Việt
Nam từ khâu làm đất, gieo cấy đến khâu thu hoạch, sơ chế sản phẩm đã góp phần

an

khắc phục tình trạng thiếu lao động, bảo đảm tính thời vụ, tăng năng suất, chất
lượng và giảm tổn thất sau thu hoạch.

n

va

p

ie

gh

tn

to
d

oa

nl

w

do
nf
va

an

lu
z
at

nh
oi

lm
ul
z
@

m

co

l.
ai

gm

Hình 1.3. Máy cày đang làm việc tại tại tỉnh Quảng Bình

an
Lu
n

va
ac
th
si

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma

8

lu
an
va
n

Hình 1.4. Cày ruộng bằng trâu tại tỉnh Quảng Trị

p

ie

gh

tn

to
d

oa

nl

w

do
nf
va

an

lu
z
at
nh
oi

lm
ul
z
@

gm

Hình 1.5. Cấy lúa bằng thủ công tại tỉnh Hà Tĩnh

m

co

l.
ai

Đối với vùng đồng bằng duyên hải miền Trung, phần lớn ruộng trồng lúa có
độ dốc lớn và đất nghèo dinh dưỡng. Bình qn diện tích ruộng đất của một hộ
khơng nhiều. Sản xuất lúa ở đây đang sử dụng lao động thủ cơng là chính nhưng
cũng có một vài cơng đoạn được cơ giới hóa với tỷ lệ khá cao như khâu làm đất,

an
Lu

n

va

khâu thu hoạch (gặt, đập). Còn các khâu sau thu hoạch, thì người nơng dân chưa coi

ac
th
si

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma


9

trọng, nhất là khâu làm sạch và phân loại thóc. Thóc sau khi thu hoạch cịn lẫn
nhiều tạp chất như: đá, sỏi, cát, mảnh kim loại, lá tươi, rơm rạ,… Cần phải loại bỏ
các tạp chất này để tránh nấm mốc, mầm bệnh sinh ra gây hại đến thóc trong quá
trình bảo quản. Đồng thời cần loại bỏ những hạt cịn xanh, lép lửng, bị tróc vỏ, vỡ
trong q trình vận chuyển, đạp tuốt. Vì những hạt này thường mang mầm bệnh và
khi bảo quản sẽ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.

lu
an
n

va

p

ie

gh

tn

to
nl

w

do
d

oa

Hình 1.6. Máy gặt đập liên hợp tại tỉnh Thừa Thiên Huế

nf
va

an

lu
z
at
nh
oi

lm
ul
z
m

co

l.
ai

gm

@
an
Lu

Hình 1.7. Máy đập lúa tại tỉnh Nghệ An

n

va
ac
th
si

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma


10

1.3. CÁC NGHIÊN CỨU VỀ MÁY LÀM SẠCH VÀ PHÂN LOẠI HẠT TRÊN
THẾ GIỚI
Tại các nước phát triển, máy làm sạch và phân loại đã được nghiên cứu từ
lâu. Có nhiều cơng trình nghiên cứu được cơng bố và được ứng dụng trong thực tế.
Qua q trình nghiên cứu hồn thiện, mới đây ở các nước như Đức, Đan Mạch,
Trung Quốc đã nghiên cứu hoàn thiện và đưa vào ứng dụng trong sản xuất các loại
máy làm sạch, phân loại hạt có năng suất, chất lượng cao. Các máy làm sạch, phân loại
hạt hoạt động độc lập hoặc các liên hợp máy làm sạch, phân loại hạt hoạt động trong
các dây chuyền thiết bị chế biến hạt với nhiều cỡ năng suất khác nhau, như:
- Hãng Westsup Đan Mạch đã nghiên cứu hoàn thiện và đưa vào sử dụng

lu

trong sản xuất các máy làm sạch phân loại hạt giống liên hoàn, hoạt động độc lập
như: S-600; S-1250; S-600 Mobile excl generato. Các máy làm sạch sơ bộ, làm sạch
tinh hoạt động trong các dây chuyền thiết bị chế biến hạt giống năng suất 1-2 tấn/ giờ.

an
n

va

p

ie

gh

tn

to

- Hãng Petkus của Đức đã nghiên cứu hoàn thiện các máy làm sạch phân loại
liên hợp với trống chọn hạt và đã đưa vào ứng dụng trong sản xuất ngày càng nhiều.
Sau đây là một vài mẫu máy làm sạch và phân loại đang được các nước trên thế giới
sử dụng sau:

do

oa

nl

w

+ Máy làm sạch 5TZ-1500: được thiết kế nhằm phục vụ công đoạn hồn
thiện sản phẩm hạt giống và nơng sản các loại. Máy làm sạch hạt giống và nông sản

d

dạng hạt các loại. Máy làm sạch hạt giống, nông sản theo nguyên lý trọng lực. Máy
có năng suất 1,5 tấn/giờ, độ sạch đạt được hơn 98% (hình 1.8).

nf
va

an

lu

z
at
nh
oi

lm
ul
z
m

co

l.
ai

gm

@
an
Lu
n

va

Hình 1.8. Máy làm sạch 5TZ-1500

ac
th
si

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma


11

+ Máy làm sạch bằng sàng khí kết hợp - Westrup: Dùng để chọn và phân
loại hạt trong dây chuyền chế biến thóc chất lượng cao. Sử dụng nguyên lý phân
loại – làm sạch kết hợp cơ học và khí động, giảm dần tỷ lệ hư hỏng hạt, hiệu quả
phân loại cao. Có thể kết hợp dây chuyền chế biến lúa giống, ngô giống và hạt nông
sản khác với năng suất 2-3 tấn/giờ, độ sạch đạt 98% (hình 1.9).

lu
an
n

va
p

ie

gh

tn

to
do

Hình 1.9. Máy làm sạch bằng sàng khí kết hợp - Westrup

d

oa

nl

w

+ Máy làm sạch super K541A: Máy có khả năng làm sạch nhiều hạt giống và
hạt nông sản. Đặc biệt dùng cho các cơ sở chế biến và kinh doanh hạt giống lúa, ngơ,
đậu, đỗ. Máy có năng suất 1,25 tấn/giờ, độ sạch đạt được hơn 98 % (Hình 1.10).

nf
va

an

lu

z
at
nh
oi

lm
ul
z
m

co

l.
ai

gm

@
an
Lu
n

va

Hình 1.10. Máy làm sạch super K541A

ac
th
si

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma


12

+ Máy làm sạch Petkus K-525-527: Dùng để chọn và phân loại hạt trong dây
chuyền chế biến thóc chất lượng cao Máy có khả năng làm sạch nhiều hạt giống và
hạt nơng sản. Máy có năng suất 20 tấn/giờ, độ sạch đạt được hơn 98 % (Hình 1.11).

lu
an

n

va
p

ie

gh

tn

to
oa

nl

w

do
Hình 1.11. Máy làm sạch Petkus K-525-527

d

+ Máy làm sạch bằng sàng khí Delta Super 102 và Delta Super 112: dùng để

lu

nf
va

an

làm sạch hạt giống lúa, ngô, đậu, đỗ trong các cơ sơ sản xuất giống. Máy có năng
suất 1,5 - 2 tấn/giờ, độ sạch đạt được hơn 98 % (hình 1.12, hình 1.13).

z
at
nh
oi

lm
ul
z
m

co

l.
ai

gm

@
an
Lu
n

va

Hình 1.12. Máy làm sạch bằng sàng khí Delta Super 102

ac
th
si

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma


13

lu
an
n

va
ie

gh

tn

to
p

Hình 1.13. Máy làm sạch bằng sàng khí Delta Super 112

nl

w

do
oa

1.4. CÁC NGHIÊN CỨU VỀ MÁY LÀM SẠCH VÀ PHÂN LOẠI THĨC Ở

d

VIỆT NAM

lu

nf
va

an

Máy làm sạch, phân loại thóc ở Việt Nam đã được nghiên cứu, thiết kế, chế
tạo và đưa vào ứng dụng trong sản xuất. Trong các dây chuyền thiết bị chế biến đều
sử dụng máy làm sạch phân loại lúa do Việt Nam nghiên cứu, chế tạo. Tuy còn tồn

lm
ul

tại một số nhược điểm, nhưng bước đầu máy đã đáp ứng được yêu cầu của sản xuất.

z
at
nh
oi

z

Mấy năm gần đây, do yêu cầu về chất lượng lúa gạo ngày càng cao, đòi hỏi
các thiết bị chế biến lúa phải hoàn thiện hơn. Một số đơn vị như: Viện Cơ điện Nông
nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch, Công ty giống cây trồng miền Nam v.v. đã

gm

@

nghiên cứu cải tiến máy làm sạch phân loại thóc trên cơ sở máy làm sạch, phân loại

m

co

l.
ai

hạt nhưng phần lớn có năng suất trên 2 tấn/h trở lên. Các mẫu máy này hầu hết chỉ
thích hợp cho các khu vực trồng lúa tập trung như đồng bằng sông Hồng và đồng
bằng sông Cửu Long.

an
Lu

Hiện nay, tại khu vực miền Trung đã có một số máy làm sạch và phân loại
thóc được đưa vào trong sản xuất, nhưng hầu hết mới chỉ ứng dụng tại một số vùng

n

va
ac
th
si

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma


14

sản xuất lúa tập trung và các cơ sở sản xuất thóc giống. Trong khi đó, hầu hết người
nơng dân sản xuất nhỏ lẻ vẫn sử dụng các biện pháp thủ công truyền thống, như:
- Quạt tay:
Phương pháp này đã có từ lâu đời và được sử dụng khá phổ biến vì nó có cấu
tạo đơn giản, nhẹ nhàng và thích hợp với điều kiện tiểu nơng. Quạt tay là quạt làm
bằng tre hình chữ nhật, có tay cầm và dán bằng gấy bản. Khi quạt mạnh tạo nên
luồng gió đủ lớn, thổi bay các tạp chất nhẹ trong hỗn hợp thóc và tạp chất. Phương
pháp này có nhiều hạn chế là năng suất lao động thấp, hiệu quả làm sạch chưa cao
và làm hao tổn nhiều sức lao động của con người.

lu
an
n

va
p

ie

gh

tn

to
d

oa

nl

w

do
nf
va

an

lu
z
at
nh
oi

lm
ul
Hình 1.14. Phương pháp quạt tay

z

- Rê gió:

@

m

co

l.
ai

gm

Rê gió là phương pháp được dùng khá phổ biến vì nó lợi dụng được sức gió
tự nhiên để phục vụ q trình làm sạch. Người nơng dân đưa thúng thóc lên cao rồi
nghiêng từ từ cho thóc rơi xuống thành dịng. Dưới tác động của luồng gió sẽ thổi
bay những tạp chất có lẫn trong thóc.

an
Lu
n

va
ac
th
si

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma

15

lu
an
n

va
gh

tn

to
Hình 1.15. Phương pháp rê gió

p

ie
do

- Quạt hịm:

w

oa

nl

Đây là loại công cụ làm sạch khá tiến bộ. Cấu tạo của nó gồm: Quạt ly tâm,

d

buồng làm sạch, phễu chứa thóc và máng ra hạt.

lu

nf
va

an

Quạt ly tâm thường có bốn cánh. Các cánh quạt bằng gỗ đặt hướng tâm.
Phần nối dài của trục quay có lắp tay quay.

lm
ul

Buồng làm sạch có tiết diện ngang là hình vng hay hình chữ nhật. Phía

z
at
nh
oi

dưới buồng có đặt hai máng nghiêng để cho hạt chắc và hạt lửng thốt ra ngồi.
Phễu chứa thóc có dạng hình chóp cụt, dưới đáy phễu là cửa ra hạt có tấm điều
chỉnh lượng hạt ra.

z

Nguyên lý làm việc của quạt hịm như sau: Thóc được nạp vào phễu chưá
thóc. Người ta quay tay quay với tốc độ đều, tạo ra luồng gió mạnh trong buồng làm

gm

@

lửng rơi ở cửa xa quạt, cịn tạp chất nhỏ nhẹ bị gió thổi bay.

m

co

l.
ai

sạch. Từ từ mở của ra cho thóc rơi xuống và giữ cho lượng cung cấp đều. Các tạp
chất nhẹ bị thổi bay ra khỏi buồng làm sạch, hạt chắc rơi ở cửa gần quạt, hạt lép

an
Lu
n

va
ac
th
si

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma

16

lu
an
n

va
tn

to
Hình 1.16. Quạt hịm

ie

gh
p

Qua kinh nghiệm sử dụng, người ta thấy rằng bên cạnh các ưu điểm là cấu
tạo đơn giản và dễ sử dụng thì phương pháp dùng quạt hịm cịn có một số hạn chế
là lượng gió khơng đủ, cường độ lao động còn cao, năng suất còn thấp và hiệu quả

oa

nl

w

do

d

làm sạch cịn hạn chế.

chín và những tạp chất.

nf
va

an

lu

Ngồi ra, hạt giống cịn được làm sạch bằng cách dung rá sàng hạt để loại bỏ
hạt rỗng và các tạp chất hoặc thường dùng quạt điện để thổi những hạt lép, hạt chưa

lm
ul

z
at
nh
oi

Tóm lại các phương pháp làm sạch thóc theo truyền thống thì khơng những
năng suất thấp, hiệu quả làm sạch khơng cao mà cịn tiêu hao nhiều sức lao động.
Để khắc phục những hạn chế đó, một số cơng ty, xí nghiệp và Viện Nghiên cứu đã

z

thiết kế chế tạo ra một số loại máy làm sạch, phân loại thóc có năng suất cao, chất
lượng tốt, giảm tiêu tốn sức lao động cho người nông dân trong việc làm sạch thóc

l.
ai

gm

@

và phân loại thóc, như:

- Máy làm sạch hạt CL-2 của Công ty Giống cây trồng miền Nam:

co

m

Máy được thiết kế nhằm phục vụ công đoạn hồn thiện sản phẩm và nơng

an
Lu

sản dạng hạt các loại. Máy CL-2 làm việc trên cơ sở kết hợp hai nguyên lý theo
trọng lượng (khí động) và theo kích thước (sàng lỗ).

n

va
ac

th
si

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma