thiết kế, chế tạo băng chuyền cung cấp giá thể kiểu trục vít dùng trên máy đóng bầu mía giống

môc lôc

danh môc h×nh

PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1. Tính cấp thiết của đề tài
Việt Nam đã và đang tiến hành công cuộc đổi mới kinh tế, Công nghiệp hóa
– Hiện đại hóa, nhờ đó nền kinh tế của nước ta đã thu được nhiều thành tựu to
lớn. Tốc độ tăng trưởng GDP nhanh; Mức sống của người dân được nâng cao
không chỉ ở các vùng đô thị mà ở các vùng nông thôn. Nông nghiệp được cơ
giới hóa mạnh mẽ làm tăng năng suất cây trồng, nên thu nhập của người nông
dân được tăng cao,… Nhờ đó góp phần ổn định chính trị - xã hội và an ninh –
quốc phòng.
Trong những năm gần đây, ngành công nghiệp mía đường phát triển mạnh.
Và đã có nhiều công trình nghiên cứu nhằm cải tiến và hỗ trợ người nông dân
trong hoạt động canh tác cây mía.
Tuy đã có những tiến bộ và thành công nhất định trong canh tác cây mía,
đặc biệt là đã hoàn thành chương trình 1 triệu tấn đường của chính phủ, đưa
Việt Nam vào hàng những nước xuất khẩu đường của thế giới và đưa cây mía
vào danh sách những cây nghiệp có tiềm năng được chú trọng khai thác. Thế
nhưng tình hình sản xuất mía ở nước ta vẫn còn ở trình độ thấp, năng suất –
chất lượng mía chưa cao, hiệu quả kinh tế còn hạn chế, chưa phản ánh được
tiềm năng giá trị vốn có của cây mía. Đặc biệt là chưa phản ánh được công sức
của người lao động bỏ ra.
Hình thức đóng bầu thủ công này mặc dù có nhiều hạn chế như: Chi phí
lao động cao, tốn thời gian, thiếu tính tập trung… thế nhưng hiện nay nó vẫn
là phương pháp chủ yếu. Trong khi đó 1ha ruộng mía bình thường cần tới
20.000 túi bầu, có nghĩa là với diện tích 60.000ha trồng mới trên cả nước cần
1,2 tỷ túi bầu. Đây là một con số quá lớn cho hình thức đóng bầu thủ công,
5
5

nếu như muốn đạt tiến độ thời vụ và tính đại trà của cây mía trên toàn quốc.
Do đó việc nghiên cứu thiết kế, chế tạo máy đóng bầu là vấn đề cấp thiết
và có ý nghĩa thực tiễn đòi hỏi sự đầu tư đúng mức.
Vì tính cấp thiết của đề tài và được sự hướng dẫn của thầy giáo TS. Đỗ
Hữu Quyết tôi đã tiến hành nghiên cứu đề tài:
“Thiết kế, chế tạo băng chuyền cung cấp giá thể kiểu trục vít dùng trên
máy đóng bầu mía giống”.
1.2. Mục đích, yêu cầu của đề tài
- Xác định các thông số kỹ thuật của giá thể.
- Lựa chọn kết cấu và thiết kế dây chuyền.
- Tiến hành các thử nghiệm.
6
6
PHẦN II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Tình hình sản xuất mía giống, mía đường ở Việt Nam và Thế giới
những năm gần đây
Trong những năm gần đây ngành công nghiệp mía đường ở nước ta phát
triển mạnh mẽ, do nhu cầu tiêu thụ mía đường ngày càng tăng của người dân
và cả nhu cầu xuất khẩu. Các nhà máy đường được xây dựng mới trên quy mô
toàn quốc cả về số lượng và chất lượng điều này kéo theo một nhu cầu lớn về
nguồn nguyên liệu cho các nhà máy. Vì vậy diện tích trồng mía ở nước ta
cũng được mở rộng đáng kể.
Mía là một loại cây công nghiệp có giá trị kinh tế cao, không những cho
ngành công nghiệp sản xuất mía đường mà còn là nguyên liệu cho các ngành
công nghiệp sau mía như: Rượu, cồn, bột giấy, dược phẩm, thức ăn gia súc…
Cây mía được trồng ở nhiều nước trên thế giới, đặc biệt tập trung ở các nước
khí hậu nóng ẩm như: Braxin, Trung Quốc, Ấn Độ, Cu Ba… là những nước
có diện tích mía cũng như sản lượng đường hàng đầu thế giới. Ở nước ta cây
mía được trồng rải rác trên cả nước, nhưng cây mía cho công nghiệp mía
đường và các ngành công nghiệp khác thì tập trung tại ba vùng nguyên liệu

lớn là: Miền Bắc và Khu bốn cũ, Duyên hải miền Trung và Tây nguyên, Đồng
bằng Nam bộ và đồng bằng sông Cửu Long. Đây là những vùng trọng điểm về
phát triển cây mía, trên thực tế đây cũng là những vùng tập trung nhiều dân cư
sinh sống, nhu cầu mía đường trực tiếp là rất lớn lại là vùng có nguồn lao
động dồi dào cho ngành công nghiệp này. Vì vậy tính đến năm 2008 diện tích
mía của cả nước đạt 270.600ha.[4] Diện tích cụ thể của từng vùng được thể
hiện trong bảng 1:
7
7
Bảng 1: Diện tích trồng mía tại các vùng từ 2004 – 2009
Đơn vị đo: Ha
Năm
Khu vực
2004 2005 2006 2007 2009
Cả nước 287034 280092 288100 293400 270600
ĐB Sông Hồng 2701 2670 2507 2515 2522
Đông Bắc 18910 13970 14003 14557 11430
Tây Bắc 11002 11001 11201 12023 10059
Bắc Trung Bộ 56206 56206 55860 56946 53456
Duyên Hải Nam Trung Bộ 52746 52594 52359 53420 50559
Tây Nguyên 30102 29934 30207 31195 28575
Đông Nam Bộ 55277 54701 54891 54607 51550
ĐB Sông Cửu Long 65072 65026 67072 68137 62449
(Nguồn: www. mard . gov . vn )
Qua bảng số liệu cho thấy, diện tích trồng mía đã ngày càng đi vào ổn định.
Trên thực tế cây mía có thể coi là cây lâu năm, với chu kỳ kinh tế 3 – 4
năm (1 vụ tơ, 2 – 3 vụ mía gốc), nếu ruộng mía tốt thì cây mía vẫn cho sản
lượng và chất lượng ổn định. Sau chu kỳ này ta phải bỏ và trồng lại để đạt
năng suất – chất lượng yêu cầu. Như vậy hàng năm trên cả nước diện tích mía
được trồng lại là rất lớn (khoảng 60.000ha), kéo theo yêu cầu lớn về nguồn

cây giống và yêu cầu cải tiến kỹ thuật trong khâu canh tác nhằm đảm bảo tiến
độ và chất lượng.
Hiện nay ở nước ta tồn tại hai phương pháp trồng mía chủ yếu là: Trồng
bằng hom và bằng bầu.
- Trồng bằng hom là phương pháp thủ công, truyền thống, hoàn toàn sử dụng
sức người bằng cách sử dụng một phần cây mía (thường là ngọn). Đặt trực tiếp
xuống rãnh rồi lấp đất lên. Phương pháp này đơn giản nhưng lại có rất nhiều
nhược điểm như:
+ Tỷ lệ nảy mầm thấp, độ đồng đều nảy mầm ko cao, phụ thuộc nhiều vào
thời tiết. Đặc biệt ở Miền Bắc nước ta thời điểm thả hom mía thường là những
8
8
ngày giá rét (tháng 1) nên khả năng mọc mầm là rất kém dẫn đến năng suất mía
thấp.
+ Phương pháp này yêu cầu một lượng ngọn mía rất lớn (8 – 12 tấn/ha).
Phương pháp trồng mía bằng hom còn gây nhiều trở ngại khi cần thay đổi giống
do tính phân tán của nó.
- Trồng bằng bầu là phương pháp ươm cây giống (hom 1 mầm) trong bầu
đất trước khi trồng 1 – 2 tháng, đến khi cây đã mọc 3 – 4 lá thì mới đem ra
ruộng trồng. Phương pháp này có nhiều ưu điểm:
+ Tỷ lệ nảy mầm cao, độ đồng đều lớn, tỷ lệ sống sót ngoài ruộng lớn,
giảm được thời gian cây mía ngoài đồng qua đây cho phép kéo dài thời gian
làm đất nên giảm được áp lực thời vụ.
+ Tiết kiệm giống (2,5 – 3 tấn/ha), đặc biệt với giống mía mới, lượng giống
ban đầu ít mà giá thành lại cao.
+ Hiệu quả kinh tế cao, nâng cao năng suất cây mía…
Khâu đóng bầu được tiến hành theo hai hình thức là đóng bầu thủ công và
đóng bầu bằng máy. Nhìn chung hai hình thức này có quy trình công nghệ
không khác nhau.
Hình 1: Đóng bầu thủ công

9
9
Quá trình đóng bầu thủ công (hình 1) được tiến hành theo các bước sau:
* Tạo giá thể:
+ Đất không lẫn sỏi, đá sau khi ủ 1 – 2 tuần sẽ được đập nhỏ.
+ Đất đập nhỏ sẽ được trộn với phân vô cơ và hữu cơ theo tỷ lệ nhất định
tạo thành hỗn hợp gọi là giá thể.
* Vỏ bầu:
Vỏ bầu thường là loại túi mềm (polyetylen) có sẵn trên thị trường, với kích
thước và chủng loại đa dạng tùy chọn.
* Nạp giá thể lần 1:
Giá thể được đổ vào túi với độ chặt theo kinh nghiệm là một lượng tương
đối khoảng 2/3 chiều cao túi bầu.
* Nạp hom:
Hom được cho vào túi bầu sao cho mầm được hướng lên trên.
* Nạp giá thể lần 2 (lấp hom):
Giá thể được đổ kín vào để lấp kín hom, sau đó bầu được tưới nước. Quá
trình đóng bầu được hoàn thành.
2.2. Vấn đề cơ giới hóa trong sản xuất bầu mía giống trong nước và trên
Thế giới
Trên thế giới việc áp dụng khoa học công nghệ trong khâu đóng bầu mía
đã được tiến hành từ lâu. Không riêng gì cây giống, ngay từ khâu tạo giá thể
cũng đã được tiến hành bằng máy với chất lượng và chủng loại đa dạng.
Nhằm tạo điều kiện tốt nhất cho mầm sinh trưởng và phát triển. Không riêng
gì cây mía mà các loại cây giống khác việc đóng bầu đã được phổ biến. Tại
các nước có nền Công nghiệp – Nông nghiệp phát triển phổ biến một số loại
máy đóng bầu hiện đại như:
- Máy đóng bầu độc lập vỏ cứng.
10
10

- Máy đóng bầu khay.
- Máy đóng bầu mềm.
Tuy nhiên đối với cây mía chủ yếu vẫn là Máy đóng bầu mềm. Việc ứng
dụng máy móc vào khâu đóng bầu cộng với biện pháp canh tác tốt tại các
nước đem lại hiệu quả kinh tế rõ rệt, biểu hiện qua năng suất tại một số nước:
Đài Loan 450,79 (tấn/ha), Ấn Độ 440,85 (tấn/ha),…[4]
Việc áp dụng cơ giới sản xuất cây giống nói chung và đóng bầu mía nói
riêng còn khá mới mẻ một phần do tập quán canh tác cố hữu lâu đời, một phần
do nhà nước chưa có sự đầu tư đúng mức cho việc nghiên cứu chế tạo máy
đóng bầu mía. Riêng đối với cây mía ở nước ta hiện vẫn chưa có một loại máy
hoàn chỉnh cho phép sản xuất hàng loạt phục vụ đóng bầu đại trà trên quy mô
rộng. Trên thực tế chúng ta mới có một số viện nghiên cứu và cơ sở sản xuất
nghiên cứu, thiết kế, chế tạo một số thiết bị phục vụ cho khâu tạo giá thể như hệ
thống nghiền, sàng, trộn… mà chưa thực sự có mẫu máy cụ thể cho toàn bộ quá
trình đóng bầu mía. Mặt khác việc nhập máy đóng bầu của nước ngoài là không
hợp lý do các điều kiện khách quan cũng như chủ quan: Không phù hợp với
điều kiện canh tác ở Việt Nam, giá thành cao trong khi nước ta còn nghèo.
Đứng trước thực trạng sản xuất bầu mía giống ở Việt Nam, một yêu cầu
được đặt ra là cần sớm nghiên cứu, chế tạo, hoàn thiện một mẫu máy đóng
bầu đáp ứng được yêu cầu khách quan của điều kiện Việt Nam.
Xuất phát từ những vấn đề trên, từ năm 2005 Khoa Cơ Điện Trường Đại học
Nông Nghiệp Hà Nội đã nghiên cứu, thiết kế, chế tạo và đưa ra được nhiều mẫu
máy có khả năng làm việc đáp ứng được những yêu cầu nông học cơ bản. Đến
năm 2005 đã cơ bản hoàn thành mẫu máy MĐBM – 1200, sử dụng hệ thống
truyền động bằng khí nén và điều khiển tự động bằng bộ vi xử lý điện tử. Hiện
nay máy vẫn đang được hoàn thiện tại Viện Phát triển công nghệ Cơ điện.[4]
11
11
Tuy nhiên máy vẫn đang trong giai đoạn nghiên cứu hoàn thiện, nên thực
tế máy vẫn còn những hạn chế nhất định cần được nghiên cứu bổ sung hoàn

thiện dần. Một trong các vấn đề đó là khâu cung cấp giá thể cho máy.
Hiện nay việc cung cấp giá thể cho máy vẫn còn mang tính thủ công bằng
cách một người xúc giá thể váo thúng rồi định kỳ đưa lên đổ vào thùng. Biện
pháp này rất bất tiện vì nó chi phí mất một công lao động, hơn nữa việc đảm
bảo tính chu kỳ cho bộ phận nạp giá thể vào túi bầu là không được tốt. Vì vậy
một yêu cầu đặt ra là cần sớm nghiên cứu – chế tạo bộ phận cung cấp giá thể
cho thùng chứa.
12
12
PHẦN 3: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
3.1. Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu chính của đề tài là: Giá thể dùng trong đóng bầu mía
giống, và máy đóng bầu mía MĐBM – 1200.
3.2. Nội dung nghiên cứu
- Xác định các thông số kỹ thuật của giá thể.
- Phân tích nguyên lý làm việc và lựa chọn kết cấu dây chuyền vận chuyển
giá thể.
- Xác định các thông số chính của dây chuyền cung cấp.
- Tính toán thiết kế dây chuyền và bộ phận phụ trợ.
- Tiến hành khảo nghiệm.
3.3. Phương pháp nghiên cứu
- Sử dụng các kiến thức về lý thuyết tính toán máy nông nghiệp, cơ học
ứng dụng, chi tiết máy, nguyên lý máy…
- Sử dụng phần mềm Inventor trong thiết kế khảo nghiệm. Với những tính
năng nổi trội của mình, Inventor có khả năng hỗ trợ tính toán thiết kế, mô
phỏng sự hoạt động của các bộ phận máy.
13
13
PHẦN IV: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

4.1. Giới thiệu về máy đóng bầu và nhiệm vụ của bộ phận cung cấp giá
thể
4.1.1 Giới thiệu về máy đóng bầu MĐBM – 1200
a. Nguyên lý cấu tạo của máy
Máy đóng bầu MĐBM – 1200 là loại máy bán tự động, hoạt động theo chu
kỳ khép kín thực hiện đồng thời bốn quá trình: Tạo vỏ bầu – Nạp giá thể lần
một – Nạp hom – Nạp giá thể lần hai.
Hình 2: Máy đóng bầu mía MĐBM – 1200
Cấu tạo chính của máy là bàn quay dạng chữ thập có lắp bốn cặp họng cấp
liệu. Bàn quay được truyền động qua cơ cấu man bốn rãnh hướng tâm, man
nhận truyền động từ động cơ qua hộp giảm tốc. Bàn quay có chuyển động
quay – dừng theo chu kỳ định sẵn. Tại thời điểm bàn quay dừng lại, tại vị trí
bốn họng cấp liệu, các bộ phận làm việc sẽ thực hiện các thao tác, tạo vỏ bầu
14
14
– nạp giá thể lần một – nạp hom – nạp giá thể lần hai một cách đồng thời.
b. Nguyên tắc hoạt động của máy
Máy đóng bầu mía giống được mô phỏng theo các thao tác của người nông
dân khi đóng bầu mía bằng tay để tạo ra bầu mía hoàn chỉnh, gồm các thao tác
chính là: Tạo vỏ bầu, nạp giá thể lần một (lượng giá thể nạp lần này bằng 2/3
khối lượng toàn bầu), nạp hom, nạp giá thể lần 2 (khoảng 1/3 lượng giá thể
toàn bầu) để phủ lớp hom.
Máy gồm một bàn quay có chuyển động quay dừng gián đoạn được truyền
động từ một động cơ điện thông qua hộp giảm tốc và cơ cấu man. Trên bàn có
lắp 4 cặp họng cấp liệu, phân bố đều theo chu vi của bàn. Xung quanh bàn bố
trí các bộ phận làm việc để thực hiện các thao tác kể trên. Sau khi bàn quay
đưa cặp họng cấp liệu vào vị trí tạo vỏ bầu, bàn quay sẽ dừng lại. Bộ phận
cung cấp ống đưa miệng ống lên khoác vào bên dưới họng cấp liệu. Một cơ
cấu kẹp giữ lắp bên dưới họng cấp liệu sẽ kẹp chặt lấy miệng túi bầu. Sau đó
bộ phận cung cấp ống hạ xuống dưới. Tiếp theo đó bộ phận tạo vỏ bầu thực

hiện các thao tác kẹp, đục lỗ, dán đáy bầu và cắt rời phần vỏ bầu mới được tạo
thành khỏi ống còn lại. Vỏ bầu đã được tạo xong. Bàn quay lại quay đi một
góc 90
o
đưa cặp vỏ bầu đến vị trí nạp giá thể lần một rồi dừng lại. Bộ phận
nạp giá thể đã đong định lượng trước một lượng giá thể xác định, lúc này sẽ
trút giá thể vào túi bầu qua họng cấp liệu. Khi giá thể đã nạp xong, bàn lại
quay đi một góc 90
o
đưa túi bầu đến vị trí nạp hom. Bộ phận nạp hom sẽ thả
cho hai hom rơi vào túi bầu qua hai họng cấp hom. Sau đó bàn quay lại quay
đi một góc 90
o
đưa túi bầu đến vị trí nạp giá thể lần hai. Bộ phận nạp giá thể
đặt tại vị trí này sẽ nạp một lượng giá thể cần thiết vào túi bầu để phủ lấp
hom. Sau khi giá thể đã nạp xong, bộ phận kẹp được mở ra thả cho túi bầu rơi
xuống phía dưới nhờ trọng lượng của bản thân. Trước đó một tay đỡ đã được
15
15
đưa lên chờ sẵn để đỡ lấy túi bầu ở độ cao thích hợp. Sau khi đón, đỡ được túi
bầu, tay đỡ hạ xuống đưa túi bầu ra khỏi máy và đặt vào khay chứa. Một chu
kỳ làm việc của máy đã được hoàn thành. Do các vị trí làm việc được bố trí kế
tiếp nhau nên cứ sau mỗi lần quay dừng của bàn quay máy sẽ tạo được hai túi
bầu. Thời gian hoàn thành một chu kỳ là 6 giây, mỗi phút máy thực hiện được
10 chu kỳ cho ra 20 bầu. Năng suất của máy sẽ là 1200 bầu/giờ.
4.1.2 Sơ lược các bộ phận làm việc của máy
a. Bộ phận cung cấp ống
Bộ phận cung cấp ống có cấu tạo được thể hiện ở hình 3.
Hình 3: Bộ phận cung cấp ống
Bộ phận tạo ống là một dàn trượt chuyển động lên xuống nhờ một xylanh

khí nén. Khi dàn trượt nâng miệng ống lên vị trí cao nhất xylanh điều khiển cơ
cấu kẹp giữ miệng ống được kích hoạt nhờ một cơ cấu cảm biến vị trí, cơ cấu
kẹp giữ hoạt động kẹp lấy miệng ống. Sau đó dàn trượt chuyển động xuống
phía dưới, thao tác cung cấp ống được hoàn thành.
Cơ cấu quan trọng của bộ phận cung cấp là: Cơ cấu mở túi bầu. Cơ cấu
này có nhiệm vụ mở rộng miệng túi nylon để ngoắc vào miệng phễu cấp liệu.
16
16
Cơ cấu này bao gồm một lõi cứng có lắp các lò xo lá. Các lò xo này luôn bung
ra tạo cho miệng túi có hình lục giác theo đúng hình dạng của họng cấp liệu.
Khi hai thanh dán của bộ phận tạo vỏ bầu ép vào các túi nylon, các lò xo lá bị
ép lại mà không rút thêm túi, nhờ đó khi kết thúc quá trình cắt dàn, các thanh
ép đi ra, các lò xo bung ra dẫn đến túi lại được mở miệng như ban đầu để sẵn
sàng cho quá trình cấp ống tiếp theo. Ống được định vị bởi ống ngoài. Ống
nylon nằm giữa ống ngoài và ống trong. Theo phương thẳng đứng ống trong
còn được đỡ trên hai thanh đỡ giúp cho ống trong khống bị rơi. Ống trong
chuyển động lên xuống nhờ xilanh khí và nhờ trọng lực của ống tạo ra.
b. Bộ phận kẹp giữ miệng ống
Kết cấu của cơ cấu được thể hiện trong hình 4.
Hình 4: Bộ phận kẹp giữ miệng ống
Nhiệm vụ của bộ phận này là kẹp chặt miệng túi bầu khi các bộ phận khác
thực hiện các thao tác cần thiết.
Bộ phận kẹp giữ là cơ cấu kiểu cơ khí được gắn cố định trên bàn quay tại
vị trí họng cấp liệu. Hoạt động của nó được liên kết với cơ cấu cấp ống và cơ
cấu tháo túi bầu. Khi ống được đưa lên thì sẽ có một bộ phận đồng thời tác
17
17
động vào lẫy điều khiển và một lực làm cơ cấu liên động 7 quay quanh trục 3,
ép càng cua 6 vào họng cấp liệu.
c. Bộ phận tạo vỏ bầu

Bộ phận tạo vỏ bầu bao gồm hai dàn di động đối diện nhau, dẫn động nhờ
hai xylanh khí nén hoạt động đồng bộ, được kích hoạt nhờ cảm biến vị trí gắn
trên đường di chuyển của bộ phận cung cấp ống. Hai dàn di động có cấu tạo
cơ bản giống nhau. Điểm khác biệt là trên một dàn có lắp dao và một dàn
không được lắp dao. Trên các thanh của dàn sẽ bố trí các cơ cấu cắt túi bầu
(dao), cơ cấu dán, cơ cấu đục lỗ.
Hình 5: Bộ phận cắt dán
d. Bộ phận nạp giá thể
Bộ phận này có nhiệm vụ định hướng và nạp thể vào túi bầu. Bộ phận nạp giá
thể làm việc theo nguyên lý chung là định hướng theo thể tích và nạp gián đoạn.
18
18
Hình 6: Bộ phận nạp giá thể
e. Bộ phận nạp hom
Bộ phận nạp hom kép được truyền động nhờ xylanh khí nén, có nhiệm vụ
thả một hom túi bầu đã được nạp giá thể lần 1 sao cho mặt mầm hướng lên
trên. Đường kính của ống trụ trên được tính toán sao cho các hom được xếp
nối tiếp nhau trong phần trên của ống dẫn hướng. Bộ phận nạp hom được
chọn theo nguyên lý nạp từng hom nhờ cơ cấu cấp liệu kiểu “giữ - thả”.
Hình 7: Bộ phận nạp hom
4.1.3 Nhiệm vụ của bộ phận cung cấp giá thể
Máy đóng bầu MĐBM – 1200 là máy bán tự động, hoạt động theo chu kỳ
khép kín, giá thể được tự động nạp cho các túi bầu các thời kỳ thích hợp. Việc
19
19
nạp giá thể được tiến hành một phần dựa vào trọng lực tức là giá thể chảy từ
thùng chứa qua ngăn kéo vào túi bầu. Vì thế một vấn đề đặt ra là làm thế nào
để đưa được giá thể lên cao và đổ vào thùng chứa ở độ cao định sẵn. Thực tế
cũng có thể sử dụng biện pháp thủ công bằng một công nhân xúc – đổ giá thể,
thế nhưng biện pháp này là không hợp lý cho tính chất thụ động của máy. Vì

vậy, việc thiết kế một bộ phận hoạt động độc lập nhưng đồng bộ với máy, có
nhiệm vụ định kỳ cung cấp giá thể cho máy là hết sức cần thiết, đảm bảo
những điều kiện thuận lợi nhất cho máy làm việc.
Bộ phận cung cấp giá thể cho máy khi hoạt động cần đảm bảo những yêu
cầu đặt ra như: Góp phần giảm chi phí lao động cho công nhân, việc cung cấp
giá thể cho máy một cách thường xuyên định kỳ sẽ tạo điều kiện cho các bộ
phận khác của máy làm việc hiệu quả hơn. Ngoài ra bộ phận cung cấp giá thể
cần đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật cần thiết như: Kết cấu vững chắc, đơn giản,
dễ chế tạo, làm việc an toàn…
4.2. Tính toán thiết kế
4.2.1 Đặc tính của giá thể
a. Yêu cầu với giá thể
Giá thể cho vào bầu thực chất là có đủ chất dinh dưỡng và độ ẩm cần thiết
cho mầm phát triển, tại một số cơ sở sản xuất mía giống người ta thường dùng
ngay đất bề mặt ruộng trồng mía, đất phù sa, đất đồi, đất bùn ao. Phơi khô đập
nhỏ để làm giá thể.
Yêu cầu đất làm giá thể phải tơi xốp, phải giữ và thoát nước tốt, có cấu
trúc thành phần cơ giới từ cát pha đến thịt nhẹ, tỷ lệ sét từ 15 – 20%, cát dưới
50%, tỷ lệ chất hữu cơ trên 2,5%, có thể điều chỉnh bằng cách bổ sung thêm
trấu, mùn cưa hoặc pha bùn, phân chuồng…
Để chuẩn bị được 200kg giá thể ta lấy:
20
20
- 150kg đất hong khô (lớp đất bề mặt của ruộng mía).
- 20kg phân chuồng.
- 1kg supe lân.
- 0,5 – 0,8kg vôi bột.
- 5 – 6kg mùn cưa, trấu, thân cây đậu.
Trộn đều các thành phần trên, cho thêm nước sach để đạt độ ẩm 60 – 70%
độ ẩm tối đa, vun thành đống ủ trong khoảng thời gian tối thiểu từ 3 – 5 ngày

tùy theo thời tiết.
b. Tính chất cơ lý của giá thể
Tính chất cơ lý của giá thể có ảnh hưởng tương đối đến quá trình vận
chuyển (độ bám, độ phân tán…), quá trình thoát liệu (hoàn toàn, rơi vãi…),
kích thước của bộ phận vận chuyển.
* Góc nội ma sát (hay góc chảy tự nhiên):
Là góc ma sát giữa các hạt giá thể với nhau, yếu tố ảnh hưởng chủ yếu đến
sự tạo vòm trong thùng chứa, sự xáo trộn khối giá thể trong quá trình vận
chuyển (yếu tố độ tơi).
- Phương pháp xác định.
Cho một lượng giá thể chảy ra từ phễu từ độ cao vừa phải h = 20 – 25cm
xuống mặt ngang. Xác định góc α tạo bởi đường sinh của khối giá thể và mặt
ngang. Tiến hành nhiều lần thí nghiệm và lấy ngẫu nhiên các kết quả.
* Góc ngoại ma sát (ma sát giữa giá thể và vật liệu ngoài):
- Góc này quyết định độ bám của giá thể vào vật liệu của cơ cấu vận
chuyển, ảnh hưởng đến quá trình thoát liệu.
- Phương pháp xác định.
Dùng phương pháp mặt phẳng nghiêng, mặt phẳng nghiêng có thể thay đổi
được góc nghiêng, cũng có thể thay đổi được vật liệu mặt phẳng nghiêng. Cho
21
21
giá thể nằm trên mặt phẳng nghiêng và tăng dần góc nghiêng cho đến khi giá
thể bắt đầu trượt xuống. Ghi nhận góc đó (β).
Hệ số ma sát chính là:
l
h
tgf ==
β
.
Làm thí nghiệm nhiều lần, thay đổi vật liệu mặt phẳng nghiêng, lấy kết quả

trung bình.
Một số thông số của giá thể được trình bày qua bảng 2.
Bảng 2: Một số thông số của giá thể
Thông số khảo nghiệm Giá trị trung bình Đơn vị
Khối lượng thể tích 600 Kg/m
3
Độ ẩm 66 %
Góc ma sát (α) 44 độ
Góc ngoại ma sát (β)
Trên thép 30
độ
Trên nylon 29,5
Khối lượng giá thể trong 1 bầu 0,5 kg
4.2.2 Yêu cầu và điều kiện làm việc của băng chuyền
a. Yêu cầu đối với băng chuyền cấp liệu
* Yêu cầu kỹ thuật:
Băng chuyền được lựa chọn thiết kế cần đảm bảo một số điều kiện như: Có
thể vận chuyển được các loại giá thể có tính chất khác nhau mà vẫn đảm bảo
năng suất, chất lượng yêu cầu. Phải sử dụng thuận tiện, hợp lý, dễ dàng vận
hành, sửa chữa khi hỏng hóc. Đảm bảo bền chắc, làm việc thời gian lâu dài ít
hỏng hóc phải dừng lại sửa chữa, ít ảnh hưởng đến tính chất lý hóa của giá thể.
* Yêu cầu thiết kế:
Băng chuyền có nhiệm vụ vận chuyển giá thể lấy từ đống được đổ sẵn trên
mặt đất, để không bị vướng trong quá trình máy làm việc, không thể đổ đống
giá thể sát chân máy. Vì vậy, thực tế nên đổ đống giá thể xa chân máy với
khoảng cách xa hợp lý, nhưng không được xa quá vì như thế sẽ ảnh hưởng
đến kết cấu băng chuyền.
22
22
b. Điều kiện làm việc của băng chuyền cấp liệu

Băng chuyền có nhiệm vụ cung cấp giá thể cho máy. Và để đảm bảo điều
kiện làm việc thuận lợi cho máy thì năng suất của băng chuyền cần phải tương
thích với năng suất của máy. Nghĩa là lượng giá thể mà băng chuyền cung cấp
cho thùng chứa trong một đơn vị thời gian cần phải lớn hơn hoặc bằng lượng
giá thể mà máy chi phí để đóng bầu cho cùng đơn vị thời gian đó. Thực tế
năng suất của máy là 1200 bầu/h tức là 600kg/h. Vì vậy năng suất của băng
chuyền cần đảm bảo Q ≥ 600kg/h.
Để đảm bảo năng suất Q ≥ 600kg/h, thì điều kiện làm việc của băng
chuyền là khá nhẹ nhàng, yêu cầu về kết cấu là đơn giản. Hơn nữa giá thể có
tính chất không độc hại, ít có khả năng gây biến dạng hóa học cho các bộ
phận của băng chuyền. Môi trường làm việc của băng chuyền là trong điều
kiện bình thường, không chịu ảnh hưởng xấu của thời tiết.
4.2.3 Lựa chọn băng chuyền cung cấp giá thể cho máy
a. Một số loại băng chuyền phổ biến hiện nay
Trên thực tế có rất nhiều loại băng chuyền được sử dụng rộng rãi trong các
nhà máy, công trường, cơ sở sản xuất… Nhằm mục đích phục vụ vận chuyển
các loại nguyên vật liệu,…
Việc nghiên cứu, chế tạo các loại băng chuyền đã được tiến hành từ lâu và
đã đưa ra được các mẫu cụ thể làm việc hiệu quả. Vì vậy trong khuôn khổ của
đề tài, chúng tôi chỉ tiến hành lựa chọn và khảo sát để tìm ra loại băng chuyền
thích hợp cho yêu cầu của đề tài.
Băng chuyền vận chuyển liên tục sơ bộ chia làm ba nhóm :
- Nhóm vận chuyển có bộ phận kéo: Băng tải, guồng tải…
- Nhóm vận chuyển không có bộ phận kéo: Vít tải, máng trượt…
- Băng tải khí nén – thủy lực.
23
23
Đặc điểm của một số loại cơ cấu phổ biến được trình bày như phần dưới
đây:
* Băng tải:

Băng tải là loại máy vận chuyển liên tục để vận chuyển vật tải rời, đơn
chiếc theo phương ngang hoặc phương nghiêng. Trong số các máy vận chuyển
tĩnh tại thì loại máy được sử dụng phổ biến ở hầu hết các ngành công nghiệp,
đặc biệt là để vận chuyển thức ăn trong ngành chăn nuôi và trong các xí
nghiệp chế biến thức ăn gia súc…
Sơ đồ cấu tạo của băng tải được minh họa ở hình 8.
Hình 8: Sơ đồ cấu tạo băng tải
Từ hình 8, cho biết cấu tạo băng tải gồm có các bộ phận chính sau:
1. Phễu nạp cấp liệu, 2. Băng, 3. Trục lăn, 4. Tang dẫn, 5. Bộ phận tháo
liệu, 6. Tang căng, 7. Bộ phân căng băng, 8. Hộp giảm tốc, 9. Động cơ điện,
10. Bộ phận làm sạch băng, 11. Khung máy.
- Những ưu điểm và nhược điểm còn tồn tại của băng tải:
Ưu điểm:
24
24
+ Không làm hư hỏng vật tải.
+ Cấu tạo đơn giản, làm việc bền vững, an toàn, ít gây ồn.
+ Có thể vận chuyển theo phương ngang, phương nghiêng và phối hợp
cả hai phương ngang và nghiêng.
+ Năng suất cao, chí phí năng lượng riêng nhỏ.
+ Chi phí chế tạo thấp, dễ tự động hóa.
Nhược điểm:
+ Vận chuyển theo phương nghiêng bị hạn chế, thường góc nghiêng
α < 24
0
.
- Có nhiều loại băng tải được sử dụng trong các xí nghiệp chế biến hạt
giống. Ta có thể phân loại theo hình 9.
Hình 9: Sơ đồ phân loại băng tải
Các loại băng

Cố định
Lưu động
Chiều rộng
tấm băng: 400, 500, 600, 650, 750, 800, 1000, 1100mm
Chiều rộng tấm băng 400, 500mm
Chiều rộng tấm băng 500mm, chiều dài 5,7m
- Băng:
Băng là một bộ phận quan trọng nhất của băng tải, nó thực hiện hai chức
năng kéo và chuyển vật tải. Băng chuyển động được là nhờ lực ma sát xuất
hiện khi tang dẫn quay.
Băng được làm bằng vải – cao su hoặc thép – cao su, gồm có hai thành
25
Chiều rộng tấm
băng 600mm
Dùng để vận
chuyển vật liệu
rời
Dùng để vận
chuyển vật liệu
rời
Dùng để vận
chuyển vật liệu
rời (đã đóng
gói) và vật liệu
đơn
Dùng để vận
chuyển vật liệu
rời, đóng gói và
vật liệu đơn
chiếc

25