tính toán, thiết kế hệ thống vận chuyển lúa từ ghe vào thiết bị sấy tĩnh vỉ ngang năng suất 40 tấn giờ

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

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG
VẬN CHUYỂN LÚA TỪ GHE VÀO
THIẾT BỊ SẤY TĨNH VỈ NGANG NĂNG
SUẤT 40 TẤN/GIỜ
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

Nguyễn Văn Khải

SINH VIÊN THỰC HIỆN

Nguyễn Phúc Tâm MSSV: 1110468
Ngành: Cơ Khí Chế Biến – Khóa: 37

Tháng 5 năm 2015


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

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG
VẬN CHUYỂN LÚA TỪ GHE VÀO
THIẾT BỊ SẤY TĨNH VỈ NGANG NĂNG

SUẤT 40 TẤN/GIỜ
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

Nguyễn Văn Khải

SINH VIÊN THỰC HIỆN

Nguyễn Phúc Tâm MSSV: 1110468
Ngành: Cơ Khí Chế Biến – Khóa: 37

Tháng 5 năm 2015


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
KHOA CÔNG NGHỆ
Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc
BỘ MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ
===== O0O =====
Cần Thơ, ngày 19 tháng 01 năm 2015

PHIẾU ĐỀ NGHỊ ĐỀ TÀI LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
HK 2, NĂM HỌC: 2014-2015
1. Họ và tên sinh viên: Nguyễn Phúc Tâm

MSSV: 1110468

Ngành: Cơ Khí Chế Biến.

Khóa: 37

2. Tên đề tài: Tính toán, thiết kế hệ thống vận chuyển lúa từ ghe vào thiết bị sấy tĩnh
vỉ ngang năng suất 40 tấn/giờ.
3. Thời gian thực hiện: 12/01/2015 – 08/05/2015
4. Cán bộ hướng dẫn: Nguyễn Văn Khải, GVC, MSCB: 469, BM Kỹ thuật Cơ Khí,
ĐHCT.
5. Địa điểm thực hiện: Khoa Công Nghệ, trường đại học Cần Thơ.
6. Mục tiêu của đề tài:
– Mục tiêu tổng quát: Tính toán, thiết kế hệ thống vận chuyển lúa từ ghe vào
thiết bị sấy tĩnh vỉ ngang năng suất 40 tấn/giờ.
– Mục tiêu cụ thể:
+ Giới thiệu sơ lược về hệ thống nhà máy sấy lúa đang được sử dụng ở
ĐBSCL.
+ Tham khảo số liệu thực tế từ một hệ thống vận chuyển có sẵn.
+ Tính toán, thiết kế hệ thống vận chuyển lúa từ ghe vào thiết bị sấy tĩnh vỉ
ngang năng suất 40 tấn/giờ.
+ Hoàn thành bản vẽ và thuyết minh.
7. Giới hạn của đề tài: Nghiên cứu tính toán, thiết kế hệ thống vận chuyển lúa.
8. Các yêu cầu hỗ trợ cho việc thực hiện đề tài: Phòng bơm quạt máy nén – máy
nông nghiệp, Khoa Công Nghệ - Đại học Cần Thơ.
9. Kinh phí dự trù cho việc thực hiện đề tài: .................................................................
Bộ môn

Cán bộ hướng dẫn

Nguyễn Văn Khải

Sinh viên

Nguyễn Phúc Tâm

NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................

NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ CHẤM PHẢN BIỆN

.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................

.......................................................................................................................................


NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ CHẤM PHẢN BIỆN

.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................

.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................


LỜI CẢM ƠN

Trong suốt khoảng thời gian học tập tại trường em đã nhận được rất nhiều
tình cảm và sự giúp đỡ chân thành từ quý thầy cô, bạn bè và những người thân bên
cạnh. Tôi xin gửi đến tất cả lời cảm ơn chân thành nhất!. Đặc biệt tôi xin chân thành
gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô trong Bộ Môn Kỹ Thuật Cơ Khí, Khoa Công Nghệ,
Trường Đại Học Cần Thơ đã tận tình chỉ dạy và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình tôi
thực hiện đề tài luận văn tốt nghiệp cũng như trong việc học của mình.
Bằng tình thương và sự tận tụy của người thầy, thầy Nguyễn Văn Khải người
thầy đã dẫn dắt tôi trong suốt khoảng thời gian tôi thực hiện đề tài luận văn tốt
nghiệp “ Tính toán, thiết kế hệ thống vận chuyển lúa từ ghe vào thiết bị sấy tĩnh vỉ
ngang năng suất 40 tấn/giờ.” người đã dành nhiều thời gian và tâm quyết, tận tình
hướng dẫn giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn tốt nghiệp này. Tôi chân thành gửi đến
thầy lời cảm ơn sâu sắc nhất. Em xin chúc thầy được dồi dào sức khỏe và vẫn mãi
thành công trên con đường giảng dạy của mình cũng như gặt hái được nhiều thành
công hơn nữa trong công việc cũng như trong cuộc sống.
Tôi chân thành cảm ơn quý thầy trong Phòng Thí Nghiệm Máy Và Thiết Bị
Chế Biến Lương Thực, Thực Phẩm đã tạo điều kiện cho tôi được tiếp cận với máy
móc thiết bị, giúp tôi có thêm nhiều kiến thức và học hỏi nhiều kinh nghiệm từ quý
thầy nơi đây. Đặc biệt tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến thầy Phạm Phi Long, người
thầy đã tận tụy dạy bảo góp cho tôi có được nhiều kiến thức thực tế bổ ích trong quá
trình tôi thực hiện đề tài, tôi xin gửi đến thầy lời cảm ơn chân thành nhất.
Bằng tất cả sự nỗ lực và cố gắng của bản thân, trong suốt quá trình nghiên
cứu thực hiện hoàn thành đề tài, nhưng chắc chắn đề tài vẫn không tránh khỏi
những thiếu sót. Tôi rất mong nhận được sự đóng góp quý báu của quý thầy cô.

SVTH: Nguyễn Phúc Tâm

i


TÓM TẮT ĐỀ TÀI

Đề tài “Tính toán, thiết kế hệ thống vận chuyển lúa từ ghe vào thiết bị
sấy tĩnh vỉ ngang năng suất 40 tấn/giờ” được thực hiện tại khoa Công Nghệ Trường Đại Học Cần Thơ, thời gian thực hiện từ ngày 12/01/2015 ngày 08/05/2015
đến. Với mục tiêu tính toán, thiết kế hệ thống vận chuyển lúa từ ghe vào thiết bị sấy
nhằm đưa ra một giải pháp thay thế vận chuyển thủ công tốn nhiều thời gian và chi
phí, đề tài cũng góp phần cơ giới hóa trong khâu vận chuyển ở khu vực đồng bằng
sông Cửu Long.
Đề tài được thực hiện bằng phương pháp khảo sát và tìm hiểu trên thực tế
đặc điểm một số loại máy hiện có cũng như khảo sát địa hình vận chuyển và điều
kiện khí hậu tác động đến vận chuyển, từ đó phân tích đưa ra phương án thiết kế
phù hợp nhất cho hệ thống. Các thông số kỹ thuật tính toán được dựa trên cơ sở lý
thuyết về vận chuyển vật liệu rời, kết hợp với phương pháp thiết kế kỹ thuật, phân
tích và tra cứu tài liệu hiện có.
Kết quả đạt được sau quá trình thực hiện đề tài: hiểu rõ được cấu tạo và
nguyên lí hoạt động của hệ thống vận chuyển, biết được đặc tính cơ lý của vật liệu,
phân tích, đánh giá và lựa chọn được phương án thiết kế tối ưu cho hệ thống vận
chuyển, tính toán và thiết kế hệ thống vận chuyển như: vít tải, băng tải,…Lập được
bản vẽ lắp hệ thống, bản vẽ lắp vít tải, băng tải và bản vẽ chi tiết trục vít xoắn, trục
tang dẫn.

SVTH: Nguyễn Phúc Tâm

ii

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ i
TÓM TẮT ĐỀ TÀI ................................................................................................... ii
MỤC LỤC ................................................................................................................ iii
MỤC LỤC BẢNG BIỂU .......................................................................................... v
MỤC LỤC HÌNH ..................................................................................................... vi
CHƯƠNG I ............................................................................................................... 1
TỔNG QUAN VỀ LÚA GẠO ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG ....................... 1
1.1. Tình hình sản xuất lúa gạo .........................................................................................1
1.2. Tình hình cơ giới hóa .................................................................................................3
1.2.1. Cơ giới trong thu hoạch .......................................................................................3
1.2.2. Cơ giới sau thu hoạch ..........................................................................................5
1.3. Cơ sở lý thuyết về hệ thống, thiết bị vận chuyển ......................................................6
1.3.1. Đặt tính vật liệu ...................................................................................................6
1.3.2. Các phương pháp vận chuyển .............................................................................6
1.4. Mục tiêu đề tài ...........................................................................................................9

CHƯƠNG II ............................................................................................................ 10
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU........................................................................... 10
2.1. Xác định đặc tính vật liệu ........................................................................................10
2.2. Cơ sở lý thuyết .........................................................................................................10
2.3. Thực nghiệm ............................................................................................................11

CHƯƠNG III........................................................................................................... 12
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN ....................................... 12
3.1. Thiết kế hệ thống vận chuyển ..................................................................................12
3.1.1. Sơ đồ thiết kế hệ thống ......................................................................................13
3.1.2. Nguyên lý hoạt động của hệ thống ....................................................................13
3.2. Tính toán thiết bị vít tải ...........................................................................................13

3.2.1. Xác định tính toán các thông số vít ...................................................................13
3.2.2. Xác định động cơ...............................................................................................15

SVTH: Nguyễn Phúc Tâm

iii


3.2.3. Tính toán thiết kế bộ truyền đai ........................................................................17
3.2.4. Tính toán thiết kế trục .......................................................................................20
3.2.5. Tính then lắp bánh đai: ......................................................................................26
3.2.6. Thiết kế gối đỡ trục: ..........................................................................................27
3.3. Tính toán băng tải ....................................................................................................28
3.3.1. Tính toán chọn sơ bộ .........................................................................................28
3.3.2. Tính toán bộ phận dẫn động ..............................................................................40
3.3.3. Bộ truyền xích ...................................................................................................46
3.3.4. Tính chọn các chi tiết khác ................................................................................49
3.4. Chọn bộ phận cáp kéo giữ băng vít. ........................................................................63
3.5. Chọn chế độ lắp ghép các chi tiết ............................................................................65

CHƯƠNG IV .......................................................................................................... 66
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................................................. 66
4.1. Kết luận ....................................................................................................................66
4.2. Kiến nghị..................................................................................................................67

TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 68

SVTH: Nguyễn Phúc Tâm

iv

MỤC LỤC BẢNG BIỂU
Bảng 3.1 Chiều rộng băng ....................................................................................... 31
Bảng 3.2 Xác định lực dây băng (2 tang) ............................................................... 34
Bảng 3.3 Xác định lực dây băng (4 tang) .............................................................. 38
Bảng 3.4 Kiểm tra bền dây băng ............................................................................. 39
Bảng 3.5 Kiểm tra độ võng dây băng..................................................................... 40
Bảng 3.6 Lực kéo dây ............................................................................................. 40
Bảng 3.7 Đường kính tang ..................................................................................... 42
Bảng 3.8 Đai ốc nén căng băng............................................................................... 45
Bảng 3.9 Chọn động cơ ........................................................................................... 45
Bảng 3.10 Thông số bộ truyền ban đầu ................................................................. 46
Bảng 3.11 Thông số bộ truyền xích ........................................................................ 49
Bảng 3.12 Đường kính trục tang ............................................................................. 54
Bảng 3.13 Các thông số then trục lắp tang ............................................................. 55
Bảng 3.14 Các thông số then trục lắp bánh xích..................................................... 56
Bảng 3.15 Ổ đỡ tang chủ động................................................................................ 57
Bảng 3.16 Ổ đỡ tang bị động .................................................................................. 58
Bảng 3.17 Ổ đỡ con lăn ........................................................................................... 62
Bảng 3.3. Thông số bộ truyền đai ........................................................................... 63
Bảng 3.4. Thông số bộ truyền xích: ........................................................................ 63
Bảng 3.5. Thông số bộ truyền đai ........................................................................... 64
Bảng 3.6. Thông số bộ truyền xích: ........................................................................ 65

SVTH: Nguyễn Phúc Tâm

v

MỤC LỤC HÌNH
Hình 1.1 Thu hoạch lúa ở Đồng Bằng Sông Cửu Long............................................ 1
Hình 1.1 Máy gặt lúa cầm tay ................................................................................... 3
Hình 1.2 Máy gặt lúa xếp dãy và Máy gặt đập liên hợp ........................................... 4
Hình 1.3 Máy xúc lúa ................................................................................................ 5
Hình 1.4 Cơ giới khâu vận chuyển ........................................................................... 6
Hình 2.1 Các góc (góc nghỉ – góc trượt) ................................................................ 10
Hình 2.2. Cân phân tích ẩm - máy đo góc chảy ...................................................... 11
Hình 3.1 Sơ đồ hệ thống vận chuyển lúa sấy. ......................................................... 12
Hình 3.2 Sơ đồ vận chuyển lúa từ ghe vào thiết bị sấy........................................... 13
Hình 3.3 Cánh xoắn................................................................................................. 17
Hình 3.4 Cấu tạo tang dẫn động .............................................................................. 41
Hình 3.5 Con lăn hình lòng máng ........................................................................... 42
Hình 3.6 Con lăn thẳng .......................................................................................... 43
Hình 3.7 Thiết bị căng băng kiểu vít...................................................................... 43
Hình 3.8 Kết cấu sơ bộ trục lắp trên tang dẫn động............................................... 50
Hình 3.9 Kết cấu cụm con lăn ................................................................................ 59
Hình 3.10 Sơ đồ phân bố lực trên 1m .................................................................... 59

SVTH: Nguyễn Phúc Tâm

vi


CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ LÚA GẠO ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

CHƯƠNG I

TỔNG QUAN VỀ LÚA GẠO ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG
1.1. Tình hình sản xuất lúa gạo

Đồng bằng sông Cửu Long là vùng trọng điểm sản xuất lương thực lớn nhất
cả nước, với diện tích và sản lượng thu hoạch chiếm hơn 50%.

Hình 1.1 Thu hoạch lúa ở Đồng Bằng Sông Cửu Long
Sản lượng lúa cả nước năm 2013 ước đạt 44,1 triệu tấn, tăng 338,3 nghìn tấn
so với năm 2012. Riêng vụ Thu - Đông 2013 ở vùng đồng bằng sông Cửu Long lại
tăng cả về diện tích, năng suất và sản lượng. Diện tích gieo trồng đạt 626,4 nghìn
ha, tăng 99 nghìn ha, năng suất đạt 51,7 tạ/ha, tăng 1,3 tạ/ha; sản lượng đạt 3,2 triệu
tấn, tăng 578,8 nghìn tấn. Trong khi đó, nhờ chủ động trong luân canh trồng lúa,
diện tích gieo trồng lúa mùa của cả nước trong năm 2013 đạt 1985,4 nghìn ha, tăng
7,6 nghìn ha so với vụ mùa năm 2012. Tuy nhiên, sản lượng lúa mùa ước tính đạt
gần 9,4 triệu tấn, giảm 104,4 nghìn tấn do năng suất chỉ đạt 47,3 tạ/ha. Đồng bằng
sông Cửu Long cung ứng 90% lượng gạo xuất khẩu góp phần rất lớn đưa Việt Nam
nằm trong danh sách các “cường quốc” xuất khẩu gạo. Nhưng đây cũng là vùng có
tỷ lệ tổn thất trong thu hoạch và sau thu hoạch cao nhất. [dangcongsan.vn]
Theo Viện Lúa Đồng bằng sông Cửu Long, tỷ lệ thất thoát sau thu hoạch
khoảng 12 – 15% . Các chuyên gia sau thu hoạch của Viện Lúa Quốc tế (IRRI) đưa
ra con số thất thoát sau thu hoạch ở Việt Nam và các nước Đông Nam Á khoảng

SVTH: Nguyễn Phúc Tâm

1


CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ LÚA GẠO ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG
15 – 20% sản lượng và làm giảm 10 – 30% giá trị hay thu nhập cho người sản xuất.
[niengiamnongnghiep.vn]
Theo Tiến sĩ Lê Văn Bánh, hầu hết các khâu trong quá trình thu hoạch, phơi
sấy, bảo quản, xay xát, vận chuyển… điều có tổn thất đáng kể. Riêng khâu thu
hoạch, tổn thất từ 3 - 5%, do thu hoạch bằng thủ công, lúa bị đổ ngã trong mưa bão,

ngập nước, thu hoạch sớm chạy lũ. Khâu phơi sấy lúa còn hao hụt lớn hơn, nhất là
vụ hè – thu ở Đồng bằng sông Cửu Long. [niengiamnongnghiep.vn]
Ngoài ra còn nhiều yếu tố dẫn đến tổn thất sau thu hoạch. Nông dân chưa
chú ý đến sự chênh lệch nhiệt độ khi phơi lúa ngoài đồng, hoặc để lúa chín lâu ngày
mới thu hoạch. Đối với sản xuất lúa hàng hóa, khi phơi qua đêm, độ ẩm gạo tăng do
hút sương; rồi ban ngày nắng, nhiệt độ cao làm cho độ ẩm giảm quá mức dẫn đến
hạt gạo rạn vỡ từ trong vỏ lúa. Do vậy khi xay xát, gạo bị gãy rất nhiều. Trường hợp
lúa để chín khô lâu ngày, độ ẩm thấp xuống, gạo bị giòn, tỷ lệ gạo vỡ sau xay xát
cũng lớn. [niengiamnongnghiep.vn]
 Đặc điểm mùa vụ:
Từ Hiện nay có thể nói rằng ở ĐBSCL có 4 vụ lúa. Thế nhưng thực tế ở
những vùng thuận lợi, nông dân cũng chỉ làm tối đa là ba vụ trong năm, có nơi làm
7 vụ trong hai năm.
Trong đó vụ lúa đông xuân (ĐX) là vụ lúa chính. Vụ này cho năng suất và
chất lượng lúa gạo cao nhất. Thời điểm gieo sạ khoảng tháng 11-12 và thu hoạch
vào khoảng tháng 2-3 năm sau. Có một số nơi làm sớm hơn, như vùng đất cao ven
chân núi vùng Thất Sơn. Nông dân gieo sớm trong cuối tháng 10 đầu tháng 11 để
đảm bảo còn đủ nước ngọt trước thu hoạch. Còn ở vùng ven biển, cũng gieo sạ sớm
để tránh nước mặn xâm nhập làm cho lúa háp cuối vụ.
Vụ lúa xuân hè (XH) thời vụ gieo sạ thường là trong tháng 2-3 và thu hoạch
vào tháng 5-6. Vụ này thường được trồng ở vùng đất phù sa ven sông lớn, có nước
ngọt quanh năm hoặc có đê bao khép kín trong cơ cấu ba vụ lúa mỗi năm. Vụ lúa hè
thu (HT) chính vụ thường được gieo cấy khi mùa mưa thật sự bắt đầu. Nguồn nước
dưới sông dồi dào do mưa tại chỗ cũng như nước ở thượng nguồn đổ về. Vụ này
gieo sạ trong tháng 5-6 và thu hoạch vào khoảng tháng 8-9. Cơ cấu lúa ĐX và HT
chính vụ là cơ cấu hai vụ lúa phổ biến nhất tại ĐBSCL.
Về vụ lúa thu đông (TĐ) và lúa mùa với giống ngắn ngày (khoảng 90 ngày),
vụ TĐ thường được trồng trong cơ cấu ba vụ lúa ở vùng đất cao ven sông, thu
hoạch xong trước khi nước lũ về như Cai Lậy (Tiền Giang) hoặc ở vùng đê bao

SVTH: Nguyễn Phúc Tâm

2


CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ LÚA GẠO ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG
khép kín như Chợ Mới (An Giang). Ngoài ra còn có lúa TĐ trung mùa (110-120
ngày) trên cơ cấu tôm sú - lúa ở vùng ven biển thuộc bán đảo Cà Mau. Vùng
ĐBSCL còn khoảng một vài trăm ngàn ha lúa mùa địa phương. Lúa mùa sớm
thường thu hoạch trước tết Nguyên Đán và lúa mùa muộn thu hoạch sau Tết.
[]

1.2. Tình hình cơ giới hóa
Trong những năm gần đây có rất nhiều tiến bộ trong ngành trồng lúa. Các
giống lúa mới năng suất cao, kháng sâu bệnh và thích nghi với nhiều điều kiện môi
trường khác nhau đã được sử dụng rộng rãi. Các tiến bộ kỹ thuật trong canh tác lúa
được ứng dụng rộng rãi hơn, như sạ hàng, bón phân theo nhu cầu của cây lúa bằng
cách sử dụng bảng so màu lá. Vấn đề cơ giới hóa đã được áp dụng rộng rãi trong
hầu hết các khâu công việc sản xuất lúa ở nước tiến tiến. Ở Việt Nam, việc cơ giới
hóa đã được đưa vào trong các khâu chuẩn bị đất, máy phun thuốc trừ sâu, với sự
phát triển của kỹ thuật đã và đang góp phần làm cho nền nông nghiệp từng bước
phát triển, nhưng nhìn chung các thiết bị phục vụ nền nông nghiệp còn hạn chế.
1.2.1. Cơ giới trong thu hoạch
Với sự ra đời của các máy gặt lúa đã dần thay thế gặt thủ công, giảm thất
thoát trong khâu thu hoạch.
1.2.1.1. Máy gặt lúa cầm tay

Hình 1.1 Máy gặt lúa cầm tay

Chiếc máy cắt lúa do nông dân cải tiến từ máy cắt cỏ cầm tay.

SVTH: Nguyễn Phúc Tâm

3


CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ LÚA GẠO ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG
Với chiếc máy này, mỗi ngày một nông dân có thể cắt 3 công lúa (3.000 m2),
chi phí tối đa 3 - 4 lít xăng. Trong khi đó, người cắt lúa bằng lưỡi liềm theo kỹ thuật
cổ điển thì mỗi ngày chỉ cắt được 1.000 m2 hoặc 1.500 m2 là hết mức nhưng công
cán rất đắt đỏ: 1,5 đến 2 giạ lúa/công.
Tuy nhiên trên thực tế sử dụng, vẫn còn quá nhiều bất cập khi đưa “chiếc
máy cắt lúa kỳ diệu” xuống đồng ruộng ĐBSCL.
1.2.1.2. Máy gặt lúa xếp dãy và Máy gặt đập liên hợp

Hình 1.2 Máy gặt lúa xếp dãy và Máy gặt đập liên hợp

Máy gặt lúa xếp dãy có bộ phận cắt lúa gắn vào động cơ, người ta điều khiển
máy gặt cắt lúa đã chín, cắt tới đâu lúa ngả ra thành dãy (hàng) tới đó. Máy có năng
suất lao động cao với người nông dân có kỹ thuật cao, máy chỉ cắt được lúa chín
không đổ và chân ruộng khô, không bị lún.
Máy gặt đập liên hợp cải tiến có nguyên lý hoạt động, kết cấu, các thông số
hợp lý cho việc thu hoạch lúa ở đồng bằng sông Cửu Long, đáp ứng khả năng làm
việc trong các điều kiện thu hoạch phức tạp khác nhau do sự đa dạng về mùa vụ, khí
hậu thời tiết, đất đai, giống lúa.
Qua ứng dụng trong sản xuất cho thấy, máy đáp ứng yêu cầu kinh tế kỹ thuật
trong thu hoạch lúa vùng đồng bằng sông Cửu Long, hoạt động ổn định trong điều
kiện ruộng khô cũng như ruộng ngập nước có bùn. Đặc biệt, máy có khả năng thu
hoạch được cả lúa đổ.
Với nguyên lý gặt đập liên hợp, bộ phận gặt có guồng gạt, bộ phận đập dọc

trục, hệ thống sàng quạt làm sạch và hệ di động xích cao su có áp suất riêng trên đất
0,22kg/cm2 đã đáp ứng yêu cầu kỹ thuật thu hoạch lúa cho vùng ĐBSCL.

SVTH: Nguyễn Phúc Tâm

4


CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ LÚA GẠO ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG
Các thiết kế tối ưu như tăng bề rộng làm việc, cải tiến kết cấu nhiều chuyển
động của bộ phận cắt gặt, bổ sung thêm trống đập phục vụ nhằm giảm tỷ lệ tổn thất,
nâng cao độ sạch của sản phẩm, năng suất của máy.
Vì không cần phải sử dụng nhiều nhân công để thu gom, vận chuyển, hay cắt
tay... nên việc đưa máy gặt đập liên hợp vào ứng dụng đã góp phần giảm tới 85%
chi phí lao động và gần 40% chi phí thu hoạch.
1.2.2. Cơ giới sau thu hoạch
Việc áp dụng cơ giới khâu sau thu hoạch giúp nâng cao năng suất lao động,
giảm thất thoát, quá trình làm khô hạt sẽ được rút ngắn thời gian.
1.2.2.1. Khâu phơi - Sấy
 Phơi sân
Phơi lúa trên sân là phương pháp tận dụng ánh nắng mặt trời để làm khô hạt
và sản phẩm. Phương pháp này hạn chế được chi phí, tuy nhiên tốn khá nhiều công
lao động.

Hình 1.3 Máy xúc lúa

Phương pháp phơi truyền thống đã được cơ giới hóa, với sự ra đời của máy
xúc lúa đã hạn chế khá nhiều công lao động.
 Sấy
Phơi sấy đã được sử dụng khá phổ biến trong nông nghiệp lúa nước.

Do ảnh hưởng của điều kiện thời tiết môi trường hay tập quán phơi lúa trên
sân không đảm bảo được độ ẩm trong quá trình bảo quản, xay xát gây thất thoát
mất chất lượng hạt gạo thương phẩm. Phương pháp này, đã hạn chế sự thất thoát lúa

SVTH: Nguyễn Phúc Tâm

5


CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ LÚA GẠO ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG
khi thu hoạch lúa trong điều kiện thời tiết không thuận lợi. Tuy nhiên, tốn khá nhiều
công lao động khi vận chuyển lúa lên nhà máy.

Hình 1.4 Cơ giới khâu vận chuyển

ĐBSCL đã và đang dần chuyển giao kỹ thuật sấy cho toàn vùng để hạn chế
thất thoát. Do tập quán sử dụng lao động chuyển lúa ra, vào thiết bị sấy mất nhiều
thời gian và nâng chi phí khá cao. Gần đây, có khá nhiều nhà máy đã lắp đặt thêm
hệ thống vận chuyển lúa, đồng thời có nhiều nhà máy sấy quy mô công nghiệp được
xây dựng nhằm giảm thời gian vận chuyển, chi phí lao động và tăng năng suất làm
việc của thiết bị sấy.
1.2.2.2. Khâu bảo quản
Cơ giới trong bảo quản, lưu kho đã được sử dụng từ rất sớm với quy mô
công nghiệp. Các thiết bị nâng chuyển, ngày càng tiên tiến nhằm cải thiện năng suất
hoạt động của nhà máy.
1.3. Cơ sở lý thuyết về hệ thống, thiết bị vận chuyển
1.3.1. Đặt tính vật liệu
Tính chất cơ – lý và các thông số của vật liệu có ảnh hưởng lớn tới việc chọn
và tính toán kết cấu vận chuyển.
1.3.2. Các phương pháp vận chuyển

Hệ thống vận chuyển là quá trình không thể thiếu trong sản xuất công
nghiệp. Các máy và thiết bị vận chuyển được sử dụng để vận chuyển nguyên vật
liệu, bán thành phẩm, thành phẩm trong dây truyền sản xuất. Các thiết bị vận
chuyển trong hệ thống, vận chuyển lúa liên tục: các thiết bị vận chuyển bằng cơ học
(gồm vít tải, băng tải, gàu tải,…) và các thiết bị vận chuyển bằng khí nén,…

SVTH: Nguyễn Phúc Tâm

6


CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ LÚA GẠO ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG
1.3.2.1. Vận chuyển bằng cơ học
 Vít tải
Vít tải thuộc loại máy vận chuyển liên tục, dùng để vận chuyển những vật
liệu rời chủ yếu theo phương nằm ngang, nằm nghiêng cả phương thẳng đứng. Có
thể sử dụng vít tải vận chuyển lên cao theo phương thẳng đứng, tuy nhiên góc
nghiêng càng lớn thì hiệu suất vận chuyển càng thấp. Bộ phận công tác của vít tải là
vít cánh xoắn chuyển động quay trong một vỏ kín. Khi vít chuyển động, cánh xoắn
đẩy vật liệu di chuyển trong vỏ. Vật liệu vận chuyển không bám vào cánh xoắn là
nhờ vào trọng lượng của nó và lực ma sát giữa vật liệu và vỏ máng, vật liệu chuyển
động trong máng nhờ nguyên l truyền động vít đai ốc. Vít tải có thể có một hoặc
nhiều cánh xoắn, tùy vào vật liệu cần vận chuyển.
 Ưu điểm
- Vật liệu chuyển động trong máng kín, có thể nhận và dỡ tải trong trạm
trung gian không tổn thất rơi vãi vật liệu, có thể hạn chế được bụi, an toàn khi làm
việc sử dụng, rất thuận lợi cho việc vận chuyển vật liệu có nhiệt và độc hại.
- Diện tích tiết diện ngang của vít tải nhỏ hơn nhiều so với các máy cùng
năng suất. Giá thành thấp hơn so với nhiều loại máy vận chuyển khác.
 Nhược điểm

- Chiều dài cũng như năng suất bị giới hạn, dài không quá 30 m với năng
suất tối đa khoảng 100 tấn/giờ.
- Nghiền nát một phần vật liệu do khe hở giữa cách vít và máng. Chóng mòn
các cánh xoắn và máng khi vận chuyển vật liệu cứng và sắc cạnh, tổn thất năng
lượng lớn và không vận chuyển vật liệu dính ướt, ẩm.
Mặc dù có những nhược điểm như vậy, vít tải vẫn được dùng rộng rãi trong
các nhà máy xi măng, nhà máy xay xát lúa hoặc trong các xí nghiệp.
 Băng tải
Băng tải là một trong các loại thiết bị vận chuyển được sử dụng nhiều nhất.
thiết bị vận chuyển vật liệu rời và đơn chiếc theo các hướng nằm ngang, nghiêng và
kết hợp (nằm ngang – nằm nghiêng).
Băng gồm băng kim loại, vải, hoặc băng cao su được mắc vào hai puli ở hai
đầu. Băng tải được các con lăn đỡ giúp cho băng không bị chùng khi mang tải. Một

SVTH: Nguyễn Phúc Tâm

7


CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ LÚA GẠO ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG
puli được nối với động cơ, puli còn lại dùng để căn băng và hai puli được đặt trên
khung thép vững chắc. Khi puli quay kéo băng di chuyển theo.
 Ưu điểm
- Không làm hỏng vật liệu.
- Có khả năng vận chuyển tương đối xa.
- Cấu tạo đơn giản, độ bền khá tốt.
- Vốn đầu tư và chế tạo không lớn, có thể tự động hóa, vận hành đơn giản,
bảo dưỡng dễ dàng.
 Nhược điểm
- Chiếm khá nhiều không gian lắp đặt.

- Băng tải có độ dốc cho phép không cao, thường 16 – 240, tùy theo vật liệu
cần vận chuyển.
- Khó vận chuyển theo đường cong, vật liệu dẽo và kết dính.
- Tốn năng lượng tương đối cao.
1.3.2.2. Vận chuyển bằng khí động
Vận chuyển vật liệu bằng khí động dựa trên nguyên lý chuyển động của
dòng khí trong các ống dẫn, với tốc độ nhất định để mang vật liệu từ nơi này đến
nơi khác dưới trạng thái lơ lửng. Có thể dùng không khí để vận chuyển vật liệu rời
có khối lượng riêng và kích thước hạt bất kì. Nhưng năng lượng để vận chuyển và
tiêu tốn tăng nhanh rất nhiều lần so với trọng lực của hạt vật liệu, nên thực tế phạm
vi ứng dụng của phương pháp này bị hạn chế.
Để cho hỗn hợp không khí và các hạt chuyển động được trong các ống dẫn
thì phải tạo được chênh lệch áp suất ở hai đầu ống, Áp lực được tạo thành bằng cách
giảm áp suất của không khí (hút) hoặc tăng áp suất của không khí (đẩy). Vận tốc
của dòng khí thường bằng hoặc lớn hơn vận tốc cân bằng của hạt.
Vận chuyển bằng khí động được dùng nhiều trong các ngành công nghiệp khác
nhau. Hiện nay, năng suất của các hệ thống vận chuyển bằng không khí dao động
trong giới hạn khá lớn, có thể đạt tới 800 tấn/giờ, độ dài vận chuyển có thể đạt tới
1800 m và độ cao có thể đạt tới 100 m.

SVTH: Nguyễn Phúc Tâm

8


CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ LÚA GẠO ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG
 Ưu điểm
- Vật liệu vận chyển trong ống kín do đó tránh được bụi.
- Quá trình chất, dỡ và vận chuyển vật liệu có thể cơ giới hóa hoàn toàn.
- Loại trừ được tổn thất khi vận chuyển đường xa.

 Nhược điểm
- Tiêu hao năng lượng lớn (2 – 5 kW giờ/tấn.km), lớn hơn băng tải cao su
khoảng 3- 6 lần.
- Khi vận chuyển các loại vật liệu có độ nhám, các chi tiết của thiết bị nhanh
chóng mài mòn.
- Thiết bị không thể dùng để vận chuyển các loại vật liệu dẻo và dính ướt.
1.4. Mục tiêu đề tài
Từ những khó khăn và nhu cầu thực tế ở các nhà máy, việc tìm ra phương án
xây dựng mô hình thiết bị vận chuyển lúa từ ghe vào thiết bị sấy và các nhà máy
xay xát cho phù hợp với địa hình, điều kiện làm việc, chi phí đầu tư hợp lý và công
nghệ chế tạo phù hợp. Đề tài “Tính toán, thiết kế hệ thống vận chuyển lúa từ ghe
vào thiết bị sấy tĩnh vỉ ngang năng suất 40 tấn/giờ ”. nhằm đưa ra một giải pháp
thiết kế một thiết bị vận chuyển lúa từ ghe vào các nhà máy, giảm chi phí so với
việc bốc vác thủ công, hay phương pháp vận chuyển cồng kềnh thô sơ.
Đề tài tính toán, thiết kế hệ thống vận chuyển lúa từ ghe vào các thiết bị nhà
máy giúp cho việc vận chuyển lúa ở nhà máy được nhanh chóng và tiết kiệm, đảm
bảo các yêu cầu kỹ thuật, đáp ứng khả năng làm việc, năng suất vận chuyển phù
hợp, đồng thời đáp ứng khả năng vận chuyển được cả khi trời mưa và nắng.

SVTH: Nguyễn Phúc Tâm

9


CHƯƠNG II: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

CHƯƠNG II
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Xác định đặc tính vật liệu
Lúa được vận chuyển vào thiết bị sấy thường có độ ẩm khá cao chủ yếu là

mùa mưa, lũ. Nên chọn vật liệu vận chuyển có độ ẩm từ 20 – 28%.
2.2. Cơ sở lý thuyết
 Độ rời của lúa
- Góc nghỉ: khi đổ lúa từ độ cao h xuống mặt phẳng nằm ngang lúa tự dịch
chuyển để tạo thành khối có dạng chóp nón. Góc được tạo thành bởi đường sinh với
mặt phẳng đáy nằm ngang của hình chóp. Về trị số thì góc nghỉ tự nhiên bằng góc
ma sát giữa hạt với hạt nên gọi là góc ma sát trong
- Góc trượt: nếu để hạt trên một mặt phẳng và bắt đầu nâng một đầu của mặt
phẳng cho đến khi tạo một góc nghiêng đủ để hạt bắt đầu trượt thì góc giới hạn giữa
mặt phẳng ngang và mặt phẳng trượt (góc ma sát ngoài). Trường hợp một khối hạt
thì góc trượt có liên quan và phụ thuộc vào góc nghiêng tự nhiên.

Hình 2.1 Các góc (góc nghỉ – góc trượt)
Góc nghỉ, góc trượt càng nhỏ thì độ rời càng lớn, khả năng dịch chuyển lớn.

SVTH: Nguyễn Phúc Tâm

10


CHƯƠNG II: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Độ rời của khối hạt phụ thuộc vào các yếu tố như: kích thước, hình dạng và
trạng thái bề mặt hạt, độ ẩm của hạt, số lượng và loại tạp chất trong khối hạt. Đối
với góc trượt còn thêm một yếu tố khá quan trọng nữa là loại vật liệu và trạng thái
bề mặt vật liệu trượt.
Loại hạt có dạng hình cầu, bề mặt hạt nhẵn, loại hạt không có hình cầu và bề
mặt hạt xù xì như lúa thì góc nghỉ và góc trượt lớn.
Độ tạp chất và độ ẩm của khối hạt càng cao thì độ rời càng nhỏ.
Trong bảo quản, độ rời của khối hạt có thể thay đổi tùy thuộc vào điều kiện

bảo quản. Nếu bảo quản quá lâu xảy ra quá trình tự bốc nóng làm cho khối hạt bị
nén chặt, độ rời giảm hay có khi mất hẳn độ rời.
2.3. Thực nghiệm
Nguyên liệu: lúa khô vụ Đông Xuân
Ngâm lúa vào nước lạnh 1 giờ, vớt ra và để ráo nhằm tăng độ ẩm của hạt.
Tiến hành đo trên máy: độ ẩm lúa 24%, góc chảy trung bình 36 – 39o.
Hệ số ma sát của vật liệu: 0,7 - 0,81.

Hình 2.2. Cân phân tích ẩm - máy đo góc chảy
.

SVTH: Nguyễn Phúc Tâm

11


CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN

CHƯƠNG III

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN
3.1. Thiết kế hệ thống vận chuyển

Hình 3.1 Sơ đồ hệ thống vận chuyển lúa sấy.

SVTH: Nguyễn Phúc Tâm

12

CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN

3.1.1. Sơ đồ thiết kế hệ thống
Băng tải
nghiêng

Vít tải chuyển lúa
từ ghe lên băng tải

Băng tải dỡ
liệu di động
Băng tải dỡ liệu di
động chuyển lúa vào
thiết bị sấy

Băng tải nghiêng chuyển
lúa vào hệ thống sàng

Hình 3.2 Sơ đồ vận chuyển lúa từ ghe vào thiết bị sấy
3.1.2. Nguyên lý hoạt động của hệ thống
Lúa sau khi thu hoạch, được chuyển bằng ghe đến nhà máy sấy. Được vít tải
chuyển lúa lên băng tải, sử dụng băng tải nghiêng để chuyển lúa đến hệ thống sàng
bụi, tạp chất. Và tiếp tục sử dung băng tải nghiêng chuyển lúa lên băng tải dỡ liệu di
động, lúa được chuyển đến những ô sấy.
3.2. Tính toán thiết bị vít tải
3.2.1. Xác định tính toán các thông số vít
3.2.1.1. Đường kính ngoài của cánh vít

Áp dụng CT (5-35) [1] Công nghệ và các máy chế biến lương thực
Q = 47,1.D2m.S.n.k.  . 

Dm  3

[t/h]

Q
40
3
 0,33 [m]
47,1.0,7.n.k . .
47,1.0,7.390.0,95.0,13.0,68

Theo dãy số quy chuẩn của đương kính số vít tải ta chọn: 100; 125;160; 200;
250; 320 [1];
Chọn Dm = 0,34 m
D = 0,32 m
S = 0,22 m
Trong đó: Dm – Đường kính trong của ống, [m];
S – Bước của cánh vít, [m];

SVTH: Nguyễn Phúc Tâm

13