nghiên cứu, tính toán, cải tiến, thiết kế bộ phận công tác lên luống và gieo hạt đậu phộng gắn trên máy cày kubota l200

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

NGHIÊN CỨU, TÍNH TOÁN, CẢI TIẾN,
THIẾT KẾ BỘ PHẬNCÔNG TÁC LÊN
LUỐNG VÀ GIEO HẠT ĐẬU PHỘNG
GẮN TRÊN MÁY CÀY KUBOTA L200.

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẨN

SINH VIÊN THỰC HIỆN

Huỳnh Quốc Khanh

Phạm Hoàng Giang (1110361)
Nguyễn Hữu Lộc
(1110389)
Ngành: CK CTM- Khóa: 37

Tháng 5/2015


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ
BỘ MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

===== O0O =====
Cần Thơ, ngày 23 tháng 01 năm 2015

PHIẾU ĐỀ NGHỊ ĐỀ TÀI LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
HK: II NĂM HỌC: 2014-2015

1. Họ và tên sinh viên:

Phạm Hoàng Giang

MSSV: 1110361

Ngành: Cơ khí chế tạo máy

Khóa: 37

Nguyễn Hữu Lộc

MSSV: 1110389

Ngành: Cơ khí chế tạo máy

Khóa: 37

2. Tên đề tài: NGHIÊN CỨU, TÍNH TOÁN, CẢI TIẾN, THIẾT KẾ BỘ PHẬN
CÔNG TÁC LÊN LUỐNG VÀ GIEO HẠT ĐẬU PHỘNG GẮN TRÊN
MÁY CÀY KUBOTA L200.
3. Thời gian thực hiện: Học kỳ 2 năm học 2014-2015.
4. Cán bộ hướng dẫn: Huỳnh Quốc Khanh
5. Địa điểm thực hiện: Phòng thực tập tự do – Xưởng thiết bị trường học - Khoa Công

Nghệ - Đại học Cần Thơ
6. Mục tiêu của đề tài:
Điều chỉnh, đánh giá cụm bộ phận lên luống gắn trên máy xới tay, bộ phận
gieo hạt gắn trên máy xới tay.
7. Các nội dung và giới hạn của đề tài.
-

Nội dung chính của đề tài gồm: thuyết minh, bản vẽ và chế tạo.
-

Nội dung:
+ Đánh giá nhu cầu cơ giới hóa khâu gieo hạt đậu phộng.
+ Điều chỉnh máy gieo hiện có.
+ Nghiên cứu và đề xuất phương án thiết kế.
+ Tính toán các thông số hoạt động và truyền động của máy.
+ Tính bền các chi tiết quan trọng.

i


+ Thiết kế chi tiết máy gieo.
-

Giới hạn:
+ Chỉ thực hiện gieo hạt ở khu vực Long An.
+ Năng suất: 0,15 ha/giờ.
+ Máy cày có công suất 21 HP.

8. Các yêu cầu hỗ chợ cho việc thực hiện đề tài: tài liệu tham khảo, thư viện, xưởng cơ
khí.

9. Kinh phí dự trù cho việc thực hiện đề tài: 500.000đ
Bằng chữ: năm trăm nghìn đồng.

Bộ môn

Cán bộ hướng dẫn

Sinh viên

ii


LỜI CẢM ƠN

Qua bốn năm học đại học chúng em đã học được rất nhiều kiến thức chuyên
môn cũng như những kinh nghiệm quý báu trong cuộc sống từ những người Thầy,
người Anh đi trước. Không dừng lại ở đó, chúng em đã nổ lực hết mình để đưa những
kiến thức đã học vào đề tài luận văn tốt nghiệp, từ đó trao dồi thêm kiến thức và rút ra
được những kinh nghiệm thực tiễn cho bản thân.
Xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất đến những người đã giúp đỡ
chúng em trong suốt thời gian qua. Lời cảm ơn đặc biệt xin gửi đến gia đình – cha,
mẹ, anh chị là chỗ dựa tinh thần, kinh tế vững chắc nhất giúp chúng em vững tâm thực
hiện đề tài.
Một lần nữa xin gửi những lời cảm ơn đặc biệt và chân thành nhất đến thầy
Huỳnh Quốc Khanh, là một người thầy, người anh đi trước nhiều kinh nghiệm, đã tận
tình hướng dẫn, giúp đỡ, truyền đạt kiến thức và kinh nghiệm cũng như động viên kịp
thời giúp chúng em hoàn thành đề tài một cách tốt nhất.
Xin chân thành cảm ơn Quý thầy cô khoa Công nghệ đặc biệt là thầy Phạm Phi
Long, thầy Phạm Văn Măng, thầy Hồ Trung Dũng. Một lần nữa xin gửi lời cảm ơn
đến các thầy trong Xưởng thiết bị trường học Đại học Cần Thơ đã hướng dẫn, giúp đỡ

và tạo điều kiện tốt nhất để chúng em thực hiện đề tài.
Không quên gửi lời cảm ơn đến những anh chị, những người bạn đã tận tình
giúp đỡ cũng như chia sẽ kinh nghiệm quý báu giúp chúng em hoàn thành tốt đề tài
luận văn tốt nghiệp.
Mặc dù đã cố gắng hết sức nhưng cũng không thể tránh khỏi nhưng sai xót.
Chúng em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu từ quý thầy cô, các
anh chị và các bạn.
Cuối cùng xin cảm ơn quý đọc giả đã dành thời gian đọc, tham khảo và góp ý
cho tài liệu này.
Tp. Cần Thơ, ngày 11 tháng 5 năm 2015
Phạm Hoàng Giang
Nguyễn Hữu Lộc

iii


TÓM TẮT ĐỀ TÀI

Tại Long An và Tây Ninh, việc cơ giới hóa khâu lên luống và gieo hạt đậu
phộng là rất cần thiết. Với tổng diện tích trồng đậu phộng lớn khoảng 4000 hecta, các
máy hiện có chưa đáp ứng nhu cầu cần thiết để lên luống và gieo hạt, vì vậy nhóm
chúng em đã tiến hành thiết kế, cải tiến nguyên lý, bộ phận lên luống và gieo hạt đậu
phộng gắn lên máy cày Kubota L200 nhằm rút ngắn thời gian lên luống và gieo hạt để
giảm chi phí lao động, tăng hiệu quả kinh tế cho người nông dân.
Nhóm đã tiến hành nghiên cứu, chế tạo thử nghiệm nguyên lí truyền động từ
máy cày sang trục công tác xới bằng cặp bánh răng côn. Nhưng do kỹ năng gia công
chưa tốt nên sản phẩm không đạt độ chính xác phù hợp cho bộ truyền. Nhóm đã tiếp
tục nghiên cứu, thiết kế phương án khả thi hơn là sử dụng bộ truyền động lên luống
của máy cày sau đó thiết kế, cải tiến để các bộ phận làm việc theo yêu kỹ thuật canh
tác của đậu phộng.

Nghiên cứu đã lựa chọn nguyên lý lên luống phù hợp, thiết kế bộ phận lên
luống và gieo hạt đậu phộng gắn trên máy cày Kubota L200 với công suất 21HP. Với
kích thước thiết kế bề rộng mặt luống 85cm, chiều cao luống là 16cm theo yêu cầu kỹ
thuật trộng cây đậu phộng. Năng suất tương đương 0.15 hecta/giờ và còn tùy thuộc
vào tỷ lệ thời gian quay đầu bờ.
Bộ gieo đã được tích hợp lên máy cày để vừa lên luống và vừa gieo hạt.
Nguyên lí gieo được kế thừa và phát triển từ nhóm đề tài Võ Thanh Lâm và Nguyễn
Minh Thư lớp cơ khí chế tạo K37 là dùng xích phân phối. Bản vẽ bộ gieo năm luống
hoàn chỉnh đã được nhóm thiết kế lại. Mô hình thật theo đúng tỉ lệ cũng đã được
nhóm đề tài trước chế tạo để kiểm nghiệm khả năng gieo. Mức độ phân tán hạt trong
khoảng < 5cm chiếm 60%. Tỉ lệ bể hạt < 2% tổng số hạt. Số hốc gieo được 01 và 02
hạt lần lượt chiếm 43% và 48%. Số hốc trống < 1%. Độ sâu gieo hạt có thể điều chỉnh
trong khoảng 1 ~ 4 cm.

iv


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................iii
TÓM TẮT ĐỀ TÀI........................................................................................................ iv
MỤC LỤC ...................................................................................................................... v
DANH MỤC HÌNH.....................................................................................................viii
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN ........................................................................................... 1
1.1 Tình hình trồng cây đậu phộng ............................................................................. 1
1.1.1 Khái quát ......................................................................................................... 1
1.1.2 Kĩ thuật làm đất trồng đậu phộng ................................................................... 2
1.1.3 Cách thức gieo hạt đậu phộng ở nước ta ........................................................ 2
1.2 Vấn đề va mục tiêu nghiên cứu ............................................................................. 3
1.2.1 Vấn đề ............................................................................................................. 3
1.2.2 Mục tiêu .......................................................................................................... 4

1.3 Phương pháp.......................................................................................................... 4
1.4 Các loại máy gieo hạt hiện có ............................................................................... 4
1.4.1 Ngoài nước...................................................................................................... 4
1.4.2 Trong nước...................................................................................................... 5
1.5 Phân tích máy gieo hạt đậu phộng gắn trên máy xới tay của nhóm đề tài Võ
Thanh Lâm và Nguyễn Minh Thư lớp Cơ khí Chế tạo K37 ....................................... 9
1.5.1 Ưu điểm .......................................................................................................... 9
1.5.2 Nhược điểm .................................................................................................... 9
1.6 Máy cày Kubota L200 ......................................................................................... 10
1.7 Kết cấu luận văn tốt nghiệp ................................................................................. 10
CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG................................... 11
2.1 Phân tích dàn xới gắn lên máy cày Kubota L200 ............................................... 11
2.2 Các phương án thiết kế........................................................................................ 14
2.2.1.1 Bộ truyền động dùng xích có sẵn của máy cày ...................................... 15
2.2.1.2 Bộ truyền động dùng xích đặt sang một bên .......................................... 15
2.2.2 Bộ truyền động dùng bánh răng hai cac đăng .............................................. 16
2.3 Lựa chọn bộ truyền thích hợp ............................................................................. 17
CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ BỘ LÊN LUỐNG................................................................. 19


3.1 Yêu cầu chung ..................................................................................................... 19
3.1.1 Yêu cầu chung của bộ phận lên luống .......................................................... 19
3.1.1.1 Yêu cầu kĩ thuật của luống đậu .............................................................. 19
3.1.1.2 Yêu cầu kĩ thuật của bộ phận lên luống ................................................. 20
3.2 Các nguyên lí lên luống thông dụng và lựa chọn ................................................ 20
3.2.1 Lên luống bằng cày diệp ............................................................................... 20
3.2.2 Lên luống bằng cày chảo .............................................................................. 21
3.2.3 Lên luống bằng cánh xới động lực ............................................................... 21
3.2.4 Lên luống bằng vít tải ................................................................................... 22
3.2.5 Lên luống bằng cánh xoắn đánh đất ............................................................. 22

3.3 Thiết kế cánh xoắn .............................................................................................. 23
3.4 Thiết kế trục công tác .......................................................................................... 26
3.4.1 Trục và bố trí cánh xoắn ............................................................................... 26
3.4.2 Kiềm tra bền.................................................................................................. 27
3.4.3 Bích nối trục.................................................................................................. 30
3.5 Thiết kế thuyền định hình luống ......................................................................... 30
3.6 Thiết kế khung dàn xới........................................................................................ 33
3.7 kết cấu nâng hạ của dàn xới ................................................................................ 34
CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ BỘ GIEO .............................................................................. 36
4.1 Yêu cầu kĩ thuật của bô gieo ............................................................................... 36
4.2 Tổng quan về bộ gieo hiện có ............................................................................. 36
4.2.1 Các bộ phận chính của bộ gieo và chức năng ............................................... 37
4.2.1.1 Thùng giống (Chưa thiết kế) .................................................................. 37
4.2.1.1 Bộ phận gieo ........................................................................................... 37
a) Nhiệm vụ ..................................................................................................... 38
b) Thiết kế ....................................................................................................... 39
c) Bánh xích chủ động .................................................................................... 40
d) Nguyên lí làm việc ...................................................................................... 41
4.2.1.2 Phễu cấp hạt............................................................................................ 41
4.2.1.3 Ống dẫn hạt ............................................................................................ 42
4.2.1.4 Lưỡi rạch gieo ........................................................................................ 43


4.2.1.5 Bộ phận lắp hạt ....................................................................................... 44
4.2.1.6 Bộ li hợp ................................................................................................. 44
a) Nguyên lí hoạt động .................................................................................... 45
b) Thiết kế li hợp ............................................................................................. 45
4.2.1.7 Xích truyền động .................................................................................... 46
4.2.1.8 Khung máy gieo ..................................................................................... 47
4.2.2 Mục đích cải tiến........................................................................................... 47

4.3 Các bộ phận được cải tiến ................................................................................... 47
4.3.1 Xích truyền động .......................................................................................... 47
4.3.2 Bộ li hợp ....................................................................................................... 48
4.3.3 Khung bộ gieo ............................................................................................... 48
4.3.4 Bánh xe và trục bánh xe của bộ gieo ............................................................ 48
4.3.5 Thanh gạt đất ................................................................................................ 49
4.3.6 khớp nối các bộ gieo ..................................................................................... 50
CHƯƠNG 5 .................................................................................................................. 51
KẾT LUẬN – ĐỀ NGHỊ .............................................................................................. 51
5.1 Kết luận ............................................................................................................... 51
5.2 Kiến nghị ............................................................................................................. 51
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................ 52


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 Ruộng đậu và thân cây đậu phộng ................................................................... 1
Hình 1.2 Ruộng đậu phộng đã lên luống và công cụ gieo đậu thủ công ........................ 3
Hình 1.3 Máy gieo hạt SPC6 .......................................................................................... 6
Hình 1.4 Máy gieo hạt của anh Phạm Tú Anh Vũ ......................................................... 7
Hình 1.5 Máy gieo hạt ớt của anh Lê Thanh Trị ............................................................ 8
Hình 1.6 Máy gieo hạt đậu phộng của anh Trần Thanh Phương ................................... 8
Hình 1.7 Máy gieo hạt đa năng của Thầy Nguyễn Văn Anh ......................................... 9
Hình 2.1 Bộ truyền động dàn xới ................................................................................. 11
Hình 2.2 Trục dàn xới có sẵn của máy cày Kubota L200 ............................................ 12
Hình 2.3 Nắp capo của dàn xới máy cày Kubota L200 ................................................ 13
Hình 2.4 Bánh dẫn hướng của máy cày Kubota L200 ................................................. 13
Hình 2.5 Chỉnh cao độ của máy cày Kubota L200 ...................................................... 14
Hình 2.6 Bộ truyền động dùng xích ............................................................................. 14
Hình 2.7 Sơ đồ truyền động xích đặt giữa .................................................................... 15
Hình 2.8 Sơ đồ truyền động xích đặt một bên .............................................................. 16

Hình 2.9 Sơ đồ truyền động dùng bánh răng 2 cac đăng ............................................. 17
Hình 2.10 Sơ đồ nguyên lí hoạt động hoàn chỉnh ........................................................ 18
Hình 3.1 Kích thước luống đậu .................................................................................... 19
Hình 3.2 Lên luống bằng cày diệp................................................................................ 20
Hình 3.3 Hình Lên luống bằng cày chảo ...................................................................... 21
Hình 3.4 Lên luống bằng cánh xới động lực ................................................................ 22
Hình 3.5 Lên luống bằng vít tải .................................................................................... 22
Hình 3.6 Lên luống bằng cánh xới đánh đất................................................................. 23
Hình 3.7 Diện tích của cánh xoắn đánh đất .................................................................. 24
Hình 3.8 Kích thước cánh xoắn thiết kế ....................................................................... 25
Hình 3.9 Hình dạng cánh xoắn sau khi thiết kế............................................................ 25
Hình 3.10 Trục dàn xới ................................................................................................. 26
Hình 3.11 Trục công tác xới ......................................................................................... 27
Hình 3.12 Sơ đồ trạng thái lực...................................................................................... 28
Hình 3.13 Mặt cắt dọc trục ........................................................................................... 28
Hình 3.14 Mặt cắt ngang trục ....................................................................................... 29
Hình 3.15 BSích nối trục .............................................................................................. 30
Hình 3.16 Nắp capo của máy ....................................................................................... 30
Hình 3.17 Phần nắp capo được sử dụng lại .................................................................. 31
Hình 3.18 Hình chiếu bằng thuyền ............................................................................... 31
Hình 3.19 Hình chiếu đứng thuyền .............................................................................. 32
Hình 3.20 Hông thuyền ................................................................................................ 32
Hình 3.21 Thuyền hoàn chỉnh ...................................................................................... 33


Hình 3.22 Khung dàn xới có sẵn của máy.................................................................... 33
Hình 3.24 kết cấu và sơ đồ hoạt động của bộ treo........................................................ 35
Hình 3.23 Nâng hạ thủy lực.......................................................................................... 34
Hình 3.25 bộ treo nhìn từ trên xuống ........................................................................... 35
Hình 4.1 Luống đậu ...................................................................................................... 36

Hình 4.2 Bộ gieo hiện có .............................................................................................. 37
Hình 4.3 Bộ phận gieo .................................................................................................. 39
Hình 4.4 Xích móc hạt.................................................................................................. 39
Hình 4.5 Bánh xích chủ động ....................................................................................... 40
Hình 4.6 Kết cấu truyền động bộ gieo hiện có ............................................................. 41
Hình 4.7 Phễu chứa hạt................................................................................................. 42
Hình 4.8 Ống dẫn hạt .................................................................................................... 43
Hình 4.9 Lưỡi rạch gieo................................................................................................ 44
Hình 4.10 Li hợp đã có ................................................................................................. 45
Hình 4.12 Thanh gạt đất ............................................................................................... 49
Hình 4.11 Trục và bánh xe ........................................................................................... 49
Hình 4.13 Khớp nối mềm nhôm ................................................................................... 50


Nghiên cứu, tính toán, cải tiến, thiết kế bộ phận công tác lên luống và gieo hạt đậu
phộng gắn lên máy cày Kubota L200

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN

1.1 Tình hình trồng cây đậu phộng

1.1.1 Khái quát
Đậu phộng là một loại cây công nghiệp được trồng phổ biến ở nước ta.
So với nhiều loại cây công nghiệp khác, cây đậu phộng là cây ngắn ngày có
năng suất cao và thích ứng rộng với nhiều điều kiện khí hậu, thổ nhưỡng khác nhau.
Đậu phộng là một trong những loại đậu dồi dào nguồn protein. Người ta không chỉ
ăn đậu phộng khi rang khô hoặc luộc, mà còn dùng nó để chế biến thành đậu phộng
sấy giòn, bơ đậu phộng, kẹo đậu phộng,…

Ngoài ra trái đậu phộng còn có giá trị dinh dưỡng cao và cũng là nguồn
nguyên liệu cho nhiều ngành công nghiệp chế biến.

Hình 1.1 Ruộng đậu và thân cây đậu phộng

SVTH : Phạm Hoàng Giang
Nguyễn Hữu Lộc
1


Nghiên cứu, tính toán, cải tiến, thiết kế bộ phận công tác lên luống và gieo hạt đậu
phộng gắn lên máy cày Kubota L200
Ngoài sản phẩm thu hoạch chính là trái đậu, người dân còn tận dụng thân cây
đậu để làm thức ăn cho gia súc.
Vùng trồng đậu phộng phổ biến ở khu vực tỉnh Long An bao gồm các xã:
Đức Hòa Thượng, Đức Hòa Hạ, Đức Lập Thượng, Đức Lập Hạ, Đức Ngãi, Tân
Mỹ, Hậu Nghĩa, Mỹ Hạnh Bắc, Mỹ Hạnh Nam.

1.1.2 Kĩ thuật làm đất trồng đậu phộng
Đậu phộng ưa đất cát pha, đất thịt nhẹ, có độ pH trunh tính, chủ động tưới
tiêu và dễ thoát nước, trên đất chua phèn đậu phộng kém phát triển.
Đất được cày sâu, bừa kỹ và làm sạch cỏ dại, tỷ lệ đất có đường kính nhỏ
hơn 1cm chiếm 70%, độ ẩm đất khi gieo hạt đạt khoảng 75%.
Cày sâu làm tăng khả năng giữ nước cải thiện điều kiện sống cho hệ vi sinh
vật đất làm cho rễ đậu phộng phát triển tốt hơn ăn sâu hút được nhiều dinh dưỡng
cung cấp cho cây sinh trưởng, phát triển tốt. Tuỳ theo từng điều kiện của địa
phương, đất đai mỗi vùng mà quyết định mức độ cày sâu khác nhau: thường từ 25 –
30 cm.
Sau làm đất tiến hành lên luống, rộng 100 – 110 cm; chiều rộng rãnh tưới,
tiêu nước 25 – 30 cm; chiều cao luống 15 – 25 cm.

Trên luống rạch 5 hàng cách nhau 15 – 20 cm, dọc theo luống, hai hàng ngoài cách
mép 15cm. Mật độ trung bình khoảng 30 bụi đậu trên 1m2.
Độ sâu lấp hạt: Tuỳ vào điều kiện thời tiết đất đai cụ thể của từng vùng mà
bố trí gieo, độ sâu gieo hạt: 3-5 cm.
Độ chặt đất đo được là 63Kg/(9*11)cm gây ra lún 2cm.

1.1.3 Cách thức gieo hạt đậu phộng ở nước ta
Hiện nay, ở nước ta việc gieo hạt đậu phộng được tiến hành hoàn toàn bằng
tay với phương pháp thủ công truyền thống và quy mô nhỏ.

SVTH : Phạm Hoàng Giang
Nguyễn Hữu Lộc
2


Nghiên cứu, tính toán, cải tiến, thiết kế bộ phận công tác lên luống và gieo hạt đậu
phộng gắn lên máy cày Kubota L200

Hình 1.2 Ruộng đậu phộng đã lên luống và công cụ gieo đậu thủ công
Việc gieo đậu theo phương pháp thủ công của nông dân là dọi lỗ, gieo hạt
vào lỗ và sau đó lấp lại ngay. Vì vậy việc thực hiện lên luống và gieo hạt trên bộ
phận công tác của máy là hoàn toàn phù hợp với quy trình canh tác. Ngoài ra nó còn
góp phần bảo vệ hạt đậu ngay khi được gieo, tránh khỏi sự xâm phạm của chuột, bọ
và các loài gây hại khác.
Về mật độ trồng theo luống, tác giả lấy theo thực tế tại khu vực trồng đậu ở
Long An và Tây Ninh. Các yêu cầu về mật độ trồng do nông dân, dựa trên kinh
nghiệm vụ mùa của mình, đặt ra theo mức độ mà họ đánh giá là có năng suất cao
nhất. Máy này giúp nông dân thực hiện việc gieo, vì vậy mật độ gieo thiết kế cũng
phải tuân thủ yêu cầu của họ.

1.2 Vấn đề và mục tiêu nghiên cứu
1.2.1 Vấn đề
Hiện nay việc gieo trồng đậu phộng vẫn còn sử dụng phương pháp thủ công
là chính. Với hình thức gieo trồng như trên thì người nông dân đã gặp phải rất nhiều
khó khăn:
Cần có số lượng lớn lao động.
Thời gian gieo đậu phộng kéo dài.
Chi phí cho gieo đậu cho vụ mùa là khá lớn.
Vì vậy việc áp dụng máy móc cho việc gieo hạt đậu phộng là rất cần thiết.
SVTH : Phạm Hoàng Giang
Nguyễn Hữu Lộc
3


Nghiên cứu, tính toán, cải tiến, thiết kế bộ phận công tác lên luống và gieo hạt đậu
phộng gắn lên máy cày Kubota L200
Thấy được nhu cầu thiết yếu trên nên đã có nhóm sinh viên thiết kế và chế
tạo thử nghiệm máy lên luống và gieo hạt gắn trên máy xới tay.
Nhưng qua chế tạo và thử nghiệm khi gắn lên máy xới tay thì máy còn gặp
nhiều vấn đề cần được khắc phục:
Trong quá trình công tác máy bị hiện tượng trượt bánh.
Hai bộ phận gieo hạt và lên luống chưa hoạt động đồng thời.
Hạt sau khi gieo chưa đáp ứng được tốt như yêu cầu thiết kế.
Vì những lí do, nhóm chúng em quyết định cải tiến để gắn lên máy cày
Kubota L200.

1.2.2 Mục tiêu
Thiết kế cơ cấu lên luống gắn lên máy cày Kubota L200.
Thiết kế cơ cấu gieo gắn lên máy cày Kubota L200
Thiết kế bố trí hai bộ phận trên cùng một kết cấu gắn lên máy cày Kubota

L200.

1.3 Phương pháp
Đánh giá thực trạng sử dụng máy gieo và các loại máy gieo hiện có.
Nghiên cứu máy cày Kubota L200.
Nghiên cứu lý thuyết về các nguyên lí gieo hạt.
Nghiên cứu lý thuyết về các nguyên lí lên luống.
Thiết kế kết cấu tích hợp bộ phận gieo và bộ phận lên luống gắn lên máy cày
Kubota L200.

1.4 Các loại máy gieo hạt hiện có
1.4.1 Ngoài nước
Đậu phộng là một loại nguyên liệu thực phẩm rất quan trọng. Trong quá trình
gieo trồng, việc cơ giới hóa khâu gieo được tiến hành từ rất sớm.

SVTH : Phạm Hoàng Giang
Nguyễn Hữu Lộc
4


Nghiên cứu, tính toán, cải tiến, thiết kế bộ phận công tác lên luống và gieo hạt đậu
phộng gắn lên máy cày Kubota L200
Vào năm 1956, S. G. Webb, JR, trong sáng chế số 2729157 được cấp bởi
Văn phòng quản lí sáng chế Mỹ, đã thiết kế một cơ cấu tổ hợp lên luống và gieo
hạt. Thành công của cơ cấu này nằm ở bộ phận định hình luống bằng con lăn, nó tạo
nên bề mặt luống rất đẹp. Đặc biệt trong trường hợp đất có độ chảy tự nhiên cao.
Tuy nhiên, cơ cấu lên luống được thực hiện bằng một dạng lưỡi cày diệp nên lực
cày tạo luống tương đối lớn.
Một kết cấu đơn giản hơn được giới thiệu năm 1961 trong sáng chế số
2975842 bởi C. M. Mostrong. Trong thiết kế này, kết cấu đơn giản và gọn nhẹ hơn.

Nhưng việc lên luống vẫn tiếp tục dựa vào dạng cày diệp nên lực kéo vẫn còn khá
lớn.
Trong sáng chế số 3456607 năm 1969, W. C. West đưa ra một cơ cấu phức
tạp hơn hai cơ cấu trên, nhưng lại có khả năng điều chỉnh tốt hơn.
Nhìn chung, các sáng chế trên còn có một vấn đề là cơ cấu gieo dễ làm vỡ
hoặc trầy xước các loại hạt mềm như hạt đậu phộng. Về sau, nhược điểm này được
khắc phục khá tốt nhờ vào cơ cấu gieo khí động, điển hình là dòng máy SPC6 mà
khoa Công nghệ, Đại học Cần Thơ được viện trợ (hiện vẫn còn nằm trong Phòng thí
nghiệm Máy nông nghiệp ).
Hiện nay, nhiều công ty trên thế giới đã sản xuất máy gieo hạt đậu phộng dựa
trên các nguyên lí tương tự như các sáng chế đã giới thiệu; cụ thể như các nhà sản
xuất JohnDeer, Massano, Baselier,… Nhưng các máy này chỉ là máy gieo đơn
thuần, cần có một máy khác thực hiện công đoạn lên luống trước khi gieo. Điều này
rất phù hợp với các cánh đồng lớn vì có tính chuyên môn hóa cao, nhưng với điều
kiện ruộng đậu ở Việt Nam, mỗi mảnh ruộng 500~3000 mét vuông, thì thật sự chưa
phù hợp.

1.4.2 Trong nước
Trước đây Khoa Công nghệ - ĐH Cần Thơ được tài trợ máy gieo hạt SPC6
hoạt động dựa trên nguyên lí khí động, máy này có khả năng gieo tốt cả với những
loại hạt mềm như đậu phộng. Nhưng nó chỉ có chức năng là gieo và lấp hạt, chứ
không có khả năng lên luống. Phù hợp với gieo trồng trong những vùng đất rộng.

SVTH : Phạm Hoàng Giang
Nguyễn Hữu Lộc
5


Nghiên cứu, tính toán, cải tiến, thiết kế bộ phận công tác lên luống và gieo hạt đậu
phộng gắn lên máy cày Kubota L200

Hình 1.3 Máy gieo hạt SPC6

Ngay sau khi nhận chuyển giao, nhóm các giáo viên gồm: Thầy Trần Văn
Nhã, Thầy Nguyễn Thuần Nhi, Thầy Trương Văn Thảo, Thầy Nguyễn Nhựt Duy,…
đã tiến hành nội địa hóa máy SPC6 bằng các vật liệu trong nước. Nhóm đã thực
hiện gieo thành công đối với hạt đậu xanh. Hiện nay, sau thời gian dài sử dụng
trong giảng dạy, máy nội địa hóa này đã được thanh lí.
Năm 2006, ông Trần Đức Công, Phân viện cơ điện nông nghiệp và công
nghệ sau thu hoạch Tp. HCM, đã tiến hành nghiệm thu đề tài cấp nhà nước KC-0729. Đề tài đã chế tạo thành công máy gieo hạt GĐN-0,2A và đã tiến hành chạy thử
nghiệm ở Long An. Mẫu máy này được ghi nhận là thực hiện tốt chức năng gieo và
lấp hạt. Nhưng máy này cần phải hiệu chỉnh thêm, đặc biệt là về cự ly gieo, để phù
hợp với điều kiện làm việc của ruộng đậu.
Cùng ý muốn ứng dụng máy GĐN-0,2A, anh nông dân Nguyễn Văn Long ở
Đức Hòa, Long An đã tiến hành cải tiến dựa trên mẫu máy GĐN-0,2A. Mẫu máy
này hiện đang được anh Long sử dụng để gieo thuê cho bà con nông dân với chi phí
khá thấp, khoảng 2 triệu/mẫu, nhưng chưa được ưa chuộng vì:
Mương nước quá cạn, dẫn đến tưới tiêu không tốt.
Khi dừng máy thì đậu vẫn rơi tự do thành đống ở cuối đường chạy máy.
Hạt bỏ không đều, có lỗ đạt 02 hạt, có lỗ thì 3-4-5 hạt.
Khoảng cách giữa các hốc thay đổi rất nhiều, gây khó khăn cho khâu chăm
sóc sau này. Đôi khi không phân biệt được các hốc gieo một cách rõ ràng. Giống
như là gieo theo hàng chứ không phải gieo theo hốc.
SVTH : Phạm Hoàng Giang
Nguyễn Hữu Lộc
6


Nghiên cứu, tính toán, cải tiến, thiết kế bộ phận công tác lên luống và gieo hạt đậu
phộng gắn lên máy cày Kubota L200

Gần đây nhất, vào năm 2011, nhóm kỹ sư ở Thủ Đức do Anh Vũ và Hồng
Quân lãnh đạo đã chế tạo thành công máy gieo hạt đa năng dựa trên nguyên lí khí
động lắp trên máy xới tay; thử nghiệm thành công với hạt đậu phộng và đậu nành.
Hiện máy này đã được bán hơn 50 chiếc cho các nông dân và trang trại ở ĐăkNông.
Đây là sản phẩm thương mại nên chất lượng khá ổn định. Tuy nhiên máy có một vài
vấn đề như sau:
Đầu tiên là vấn đề mương nước. Mương nước do máy tạo ra vẫn chưa sâu và
bờ mương vẫn chưa đủ chặt. Vì máy được thử nghiệm ở miền cao nguyên, mương
nước có tác dụng chính là thoát nước; trong khi ở vùng đồng bằng, mương nước có
tác dụng chính là tưới nước theo phương pháp tưới tràn, việc tiêu nước kém quan
trọng hơn. Vì vậy yêu cầu về mương nước chưa phù hợp.
Tiếp đến là vấn đề công suất. Lưỡi cày mương nước vẫn là dạng cày diệp
nên lực kéo tương đối lớn. Gây tổn hao công suất kéo.
Cuối cùng là, với lưỡi cày diệp hoạt động trong điều kiện đất cát pha có góc
chảy tự nhiên lớn và khá tơi xốp thì khả năng vun đất sang 2 bên để tạo mương bị
hạn chế rất nhiều.

Hình 1.4 Máy gieo hạt của anh Phạm Tú Anh Vũ
Cũng liên quan gián tiếp đến máy gieo hạt đậu phộng. Năm 2009, anh Lê
Thanh Trị ở Đơn Dương, Lâm Đồng đã chế tạo một máy gieo hạt theo nguyên lí
khí động và cũng đã bán ra các sản phẩm thương mại. Các máy này ứng dụng vào
việc gieo hạt trên các vĩ trong vườn ươm. Mặc dù ít liên quan đến máy gieo trên
SVTH : Phạm Hoàng Giang
Nguyễn Hữu Lộc
7


Nghiên cứu, tính toán, cải tiến, thiết kế bộ phận công tác lên luống và gieo hạt đậu
phộng gắn lên máy cày Kubota L200
ruộng đậu, nhưng điều này cũng góp phần chỉ ra rằng nguyên lí khí động rất hiệu

quả trong việc bắt và gieo hạt đâu phộng một cách chính xác, ổn định và không làm
bể hạt.

Hình 1.5 Máy gieo hạt ớt của anh Lê Thanh Trị
Gần đây là mô hình máy gieo hạt đậu phộng của anh Trần Văn Phương ở xã
Tân An, TX Tân Châu, tỉnh An Giang với nguyên lý gieo cơ. Khi vận hành máy
vừa cày rãnh vừa gieo hạt được ba hàng đậu với khoảng cách hàng cách hàng 35cm,
hạt cách hạt 4-5cm, độ sâu gieo hạt có thể điều chỉnh được tùy theo yêu cầu canh
tác. Tuy nhiên máy chỉ có chức năng gieo hạt không có chức năng lên luống.

Hình 1.6 Máy gieo hạt đậu phộng của anh Trần Văn Phương

SVTH : Phạm Hoàng Giang
Nguyễn Hữu Lộc
8


Nghiên cứu, tính toán, cải tiến, thiết kế bộ phận công tác lên luống và gieo hạt đậu
phộng gắn lên máy cày Kubota L200
Gần đây nhất trong chương trình nhà sáng chế của VTV có chiếu máy gieo
hạt đa năng của nhà sáng chế Thầy giáo Nguyễn Văn Anh. Máy có cấu tạo đơn
giản, giá thành rẻ, gieo được nhiều loại hạt khác nhau, có kết hợp cả bón phân khi
gieo hạt. Tuy nhiên máy chỉ gieo được một hàng cho mỗi lần gieo, và sử dụng cơ
chế đẩy tay.

Hình 1.7 Máy gieo hạt đa năng của Thầy Nguyễn Văn Anh

Kết luận: Nhìn chung các loại máy gieo hạt hiện nay vẫn còn có những hạn
chế nhất định, chưa đáp ứng được yêu cầu sử dụng của người nông dân.

1.5 Phân tích máy gieo hạt đậu phộng gắn trên máy xới tay của nhóm đề tài
Võ Thanh Lâm và Nguyễn Minh Thư lớp Cơ khí Chế tạo K37
1.5.1 Ưu điểm
Định hình luống tốt, đúng yêu cầu thiết kế.
Hạt được gieo không sót lỗ.

1.5.2 Nhược điểm
Trong quá trình chạy có tình trạng trượt bánh,khó di chuyển được.
Cần quãng công tác lớn để cho ra luống đúng kích thước vì số vòng quay còn
thấp.
SVTH : Phạm Hoàng Giang
Nguyễn Hữu Lộc
9


Nghiên cứu, tính toán, cải tiến, thiết kế bộ phận công tác lên luống và gieo hạt đậu
phộng gắn lên máy cày Kubota L200
Vẫn còn là hai bộ phận rời chưa được tích hợp.
Hạt sau khi gieo vẫn chưa được lấp đất.
Tỉ lệ móc đươc hai hạt như yêu cầu thiết kế chưa cao.
Máy quay đầu tương đối khó khăn.
Chỗ đứng của người điều khiển chưa hợp lí.
Do là máy xới tay nên khó điều khiển, cần người lái có kinh nghiệm.
Vì những lý do trên nên cần cải tiến để máy hoạt động tốt hơn.
Nhóm quyết định cải tiến từ máy xới tay để gắn lên máy cày.

1.6 Máy cày Kubota L200
Công suất là 21Hp.
Có hai cấp tốc độ quay là 650 và 950 vòng/phút.
Đường kính bánh trước của máy là 620mm.

Đường kính bánh sau là 1020mm.
Khoảng cách bao hai bánh trước là 1230mm.
Khoảng cách bao hai bánh sau là 1230mm.
Khoảng cách phủ bì từ bánh trước đến bánh sau là 2330mm.
Bán kính quay của máy là 1850mm.
Máy sử dụng hệ thống nâng hạ bằng thủy lực.

1.7 Kết cấu luận văn tốt nghiệp
Luận văn tốt nghiệp được chia thành các chương với nội dung cụ thể sau:
Chương 1: Tổng quan. Tình hình trồng cây đậu phộng hiện nay, một số máy
gieo hạt hiện có và đánh giá máy cày Kubota L200.
Chương 2: Thiết kế sơ đồ nguyên lí hoạt động.
Chương 3: Thiết kế cải tiến bộ phận lên luống.
Chương 4: Thiết kế cải tiến bộ phận gieo hạt.
Chương 5: Kết luận và kiến nghị.

SVTH : Phạm Hoàng Giang
Nguyễn Hữu Lộc
10


Nghiên cứu, tính toán, cải tiến, thiết kế bộ phận công tác lên luống và gieo hạt đậu
phộng gắn lên máy cày Kubota L200

CHƯƠNG 2

THIẾT KẾ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG

2.1 Phân tích dàn xới gắn lên máy cày Kubota L200

Hình 2.1 Bộ truyền động dàn xới
Bộ truyền động được dùng để truyền chuyển động từ trục ra máy cày xuống
trục công tác của dàn xới. Bộ truyền động gồm bốn trục và ba bộ truyền.
Bộ truyền thứ nhất gồm trục I và trục II được truyền chuyển động qua cặp
bánh răng côn, để truyền động chuyển động từ đầu ra máy cày chuyển thành chuyển
động theo phương ngang của trục II.
Bộ truyền thứ hai gồm trục II và trục III và cặp bánh răng trụ răng thẳng để
truyền chuyển động từ trục II sang trục III của bộ truyền động xích. Trong khi bộ
nâng hạ làm việc thì bộ truyền xích, dàn xới và bộ gieo có thể chuyển động quay
quanh trục II để nâng toàn bộ dàn lên khỏi mặt đất.
SVTH : Phạm Hoàng Giang
Nguyễn Hữu Lộc
11


Nghiên cứu, tính toán, cải tiến, thiết kế bộ phận công tác lên luống và gieo hạt đậu
phộng gắn lên máy cày Kubota L200
Bộ truyền thứ ba gồm trục III và trục IV và cặp bánh xích và xích để truyền
chuyển động đến vị trí của trục xới.
Khi thực hiên nhóm thực hiện nghiên cứu dàn xới của máy cày hiện có nhóm
đã quay trục công tác của dàn xới thì thấy trục xới quay 8 vòng thì trục I gắn với
trục công suất của máy cày quay 13 chứng tỏ bộ truyền là giảm tốc và tỉ số truyền là
8/13 vậy khi máy cày chạy với cấp độ chậm vận tốc là 650 vòng/phút thì vận tốc
quay của của trục xới là 400 vòng/phút.
Quá trình nâng hạ khi tay kéo thủy lực của máy cày hoạt động toàn bộ dàn
xới và bộ gieo sẽ được nâng lên hạ xuống quanh tâm của trục II bộ truyền động.
Khi gieo máy cày hoạt động dàn xới đi vào bờ luống và hoạt động vì bộ gieo
được thiết kế ngay sau dàn xới nên khi thấy luống đã được định hình tốt thì gạt li
hợp để bộ gieo hoạt động gieo.
2.1.2 Trục dàn xới

Trục dàn xới được dùng để xới đất.
Gồm có hai trục hình trụ được hàn các mắc gắn cánh xới, mỗi đầu trục có
bích để gắn vào đầu ra hai trục của bánh xích bị động.
Trục dàn xới của máy không được dùng lại. Vì sẽ thiết kế kết cấu khác.

Hình 2.2 Trục dàn xới có sẵn của máy cày Kubota L200

SVTH : Phạm Hoàng Giang
Nguyễn Hữu Lộc
12


Nghiên cứu, tính toán, cải tiến, thiết kế bộ phận công tác lên luống và gieo hạt đậu
phộng gắn lên máy cày Kubota L200
2.1.3 Nắp capo
Nắp capo dùng để che chắn không cho đất văng ra quá xa khi hoạt động.
Nắp capo sẽ được thay thế bằng thuyền định hình luống sau khi thiết kế.

Hình 2.3 Nắp capo của dàn xới máy cày Kubota L200
2.1.4 Bánh dẫn hướng
Dàn xới còn có một bộ phận là bánh dẫn hướng khi làm việc để các bộ phận
được làm việc ổn định và đi thẳng hướng.

Hình 2.4 Bánh dẫn hướng của máy cày Kubota L200

SVTH : Phạm Hoàng Giang
Nguyễn Hữu Lộc
13

Nghiên cứu, tính toán, cải tiến, thiết kế bộ phận công tác lên luống và gieo hạt đậu
phộng gắn lên máy cày Kubota L200
2.1.5 Kết cấu chỉnh cao độ
Độ cao của dàn xới sẽ thay đổi khi vô lăng điều chỉnh quay, góc của dàn xới
so với phương ngang sẽ thay đổi làm độ sâu của cánh xới với đất cũng thay đổi
theo.

Hình 2.5 Chỉnh cao độ của máy cày Kubota L200

2.2 Các phương án thiết kế
2.2.1 Bộ truyền động dùng xích

Hình 2.6 Bộ truyền động dùng xích
Bộ truyền xích được sử dụng khá rộng rãi.
Không có hiện tượng bị trượt khi làm việc.
SVTH : Phạm Hoàng Giang
Nguyễn Hữu Lộc
14


Nghiên cứu, tính toán, cải tiến, thiết kế bộ phận công tác lên luống và gieo hạt đậu
phộng gắn lên máy cày Kubota L200
Có thể làm việc khi quá tải đột ngột.
Hiệu suất cao.
không đòi hỏi phải căng xích nên lực tác dụng lên trục và ổ nhỏ.
2.2.1.1 Bộ truyền động dùng xích có sẵn của máy cày
Ưu điểm
Do xích kéo ở giữa trục công tác, nên lực chia đều ra hai trục công tác giúp
cho truyền động được tốt hơn.
Nhược điểm

Chiếm một khoảng không gian giữa để đặt bộ truyền và che chắn bụi lọt vào
không gian làm việc.

Hình 2.7 Sơ đồ truyền động xích đặt giữa

2.2.1.2 Bộ truyền động dùng xích đặt sang một bên

SVTH : Phạm Hoàng Giang
Nguyễn Hữu Lộc
15