Luận văn thạc sĩ HOÀN THIỆN KẾT CẤU VÀ CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO BỘ PHẬN BĂM CỦA MÁY BĂM THÁI LÁ MÍA HUA.BTLM-1,2

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI








NGUYỄN VIỆT ANH


HOÀN THIỆN KẾT CẤU VÀ CÔNG NGHỆ
CHẾ TẠO BỘ PHẬN BĂM
CỦA MÁY BĂM THÁI LÁ MÍA HUA.BTLM-1,2


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 chưa hề ñược sử dụng ñể bảo vệ một học vị nào.
Tôi xin cam ñoan rằng mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn này
ñã ñược cám ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn này ñã ñược chỉ rõ
nguồn gốc.
Nếu sai tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm.

Nam ðịnh, ngày 10 tháng 10 năm 2010
Nguyễn Việt Anh














Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
ii

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin trân trọng cảm ơn PGS.TS. Phạm Văn Tờ, cùng tập thể các thầy
cô trong Bộ môn Cơ học kỹ thuật – Khoa Cơ ðiện - Trường ðại học Nông
nghiệp Hà Nội ñã giúp ñỡ tôi trong quá trình làm ñề tài và hoàn thành Luận
văn.
Tôi cũng xin trân trọng cảm ơn tập thể các thầy, cô giáo trong khoa Cơ
ðiện ñã trực tiếp giảng dạy tôi trong suốt quá trình học tập tại trường. Cảm ơn
Trường Cao ñẳng Công nghiệp Nam ðịnh và bạn bè ñồng nghiệp ñã tạo mọi
ñiều kiện thuận lợi và giúp ñỡ tôi hoàn thành Luận văn này.

Tác giả luận văn


Nguyễn Việt Anh


Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
iii


MỤC LỤC
LỜI CAM ðOAN i
LỜI CẢM ƠN ii
MỤC LỤC iii
MỞ ðẦU 1
CHƯƠNG 1TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU XỬ LÝ LÁ MÍA SAU THU
HOẠCH TRÊN THẾ GIỚI VÀ TRONG NƯỚC 4

1.1. Sơ lược tình hình trồng mía trên thế giới và ở Việt Nam. 4
1.2. Ý nghĩa tầm quan trọng của việc xử lý ngọn mía sau thu hoạch 9
1.3. Một số ñặc ñiểm cơ lý tính của ngọn mía sau thu hoạch và yêu cầu kỹ
thuật của việc băm thái ngọn lá mía 12
1.3.1. Một số ñặc ñiểm sinh học và quy trình canh tác cây mía ảnh hưởng ñến
sự làm việc của máy băm thái ngọn lá mía 12
1.3.2. Khối lượng ngọn lá mía sau thu hoạch trên ñồng 13
1.4. Tình hình xử lý ngọn lá mía trên thế giới và ở Việt Nam 15
1.4.1. Phương pháp ñốt lá mía 16
1.4.2. Dọn lá mía 18
1.4.3. Làm nát ngọn lá mía ngay trên mặt ñồng bằng cày chảo hay bừa ñĩa nặng
hoặc phay 19
1.4.4. Phương pháp liên hợp máy thu hoạch cây – ngọn lá mía 19
1.4.5. Phay cuốc vùi 20
1.4.6. Sử dụng cày một lưỡi liên hợp với máy kéo cỡ lớn cày sâu từ 40 – 50 cm
kết hợp với lao ñộng thủ công vùi lấp toàn bộ ngọn lá mía xuống ñất và tười
nước 21
1.4.7. Phương pháp băm thái ngọn lá mía 22
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
iv


CHƯƠNG 2 KẾT CẤU VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY BĂM
THÁI LÁ MÍA BTLM-1,2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP HOÀN
THIỆN THIẾT KẾ VÀ CÔNG NGHỆ MẪU MÁY 25
2.1. Kết cấu và nguyên lý làm việc của máy băm thái lá mái BTLM – 1,225
2.1.1. Kết cấu của máy băm thái lá mía BTLM – 1,2 25
2.1.2. Nguyên lý làm việc. 26
2.1.3. Những ưu nhược ñiểm của mẫu máy BTLM – 1,2 27
2.2. Nội dung và phương pháp nghiên cứu hoàn thiện thiết kế và công nghệ

chế tạo mẫu máy 31
2.2.1. Mục ñích nghiên cứu 31
2.2.2. Nội dung nghiên cứu 31
2.2.3. Phương pháp nghiên cứu 32
CHƯƠNG 3 HOÀN THIỆN THIẾT KẾ BỘ PHẬN BĂM THÁI LÁ MÍA .33
3.1. Kết cấu, nguyên lý hoạt ñộng và ñiều kiện làm việc của bộ phận băm thái 33
3.1.1. Kết cấu và nguyên lý hoạt ñộng của bộ phận băm thái 33
3.1.2 ðiều kiện làm việc và yêu cầu chế tạo bộ phận băm thái 34
3.2. Hoàn thiện thiết kế bộ phận băm thái 34
3.2.1.Nội dung hoàn thiện thiết kế bộ phận băm thái 34
3.2.2. Xây dựng lý thuyết tính toán tốc ñộ cắt của dao khi làm việc 35
3.2.3. Biện pháp ñảm bảo xung lực tác dụng lên chốt dao nhỏ nhất 41
3.2.4. Kiểm tra ứng suất, chuyển vị và vị trí nguy hiểm phát sinh trên dao và
chốt theo thiết kế ban ñầu 46
3.2.5. Hoàn thiện thiết kế dao. 49
3.2.6. Thiết kế kích thước và kiểu dáng chốt dao 55
CHƯƠNG 4 CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO DAO VÀ CHỐT 56
4.1. ðiều kiện làm việc và yêu cầu kỹ thuật 56
4.2. Giới thiệu các công nghệ sẽ ứng dụng chế tạo phôi dao 56
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
v


4.2.1. Phôi dao chế tạo bằng phương pháp Hàn 56
4.2.2. Phôi dao chế tạo bằng phương pháp ðúc trong khuân cát 57
4.3. Quy trình công nghệ chế tạo dao và chốt dao 68
4.3.1. Quy trình công nghệ chế tạo dao 68
4.3.2. Quy trình công nghệ chế tạo chốt dao 80
KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 56
TÀI LIỆU THAM KHẢO 91

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
vi


DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 ðộ mấp mô ruộng mía sau thu hoạch. 13
Bảng 1.2 Kết quả thu ñược trên một số giống mía trồng phổ biến như sau: 14
Bảng 2.1 Kết quả khảo nghiệm của máy 28
Bảng 2.2 Bảng kết quả thí nghiệp ở số truyền 3 và 4 28
Bảng 2.3 Chất lượng băm thái 29
Bảng 3.1 Bảng giá trị vận tốc cắt và số vòng quay của trống quay ñảm bảo
cho dao duỗi thẳng theo phương hướng kính khi tải thay ñổi 40
Bảng 3.4 Bảng giá trị vận tốc cắt và số vòng quay của trống quay ñảm bảo cho dao
duỗi thẳng theo phương hướng kính khi tải thay ñổi của dao mới 51
Bảng 4.1 Bảng phối liệu 63
Bảng 4.2 Bảng hệ số thu hồi các nguyên tố hợp kim 63
Bảng 4.3 Thời gian cho vào và hiệu suất thu hồi của các hợp kim 64
Bảng 4.4 Thành phần hóa học của mác thép ñúc 65Cr 65
Bảng 4.5 Bảng quy trình công nghệ nấu thép 65Cr 66
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
vii

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1- Biểu ñồ thống kế sản lượng ñường trên thế giới qua các năm 5

Hình 1.2 - Biểu ñồ thống kê diện tích trồng mía trong nước qua một số vụ gần
ñây 8
Hình 1.3 Biểu ñồ thống kê sản lượng mía trong nước qua một số vụ gần ñây 8
Hình 1.4 - Ảnh quang cảnh ñốt ngọn lá mía trên mặt ñồng sau thu hoạch 17
Hình 1.5 - Ảnh thu hoạch mía bằng máy liên hợp 20
Hình 1.6 - Ảnh máy cuốc vùi của Pháp 21
Hình 1.7 - Ảnh mẫu máy băm thái lá mía BTLM-1,2 23

Hình 2.1- Hình vẽ kết cấu máy băm lá mía 25

Hình 2.2 - Mô hình máy băm thái lá mía 26
Hình 2.3- Ảnh mẫu máy thí nghiệm ñang làm việc 27
Hình 2.4 -Ảnh máy ñang công tác 30

Hình 2.5 -Ảnh ngọn lá mía sau khi băm thái 30

Hình 3.1- Kết cấu bộ phận băm thái 33

Hình 3.2 - Mô hình bài toán tính vận tốc của dao .35
Hình 3.3 - Mô hình bài toán tìm xung lực tác dụng 41
Hình 3.3 - Bản vẽ chi tiết dao theo thiết kế ban ñầu 44
Hình 3.6 - Phân bố ứng suất trên dao và chốt theo thiết kế ban ñầu 46
Hình 3.7 - Chuyển vị trên dao và chốt 47
Hình 3.8 - Phân bố vị trí nguy hiểm trên dao 48
Hình 3.9
-

Bản vẽ chi tiết dao mới 49
Hình 3.10 - Phân bố ứng suất trên dao mới 53

Hình 3.11- Chuyển vị trên dao mới và chốt. 54
Hình 3.12 - Phân bố vị trí nguy hiểm trên dao mới 54

Hình 3.13 - Bản vẽ chi tiết chốt dao 55

Hình 4.1- Phân bố nhiệt trong nồi lò cảm ứng 65
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
viii


Hình 4.2- Bản vẽ chi tiết lồng phôi dao cắt 70

Hình 4.3- Ảnh chi tiết dao ñúc 71
Hình 4.3 - Sơ ñồ gá ñặt và thứ tự các bước gia công của nguyên công 1 72
Hình 4.4- Sơ ñồ nhiệt luyện chi tiết dao 79

Hình 4. 5- Bản vẽ lồng phôi chi tiết chốt dao 81

Hình 4. 6- Sơ ñồ gá ñặt và các bước gia công của nguyên công 1 82

Hình 4.7- Sơ ñồ gá ñặt nguyên công 2 khoan lỗ φ4,9 86
Hình 4.8- Sơ ñồ gá ñặt nguyên công 2 khoan 2 lỗ φ4 87
Hình 4.9 - Sơ ñồ nhiệt luyện chi tiết chốt dao………………………………89
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
ix

DANH MỤC VIẾT TẮT
NLM - Ngọn lá mía
b
tb
- Bề rộng trung bình lá trên cây
l
tb
- Chiều dài trung bình của lá trên cây
B
tb
- Khoảng cách giữa các luống mía
L - Khoảng cách giữa các luống thứ nhất ñến luống thứ n của ruộng mía
A
n
- Số lượng ngọn mía
a
m
- Số lượng cây mía trên 1m chiều dài luống mía
B
tb
- Khoảng cách trung bình của các luống mía
T
hệ
- ðộng năng của cơ hệ
T
Tr
- ðộng năng của trống quay
T
dao
- ðộng năng của dao

m - Khối lượng của dao
J
C
- Mô men quán tính của dao ñối với tâm C
v
C
- Vận tốc khối tâm C của dao.
M - mô men chủ ñộng
Mc - mô men cản cắt.
Π - Thế năng
Q
ϕ
- Lực suy rộng của hệ ứng với các toạ ñộ suy rộng ϕ
Q
θ
- Lực suy rộng của hệ ứng với các toạ ñộ suy rộng θ
Fc - Lực cắt
v - Vận tốc cắt của dao
A
J
- Mô men quán tính của dao ñối với chốt A
0
θ
&
-
Vận tốc góc trước va chạm
1
θ
&

-
Vận tốc góc sau va chạm
S
-
Xung lực va chạm tại lưỡi dao
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
x


a
-
Chiều dài dao
b
-
Khoảng cách từ khối tâm C của dao ñến tâm chốt A
ρ
lk

-
Sai lệch không gian do lệch khuôn gây ra
ρ
lt

-
Sai lệch không gian do lệch tâm.
ρ
cv

-
Sai lệch không gian do cong vênh.

ε
c

-
Sai số chẩn.
ε
k

-
Sai số do kẹp chặt gây ra.
t
-
Chiều sâu cắt
S
-
Lượng chạy dao
n
-
Tốc ñộ cắt
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
1


MỞ ðẦU

Cùng với công nghệ sinh học và thuỷ lợi thì cơ giới hoá trong sản xuất
nông nghiệp là một trong ñiều kiện ñể ñánh giá trình ñộ phát triển nông
nghiệp nước ta. Việc không ngừng nâng cao năng suất lao ñộng, chất lượng
nông sản giải quyết tính căng thẳng của thời vụ, của sản xuất nông nghiệp là
một trong những nội dung quan trọng của sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện

ñại hóa nông nghiệp nông thôn nước ta hiện nay.
Nông nghiệp nước ta mang ñặc trưng của nông nghiệp nhiệt ñới có
nhiều loại cây trồng có khả năng thích nghi cao ñặc biệt là cây công nghiệp
như: cao su, cà phê, hạt tiêu, mía… Trong ñó cây mía có vị trí quan trọng.
Cây mía và nghề làm mật, ñường ở Việt Nam ñã có từ xa xưa, nhưng công
nghiệp mía ñường mới ñược bắt ñầu từ thế kỷ thứ XX. ðến năm 1994, cả
nước mới có 9 nhà máy ñường mía, với tổng công suất gần 11.000 tấn mía
ngày và 2 nhà máy ñường tinh luyện công suất nhỏ, thiết bị và công nghệ lạc
hậu. Hàng năm phải nhập khẩu từ 300.000 ñến 500.000 tấn ñường. Năm
1995, với chủ trương”ðầu tư chiều sâu, mở rộng các nhà máy ñường hiện có,
xây dựng một số nhà máy có quy mô vừa và nhỏ ở những vùng nguyên liệu
nhỏ. Ở những vùng nguyên liệu tập trung lớn, xây dựng các nhà máy có thiết
bị công nghệ tiến tiến hiện ñại, kể cả liên doanh với nước ngoài, sản lượng
ñường năm 2000 ñạt khoảng một triệu tấn (Nghị Quyết ðại hội ðảng toàn
quốc lần thứ 8)[2]. Chương trình mía ñường ñược chọn là chương trình khởi
ñầu ñể tiến hành công nghiệp hoá, hiện ñại hoá nông nghiệp nông thôn, xoá
ñói, giảm nghèo, giải quyết việc làm cho lao ñộng nông nghiệp. Ngành mía
ñường ñược giao”Không phải là ngành kinh tế vì mục ñích lợi nhuận tối ña
mà là ngành kinh tế xã hội”.
Sau khi thu hoạch mía, ngọn và lá mía trải thành thảm trên mặt ñồng
với một khối lượng rất lớn. ðể tiến hành các khâu canh tác tiếp theo như
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
2


chăm xóc, làm ñất số lượng lá mía nói trên cần phải ñược xử lý. Có nhiều
cách xử lý lượng lá mía nói trên, phổ biến hiện nay vẫn là ñốt.
ðể ñảm bảo tính bền vững của việc trồng mía, quy trình công nghệ
thâm canh mía hiện nay của nước ta không cho phép ñốt lá mía sau thu hoạch
vì biện pháp này không những bỏ phí ñi một lượng phân hữu cơ mà còn góp

phần làm trai cứng thêm ñất trồng mía, ñất nhanh bị bạc mầu. Yêu cầu của
quy trình là bằng mọi giá lá mía sau khi thu hoach cần ñược vùi xuống ñất
làm phân hữu cơ trả lại ñộ phì cho ñất.
Ở những nước công nghiệp phát triển như Mỹ, Úc, người ta thu hoạch
mía bằng các máy liên hợp có thể cắt nhỏ thân cây mía và ngọn lá mía, sau ñó
phân loại và phun ngọn lá mía ñược cắt nhỏ trải ñều ra mặt ñồng.
Với những máy thu hoạch mía ñơn giản hơn như ở Trung Quốc, Thái
Lan, ngọn và lá mía ñược cắt rời khỏi cây và trải xuống mặt ñồng mà chưa
ñược cắt nhỏ.
Ở Việt Nam ngọn lá mía sau khi thu hoạch còn trải lại trên mặt ñồng
chiếm khoảng một phần ba tổng khối lượng cây mía. Do không ñược bóc lá
ñầy ñủ trong quá trình sinh trưởng và phát triển, nên lá khô cũng chiếm một tỷ
lệ ñáng kể.
ðể thực hiện ñúng quy trình công nghệ thâm canh mía ñề ra cần phải
có biện pháp xử lý ngọn lá mía nói trên bằng cách băm nhỏ chúng ra và vùi
xuống ñất.
Công việc trên không thể làm ñược bằng lao ñộng thủ công mà phải
tiến hành bằng máy.
ðề tài cấp nhà nước giai ñoạn 2000-2005 “Nghiên cứu thiết kế một số
mẫu máy canh tác cây trồng cạn chính”. Mã số KC07.11 do PGS TS Phạm
Văn Tờ chủ trì, ñã nghiên cứu thành công mẫu máy băm thái lá mía
HUA.BLM – 1,2.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
3


Máy có bộ phận băm thái kiểu dao búa lắp trên rôto trục ngang treo sau
máy kéo MTZ.80/82. Khi băm thái ngọn lá mía, các dao cắt có thể cắt nhỏ và
vò dập nát ngọn, lá mía sau ñó trải ñều trên mặt ñồng Mẫu máy ñã ñược hội
ñồng nghiệm thu cấp nhà nước công nhận và cho phép tiếp tục nghiên cứu

hoàn thiện ñể chuyển giao vào sản xuất.
Tồn tại hiện nay của mẫu máy ñã thiết kế là:
- Tỷ lệ lá ñược cắt nhỏ còn thấp, chủ yếu lá mía mới bị vò nát do ñó sau
khi băm thái các khâu canh tác tiếp theo như chăm xóc, làm ñất vẫn còn tình
trạng lá quấn vào bộ phận làm việc của máy canh tác.
- ðộ bền của dao kém, lưỡi dao nhanh mòn, lỗ và chốt dao nhanh bị
hỏng.
ðể khắc phục các nhược ñiểm trên ñề tài cần tính toán kiểm tra xác
ñịnh các thông số ñộng học, ñộng lực học và các thông số cấu tạo cũng như
chế ñộ làm việc hợp lý của máy ñồng thời nghiên cứu quy trình công nghệ
chế tạo bộ phận băm thái làm cơ sở hoàn chỉnh thiết kế, chế tạo máy.
Xuất phát từ tình hình trên tôi thực hiện ñề tài
“Hoàn thiện kết cấu và công
nghệ chế tạo bộ phận băm của máy băm thái lá mía HUA.BTLM-1,2”
ðề tài gồm những nội dung sau:
1. Tổng quan nghiên cứu xử lý lá mía sau thu hoạch trên thế giới và
trong nước.
2. Kết cấu và nguyên lý làm việc của máy băm thái lá mía BTLM-1,2

3. Hoàn thiện thiết kế bộ phận băm thái lá mía.
4. Công nghệ chế tạo dao và chốt.


Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
4


CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU XỬ LÝ LÁ MÍA SAU THU
HOẠCH TRÊN THẾ GIỚI VÀ TRONG NƯỚC

1.1. Sơ lược tình hình trồng mía trên thế giới và ở Việt Nam.
Cây mía (Sacchasum oficnarum L) là cây công nghiệp ngắn ngày
cung cấp nguyên liệu chủ yếu cho công nghiệp sản xuất ñường – một thực
phẩm không thể thiếu trong ñời sống hiện nay của cả cộng ñồng, có vị trí
ngày càng quan trọng trong cơ cấu sản phẩm nông nghiệp ở nước ta và trên
thế giới. Trong giai ñoạn hiện nay cây mía ở nước ta ñược coi là một trong
những cây mũi nhọn trong việc chuyển dịch cơ cấu cây trồng khai thác tiềm
năng ñất ñai, thực hiện phân công lao ñộng khu vực nông thôn trung du, miền
núi.Cây mía có nguồn gốc từ Tân Ghi nê thích nghi với khí hậu nhiệt ñới:
mưa nhiều, nhiệt ñộ cao. Hiện nay trên thế giới có khoảng 70 quốc gia trồng
mía, tập trung trong khoảng từ 39 vĩ ñộ Nam ñến 30 vĩ ñộ Bắc với diện tích
khoảng 20 triệu ha. ðường mía trở thành thực phẩm cơ bản từ rất lâu, sản
lượng ñường và mức tiêu thụ ñường mía liên tục tăng. (xem biểu ñồ thống kê
sản lượng ñường trên thế giới qua các năm hình 1.1)
xuất ñường hàng ñầu thế giới là Braxin, Ấn ðộ, Trung Quốc, Cu Ba,
Thái Lan…
Cây mía có tiềm năng năng suất cao chịu thâm canh, năng suất mía tối
ña ñược ghi nhận ở ðài Loan là 456,95 tấn/ha với mía 24 tháng tuổi, ở Ấn ðộ
là 440,85 tấn/ha với mía 18 tháng tuổi và 406,38 tấn/ha với mía 12 tháng
tuổi[3].
ðường mía ñược sản xuất tập trung ở Châu Mỹ, sau ñó là cá nước
châu Á, châu Úc, châu Âu. Những nước có diện tích và sản lượng mía cao sản
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
5


Xu hướng chung của thế giới là ñầu tư thâm canh tăng năng suất, chất
lượng mía ñể giảm giá thành ñầu vào của công nghiệp sản xuất ñường, ổn
ñịnh diện tích trồng mía.

Hình 1.1
-
Biểu ñồ thống kế sản lượng ñường trên thế giới qua các năm
Ở Việt Nam, cây mía ñược du nhập vào trồng từ rất lâu (có tài liệu nói
từ trước năm 205 trước công nguyên). Cùng với cây mía, công nghiệp ñường
ở nước ta ñã có từ thời Pháp thuộc với 2 nhà máy ñường là Tuy Hòa (Trung
Bộ) và Hiệp Hòa (Nam Bộ) [5].
Từ ngày hòa bình lặp lại, nhất là sau khi thống nhất ñất nước, cây mía
ñã ñược phục hồi và phát triển nhanh chóng nhất là một số năm gần ñây. Với
vị trí ñịa lý trải dài từ 8
0
30’ vĩ Bắc ñến 23
0
20’ vĩ ñộ Bắc khí hậu nước ta
thuận lợi cho sự phát triển và khai thác tiềm năng năng suất của cây mía.
Nhằm ñáp ứng nhu cầu tiêu dùng trong nước và tham gia xuất khẩu, chúng ta
ñã hoàn thành thắng lợi chương trình 1 triệu tấn ñường của Chính phủ vào
năm 2000
(Theo”PHÊ DUYỆT QUY HOẠCH PHÁT TRIỂN MÍA ðƯỜNG ðẾN
NĂM 2010 VÀ ðỊNH HƯỚNG ðẾN

NĂM 2020”của thủ tướng chính phủ
2003

200
7

2002

2004

2005

2006

200
8


Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
6


1. ðến năm 2010
a) Sản xuất ñường:
- Sản lượng ñường: 1,5 triệu tấn, trong ñó, ñường công nghiệp là 1,4
triệu tấn (670.000 tấn ñường luyện và 730.000 tấn ñường trắng), ñường thủ
công là 100.000 tấn (quy ñường trắng).
- Tổng công suất thiết kế của các nhà máy: 105.000 tấn mía ngày,
trong ñó: bốn vùng trọng ñiểm phát triển mía ñường cò tổng công suất các

nhà máy là 86.000 tấn mía ngày (chiếm trên 82% công suất cả nước). Cụ thể:
+ Vùng Bắc Trung Bộ: tổng công suất nhà máy là 35.000 tấn mía
ngày;
+ Vùng Duyên hải miền Trung và Tây Nguyên: tổng công suất nhà
máy là 16.300 tấn mía ngày;
+ Vùng ðông Nam Bộ: tổng công suất nhà máy là 14.900 tấn mía
ngày;
+ Vùng ðồng bằng sông Cửu Long: tổng công suất nhà máy là
19.800 tấn mía ngày.
b) Về sản xuất mía nguyên liệu:
- Tổng diện tích trồng mía: 300.000 ha, trong ñó vùng nguyên liệu tập
trung là: 250.000 ha.
- Năng suất mía bình quân: 65 tấn/ha.
- Chữ ñường bình quân: 11 CCS.
- Sản lượng mía: 19,5 triệu tấn.
- Bốn vùng trọng ñiểm phát triển mía ñường có tổng diện tích trồng
mía là 222.000 ha (chiếm 74,0% diện tích mía cả nước). Cụ thể:
+ Vùng Bắc Trung Bộ: tổng diện tích trồng mía là 80.000 ha;
+ Vùng duyên hải miền Trung và Tây Nguyên: tổng diện tích trồng
mía là 53.000 ha;
+ Vùng ðông Nam Bộ: tổng diện tích trồng mía là 37.000 ha;
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
7


+ Vùng ñồng bằng sông Cửu Long: tổng diện tích trồng mía là 52.000 ha.
2. ðịnh hướng phát triển ñến năm 2020
ðến năm 2020 sản xuất ñường ñáp ứng ñủ cho tiêu dùng trong nước
và xuất khẩu, mức sản xuất khoảng 2,1 triệu tấn, trong ñó: ñường luyện là 1,5
triệu tấn, ñường trắng 500.000 tấn, ñường thủ công 100.000 tấn.)

ðầu tư thâm canh diện tích mía hiện có, mở rộng diện tích ở nơi có
ñiều kiện theo hướng: trồng giống mía mới, áp dụng công nghệ canh tác tiên
tiến và ñầu tư có tưới. ðến năm 2020 tổng diện tích trồng mía khoảng
300.000 ha, năng suất mía bình quân ñạt 80 tấn/ha, chữ ñường bình quân 12
CCS, sản lượng mía ñạt 24 triệu tấn; tổng công suất thiết kế của các nhà máy
khoảng 120.000 tấn mía ngày.
Ở nhiều vùng nông thôn trung du, miền núi cây mía thực sự ñã trở
thành cây xóa ñói giảm nghèo, góp phần giải quyết việc làm nâng cao thu
nhập cho nhiều hộ gia ñình nông dân, khai thác các tiềm năng ñất ñai, lao
ñộng trong vùng trung du miền núi. Việc hình thành các vùng nguyên liệu
mía gắn với các nhà máy chế biến ñường ñã góp phần làm thay ñổi cơ cấu
kinh tế nông nghiệp nông thôn – thực hiện công nghiệp hóa hiện ñại hóa theo
ñường lối mà ñại hội ðảng toàn quốc lần thứ IX ñã ñề ra.
Hiện nay cả nước có hơn 40 nhà máy ñường ñang hoạt ñộng với vùng
nguyên liệu mía hơn 300.000 ha sản lượng mía cây từ 10 – 12 triệu tấn. Mục
tiêu của chúng ta là giữ ổn ñịnh diện tích trồng mía khoảng 300.000 ha, ñầu tư
khoa học, công nghệ, vật tư ñể thâm canh ñảm bảo năng suất bình quân 50-60
tấn/ha, chữ ñường bình quân từ 11 – 12 CCS. ðảm bảo nguyên liệu cho các
nhà máy hoạt ñộng trong thời gian từ 100 – 120 ngày với sản lượng ñường
khoảng 1 triệu tấn/năm [2,3].
ðất trồng mía ở nước ta chủ yếu là các loại ñất xám nguồn gốc phù sa
cổ và các vùng ñất ñồi dốc từ 8
0
– 15
0
. Trong ñiều kiện khí hậu nhiệt ñới ở
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
8

nước ta, quá trình xói mòn, quá trình feralit xảy ra mạnh làm cho ñất thiếu
mùn, ñộ pH cao (ñất chua) và hàm lượng các chất dinh dưỡng, các yếu
Hình 1.2 -

Biểu ñồ thống kê diện tích trồng mía trong nước qua
một số vụ gần ñây
2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007
2008

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

Hình 1.3 -

Biểu ñồ thống kê sản lượng mía trong nước qua một số
vụ gần ñây
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
9


tố vi lượng rất thấp. Chính vì vậy trong những năm qua năng suất mía cây ở
nước ta còn rất thấp. Theo hiệp hội Mía ðường Việt Nam năng suất bình quân
cả nước chỉ ñạt mức 35- 50 tấn/ha
Chính vì vậy cần phải tiến hành nhiều biện pháp ñồng bộ ñể tăng ñộ
phì nhiêu của ñất, nâng cao năng suất mía trên 1 ñơn vị diện tích là một trong
những yếu tố làm giảm giá thành sản xuất ñường nâng cao khả năng cạnh
tranh của ngành mía ñường nước ta với các nước trong khu vực và trên thế
giới. Việc hình thành các vùng chuyên canh mía rộng lớn và tính thời vụ rất
cao trong công việc thâm canh mía (thu hoạch và trồng mới diễn ra ñồng thời)
yêu cầu phải cơ giới hóa các khâu canh tác mía.
Ở nước ta vấn ñề cơ giới hóa trong nông nghiệp nói chung và ñối với

cây mía nói riêng còn nhiều hạn chế.
1.2. Ý nghĩa tầm quan trọng của việc xử lý ngọn mía sau thu hoạch.
Ngọn lá mía (NLM) sau mỗi vụ thu hoạch mía cây là sản phẩm phụ tất
yếu của quy trình sản xuất mía. Cùng với cỏ dại chưa ñược xử lý nó cản trở
các công ñoạn tiếp theo của quy trình sản xuất mía như chăm sóc mía lưu gốc
hoặc làm ñất ñể trồng mía chu kỳ tiếp theo.
Mặt khác, các vùng ñất quy hoạch trồng mía thường là vùng ñất ñồi
dốc khu vực trung du miền núi, ñất có năng suất cây trồng nông nghiệp thấp,
khả năng bị rửa trôi và xói mòn cao. Theo quan ñiểm hiện nay của các nhà
nông học, tính bề vững của một nền nông nghiệp phải ñược xây dựng trên cơ
sở bền vững về mặt kinh tế, bền vững về mặt môi trường và bền vững về mặt
xã hội. Các biện pháp canh tác cơ giới ñều phải ñáp ứng các yêu cầu trên.
Theo kết quả nghiên cứu của các nhà nông học, các tàn dư hữu cơ thực vật,
các sản phẩm phụ sau thu hoạch như ngọn lá mía nếu ñược vùi trả lại ñất là
một trong những nguồn cung cấp dinh dưỡng chủ yếu cho cây trồng. Các chất
hữu cơ trong quá trình khoáng hoá có tác dụng kích thích sự hoạt ñộng của hệ
ñộng vật và vi sinh vật ñất - từ ñó cải thiện kết cấu ñất, hạn chế xói mòn, tăng
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
10


khả năng ngấm và giữ nước của ñất, tăng khả năng ñệm của ñất. Làm giảm ñộ
ñộc của nhôm và mangan, tạo môi trường thuận lợi cho bộ rễ hoạt ñộng. Vùi
tàn dư cây trồng làm phân bón vừa cung cấp dinh dưỡng cho cây vừa cải thiện
các ñặc tính lý, hoá sinh học của ñất nâng cao ñộ phì nhiêu của ñất ñể sản
xuất ñược ổn ñịnh, lâu bền [18,24]
Với lý luận”Hệ thống dinh dưỡng cây trồng tổng hợp”. Các nhà nông
học nhấn mạnh sự cân bằng các nguyên tố vi lượng và khoáng ñược thu hồi từ
chính những tàn thể thực vật, vận dụng lý luận IPNS, gần ñây trên thế giới và
ở Việt Nam việc thu dọn NLM sau thu hoạch ñược gắn liền với việc tận dụng

NLM làm phân hữu cơ tại chỗ và làm vật liệu che ủ, giữ ẩm.
Theo kết quả nghiên cứu của Trạm nghiên cứu mía Anakapalle thuộc
bang Andhra Pradesh (Ấn ðộ) cho thấy. Ủ lá mía làm phân năng suất mía
tăng từ 5-10 tấn/ha so với ñốt lá mía. Theo một số nhà khoa học, ñối với
những vùng có khí hậu khắc nghiệt, nguồn nước khan hiếm ruộng mía ñược
phủ kín ngọn lá mía ñã băm thái có thể kéo dài chu kỳ tưới từ 15 – 20 ngày so
với 8 – 10 ngày ở ruộng không ñược phủ ngọn lá mía [29]. Nếu vùi 2,5 – 7,5
tấn NLM cho 1 ha kết hợp với bons vi sinh vật phân giải xenlulô, sẽ làm tăng
năng xuất mía từ 3 – 12,2 tấn/ha [30]. Vùi NLM có tác dụng làm tăng khả
năng hút dinh dưỡng của mía, tăng khả năng giữ nước của ñất hạn chế cỏ dại
nâng cao ñộ phì nhiêu của ñất. Kết quả nghiên cứu của Prasad và cộng sự cho
thấy: ủ lá mía tiết kiệm ñược 30% lượng nước cần tưới và tăng năng suất mía
10%, năng suất ñường 9% so với không ủ lá. Ngoài ra lá mía còn chứa 1 -
1,5% Nitơ, 0,005-0,01%P
2
O
5
và 1,5-1,8%K
2
O, cũng là nguồn cung cấp dinh
dưỡng cho mía (Singh,1987[32]). Ở Philippin, kết của nghiên cứu của
Beronia và cộng sự (1990) cho thấy: Vùi trả lại ñất ngọn lá mía ñã ñược băm
thái có tác dụng làm tăng năng suất của mía lưuv gốc, hàm lượng nitơ tống số
cao hơn nhiều so với các ruộng mía không ñược vùi ngọn lá mía [26].
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
11


Vùi ngọn lá mía kết hợp với các biện pháp canh tác tối thiểu [31], [33]
giá thành sản xuất mía thấp hơn nhiều so với hệ thống canh tác thông thường.

ðiều này ñã mở ra một hướng chiến lược mới trong việc quản lý, xử lý và sử
dụng NLM sau thu hoạch.
Ở nước ta, theo kết quả nghiên cứu gần ñây của TS Trần Công Hạnh
và các cộng sự, cứ mỗi vụ thu hoạch tuỳ theo giống và năng suất mía có thể
trả lại cho ñất lượng ngọn lá mía bằng từ (30-40%) năng suất cây mía. Vùi
25-30 tấn NLM cho 1ha kết hợp với chế ñộ bón phân hoá học hợp lý không
những trả lại cho ñất trung bình từ 104kg Nitơ, 12 kg P
2
O
5
, 55 kg K
2
O, mà
còn tác dụng tăng năng suất mía, tăng chất lượng mía (chữ ñường thương
phẩm Commecial Cane Sacarose CCS) ngay trong vụ ñầu, làm tăng lượng
mùn trong ñất, tăng số lượng vi sinh vật có ích, làm cho ñất có cấu tượng tốt,
chống rửa trôi, xói mòn, tiết kiệm chi phí phân bón khá cao, gần 10 triệu
ñồng/1ha trong 3 cụ so với bón ñạm, lân kali ñơn theo tổng lượng chất dinh
dưỡng ngang nhau [11].
Vùi trả lại NLM sau thu hoạch liên tiếp trong 1 chu kỳ mía có tác
dụng bồi bổ ñất tăng hàm lượng các chất hữu cơ, giảm nhôm di ñộng, tăng ñộ
pH, cải thiện một số ñặc tính quan trọng của ñất, góp phần cải tạo bảo vệ và
nâng cao dần khả năng sản xuất của ñất trong ñiều kiện nguồn phân chuồng
ngày càng khan hiếm. ðối với ruộng mía lưu gốc, nếu toàn bộ NLM sau thu
hoạch ñược băm nát rải ñều trên mặt ruộng có tác dụng giữ ẩm rất tốt trong
ñiều kiện thời tiết khô hạn (tháng 11, 12 và tháng 1 năm sau) thúc ñẩy sự nẩy
mần của gốc mía. Thực tế cho thấy ruộng mía lưu gốc ñược phủ một lớp ngọn
lá mía ñược băm thái thì tỷ lệ nảy mần thường cao hơn so với ruộng mía ñược
ñốt là từ 10-15% trong ñiều kiện thời tiết khô hạn và không co nguồn nước
tưới, ñồng thời tốc ñộ sinh trưởng ñảm bảo hơn.

Chính những ưu ñiểm trên ñây cho nên hiện nay việc xử lý, sử dụng
NLM sau thu hoạch làm phân bón, làm vật liệu che phủ giữ ẩm. nhằm bảo vệ
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
12


và nâng cao khả năng sản xuất của ñất bảo vệ môi trường… ñang ñược quan
tâm giải quyết. ðó là một biện pháp khả thi, có thể phổ biến rộng rãi và hiệu
suất ñầu tư cao nếu toàn bộ NLM ñược băm nhỏ và vùi lấp tốt. Vấn ñề này
ñang ñược nhà nước, ngành mía ñường quan tâm và người trồng mía ñón
nhận tích cực.
1.3. Một số ñặc ñiểm cơ lý tính của ngọn mía sau thu hoạch và yêu cầu kỹ
thuật của việc băm thái ngọn lá mía
ðể lựa chọn nguyên lý và xác ñịnh các thông số kỹ thuật cần thiết cho
mẫu máy băm thái ngọn lá mía, ñiều cần thiết là nghiên cứu các ñặc ñiểm cơ
lý tính của ngọn lá mía và yêu cầu kỹ thuật của việc băm thái ngọn lá mía làm
phân hữu cơ và vật liệu che phủ giữ ẩm.
1.3.1. Một số ñặc ñiểm sinh học và quy trình canh tác cây mía ảnh hưởng
ñến sự làm việc của máy băm thái ngọn lá mía
Mía là cây trồng trên cạn, các vùng ñược quy hoạch trồng mía hầu hết
là vùng ñất xám phù sa cổ và các loại ñất ñồi dốc từ 8
0
– 15
0
. Ngọn lá mía có
sợi xơ, các sợi sơ có ñộ bền tương ñối cao khi có ñộ ẩm phù hợp, cản trở quá
trình băm thái.
Ở Việt Nam khoảng cách giữa các hàng mía thay ñổi từ (0,9 – 1,4) m.
Tuỳ thuộc và loại ñất, ñộ phì nhiêu, mức ñộ thâm canh. ðất ñồi, ñất ít màu
mỡ khoảng cách các hành từ (0,9 – 1) m. Ở miền Trung Nam bộ dùng giống

mía nhỏ cây, trình ñộ thâm cánh chưa cao, khoảng cách từ 0,7 ñến 0,8m. ðất
bãi bồi, ñất tốt khoảng cách các hành từ (1,1 – 1,4)m.
Mía thường ñược ñể tái sinh gốc (gọi là mía lưu gốc) do ñó việc sử lý
ngọn lá mía sau thu hoạch ở những ruộng mía này phải ñảm bảo tỷ lệ hư hại
góc mía cho phép ñể ñảm bảo mật ñộ mía cây sau này. Mật ñộ mía là chỉ tiêu
quan trọng ñầu tiên ñể ñảm bảo năng suất.
Trong quá trình chăm sóc mía ñể cây hấp thụ phân bón ñược tốt, hạn
chế bốc hơi và chống ñổ do bão gió. Người ta thường sử dụng cầy vun gốc
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
13


cho mía khi ñã ñủ mật ñộ cây. ðể ño ñược H ta sử dụng thước lá, ño trên 10
luống mía liên tiếp cho cả hai loại ruộng mía: mía thường và mía thâm canh
cao (TCC).
Bảng 1.1 ðộ mấp mô ruộng mía sau thu hoạch.
Loại
mía
Khoảng
cách
luống
(cm)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Trung
bình
(cm)
Thông
thường

100 6 7 5 6 8 10 6.5

9 11 8 7.65
TCC 140 17 16 17 14 16 13 17 15 16 16 15.7

ðộ mấp mô mặt ñồng ảnh hưởng rất lớn ñến sự chuyển ñộng ổn ñịnh
của liên hợp máy và do ñó ảnh hưởng rất lớn ñến chất lượng băm thái
1.3.2. Khối lượng ngọn lá mía sau thu hoạch trên ñồng.
Ngọn lá mía sau thu hoạch ñược phân bố trên mặt ruộng không có quy
luật và rất không ñều. Kích thước và số lá mía trên cây; khối lượng ngọn lá
mía sau thu hoạch phụ thuộc rất nhiều yếu tố: giống mía, mức ñộ ñầu tư chăm
sóc, mật ñộ cây mía trên ñơn vị diện tích. Trong ñiều kiện nước ta hiện nay,
công việc thu hoạch chủ yếu là lao ñộng thu công nên sự phân bố ngọn lá mía
sau thu hoạch trên ñồng ruộng phụ thuộc chủ yếu vào thói quen, tập quán của
người lao ñộng.
Hiện nay các vùng trồng mía chủ yếu một số giống mía như sau: MI
55-177, Quế ðường 11 (Qð 11), Việt ðường 85, Roc 10, Roc 16 Căn cứ
các ñặc ñiểm sinh học và ñiều kiện thực tế chúng tôi chọn 3 loại giống ñiển
hình là MI 55-177, Qð11 và Roc 10.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
14


1.3.2.1 Xác ñịnh kích thước lá mía.
Sử dụng thước lá ño vị trí rộng nhất của lá, ño chiều dài tất số lá mía
trên cây, ñặc biệt lưu ý ño phần bẹ lá và ngọn còn lại sau ñó tính giá trị trung
bình theo công thức:
n
b
b
n

1i
i
tb
∑
=
= (1.1)
và
n
l
l
n
1i
i
tb
∑
=
= (1.2)
Trong ñó: b
tb
và l
tb
là các giá trị bề rộng trung bình và chiều dài trung
bình của lá trên cây (m)
n: Số lá mía
b
i
, l
i
là chiều rộng và chiều dài của lá thứ i.
Bảng 1.2 Kết quả thu ñược trên một số giống mía trồng phổ biến như sau:

STT Giống mía Chiều dài bẹ
(cm)
Chiều dài lá
(cm)
Bề rộng trung bình lá
(cm)
1 MI 55- 177 27 175 4,2
2 Qð 11 24 156 4,2
3 ROc 10 25 155 4,6
4 Roc 16 24,7 154 4,3
Kết quả trên cho thấy:
Bề rộng lá mía của các giống mía khác nhau không nhiều. Chiều dài
bẹ lá còn lại từ 20-27cm, giữa bẹ lá có phần thắt lại dễ bị gãy do ñó phần bẹ lá
dễ bị tách khỏi phần lá dưới tác ñộng cơ học.
1.3.2.2. Khoảng cách giữa các luống mía
Khoảng cách giữa các luống mía ñược tính bằng công thức sau: