Đồ án tốt nghiệp cơ khí chế tạo máy Thiết kế máy đập lúa tại ruộng phục vụ nông dân Khánh Hòa

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
Họ và tên sinh viên : Nguyễn Văn Vui
MSSV
Ngành

: 45DC275

Lớp :45CT

: Cơ khí chế tạo máy

Tên đề tài: “Thiết kế máy đập lúa tại ruộng phục vụ nông dân Khánh
Hòa”.
Số trang: 80

Số chương: 7

Số tài liệu tham khảo: 11

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
Kết luận:
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………
Nha trang, ngày……tháng ……năm 2007.
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
PGS.TS: Nguyễn Văn Ba


PHIẾU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯNG
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên : Nguyễn Văn Vui
MSSV

: 45DC275

Ngành

: Cơ khí chế tạo máy

lớp :45CT

Tên đề tài: “Thiết kế máy đập lúa tại ruộng phục vụ nông dân Khánh
Hòa”.
Số trang: 80

Số chương: 7

Số tài liệu tham khảo: 11

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN
.............................................................................................................................

.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
Đánh giá chung:
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
ĐIỂM CHUNG
Bằng chữ Bằng số

Nha trang, ngày……tháng ……năm
2007.
CÁN BỘ PHẢN BIỆN
(Ký và ghi rõ họ tên)


Lời cảm ơn
Sau gần 5 năm theo học dưới mái trường thân thương với biết bao kỷ
niệm. Những bỡ ngỡ của ngày nhập trường, những giờ học hăng say và cả
những giây phút hồi hộp trước những kỳ thi. Giờ đây em đã cầm được trên tay
tờ giấy quyết đònh làm tốt nghiệp. Đó chứng tỏ bao năm đèn sách của chúng
em giờ đã có kết quả. Nó đã đánh dấu sự lớn lên, trưởng thành của chúng em
cho dù ít hay nhiều, nhất là trong lónh vưc học tập. Với sự tò mò muốn khám
phá khoa học thì bây giờ chúng em phần nào hiểu được điều đó. Để rồi với
phương pháp học và lượng kiến thức cơ bản mà thầy cô đã truyền đạt cộng

với những điều tiếp thu được ở bạn bè, hy vọng rằng với hành trang nhỏ bé đó
chúng em sẽ nhanh chóng hội nhập được với xã hội. Nhất là trong thời kỳ
chuyển mình này của đất nước giai đoạn công nghiệp hóa hiện đại hóa đất
nước. Hội nhập kinh tế và nhanh chóng tiếp thu những tiến bộ của khoa học
kỹ thuật mới trên thế giới.
Và có lẽ là để phục vụ cho mục đích cuối cùng là làm giàu cho bản thân,
cho gia đình và cho xã hội. Để có thể có thành công trước mắt cũng như
những mục đích lâu dài mỗi chúng ta phải luôn cố gắng phấn đấu tìm tòi sáng
tạo mới mong đạt những thành công. Để thu được những thành quả đó chúng
em không thể không nhớ đến công ơn to lớn của các thầy cô đã tình dạy dỗ
chúng em với tất cả tâm huyết của mình trong suốt thời gian qua. Thành công
lớn và có nhiều ý nghóa đối với em đó là đề tài tốt nghiệp, để hoàn thành đề
tài này em rất muốn bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới tất cả các quý thầy cô đã
tận tình dìu dắt em trong những tháng ngày qua. Các quý thầy trong khoa cơ
khí như: PGS.TS. Nguyễn Văn Ba, PGS.TS. Phạm Hùng Thắng, ThS. Trần An
Xuân, ThS. Đặng Xuân Phương, ThS. Trần Doãn Hùng, ThS. Nguyễn Hữu
Thật …..
Đặc biệt em muốn bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy TS. Nguyễn Văn
Ba đã tận tình chỉ bảo giúp đỡ em trong quá trình thực hiện đề tài này.


Qua đây em cũng muốn nói lời cảm ơn tới những người than trong gia
đình cùng toàn thể các bạn đã tận tình giúp đỡ em trong suốt thời gian qua .
Đặc biệt là thời gian em thực hiên đề tài này và em hy vọng rằng với tất cả
những gì mà em đã tiếp thu được em hứa sẽ cố gắng quyết tâm phấn đấu để
trở thành người có ích cho xã hội. Góp một chút công sức nhỏ bé của mình vào
sự nghiệp đổi mới đất nước.
Nha Trang tháng 11 năm 2007.
Sinh viên:
Nguyễn V ăn Vui

MỤC LỤC


LỜI NÓI ĐẦU
Ngành công nghiệp chế tạo máy đã phát triển từ lâu trên thế giới và đã
đạt được những thành tựu hết sức to lớn . Tuy nhiên nghành này ở nước ta vẫn
là nghành mới và non trẻ, nhưng chúng ta cũng đã có những thành công nhất
đònh, thực tế đã chứng minh và dần khẳng đònh điều đó. Nhất là trong kỷ
nguyên mới này nghanh công nghiệp chế tạo máy được coi là nghành công
nghiệp mũi nhọn trong sự nghiệp công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước.
Trước tình hình khoa cơ khí trường đại học Nha Trang đã đưa ra mọt số
đề tài tốt nghiệp yêu cầu thiết kế chế tạo máy phục vụ sản xuất nông nghiệp.
Với mục đích giup sinh viên sắp tốt nghiệp tổng hợp lại những kiến thức đã
học và giúp cho sinh viên làm quen với công việc của một kỹ sư sau khi tốt
nghiệp ra trường. Được sự đồng ý của bộ môn Chế Tạo Máy –Khoa Cơ KhíTrường Đại Học Nha Trang.Em được nhận đề tài tốt nghiệp với nội dung:
“Thiết kế máy đập lúa tại ruộng phục vụ nông dân Khánh Hòa”
Qua thời gian tìm hiểu và nghiên cứu. Em đã đưa ra phương án thiết
kế và tiến hành thiết kế chế tạo máy đâp lúa. Toàn bộ công trình nghiên cứu
được thể hiện tương đối cụ thể trong cuốn luận văn này.
Do thời gian và trình độ có hạn nên đề tài của em tuy đã có nhiều cố
gắng xong không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong được sự tham gia
góp ý của tất cả thầy cô và các bạn để đề tài của em được hoàn thiện tốt hơn.
Em xin gửi đến tất cả các quý thầy cô cùng toàn thể cac bạn sự biết ơn
sâu sắc và lời kính chúc sức khỏe ,hạnh phúc.
Nha Trang, tháng 11 năm 2007.
Sinh viên
Nguyễn Văn Vui

Luận văn tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Văn Ba

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN TÌM HIỂU VỀ THỰC TRẠNG SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP
Ở NÔNG THÔN KHÁNH HÒA VÀ YÊN CẦU CƠ GIỚI ĐỐI VỚI KHÂU
ĐẬP LÚA.
Trong thời kỳ công nghiệp hóa hiện đai hóa đất nước vấn đề đưa trang bị máy
móc vào thực tế sản xuất là vấn đề được. Đảng và nhà nước ta đặc biệt quan tâm,
chú ý. Một trong những thành công của việc vận dụng máy móc vào sản xuất
không chỉ sản xuất công nghiệp mà còn được áp dụng trong lĩnh vực sản xuất
nông nghiệp hiện nay là: Sử dụng các loại máy cày, máy cắt lúa, máy đập lúa,
máy gặt đập liên hợp…Để bộ mặt nông thôn phát triển thành một nông thôn văn
minh, đời sống của người nông dân được cải thiện và năng suất lao động của
người dân được nâng cao thì vấn đề nhu cầu máy móc phục vụ sản suất thu
hoạch là cấp thiết.
Mặt khác cơ giới hóa sẽ góp phần mở mang dân trí bởi vì người nông dân sẽ
được tiếp xúc, điều khiển và vận hành máy. Việc tiếp xúc với trang thiết bị máy
móc sẽ hình thành tác phong công nghiệp của người nông dân để nâng cao năng
suất .
Cơ giới hóa nông nghiệp đòi hỏi vốn đầu tư lớn nó cũng đồng nghĩa với việc
phát triển sản xuất ở quy mô lớn. Vấn đề là tổ chức các tập đoàn hợp tác xã sản
xuất có hiệu quả. Sức mạnh của những tập đoàn này sản xuất có hiệu quả là phải
sản xuất tập hợp được quy mô lớn.
Vì vậy được bộ môn “Chế tạo máy” và khoa cơ khí giao cho em làm một
mảng về vấn đề này. Em thấy đề tài của em về việc thiết kế máy đập lúa tại
ruộng là rất sát với thực tế sản xuất của người nông dân miền núi Khánh Hòa.
Việc đập lúa taị ruộng sẽ làm năng suất lao động của người dân tăng cao giảm

thời gian lao động bớt được chi phí vận chuyển.
Sau đây là một số vấn đề về thực trạng sản xuất nông nghiệp của tỉnh Khánh
Hòa trong những năm gần đây:
Khánh Hòa là một trong những tỉnh phát triển của nước ta có diện tích 5197
Km 2 , với số dân 1300000 người (năm 2006). Là tỉnh có địa hình thuận lợi bờ

biển trải dài với nguồn tài nguyên thủy sản phong phú, rất thuận tiện cho việc
khai thác đánh bắt cũng như nuôi trồng thủy hải sản…

SVHD: Nguyễn Văn Vui

1

Lớp : 45CT


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Văn Ba

Bên cạnh những huyên giáp biển Khánh Hòa còn có những huyện nằm sâu
trong đất liền. Đa phần các huyện này đều có địa hình đồi núi thấp nên thế mạnh
của các vùng này không phải là phát triển nuôi trồng và đánh bắt thủy sản mà thế
mạnh lại là trồng cây nông nghiệp.
Đất nông nghiệp ở Khán Hòa có 81,8 nghìn (ha), trong đó có 54,4 nghìn (ha)
đất canh tác 8,2 nghìn (ha) đất trồng cây lâu năm. Đất đai thích hợp trồng cây
hàng năm như: Lúa, ngô, sắn, mía, cà phê, hồ tiêu…
Một trong những cây nông nghiệp được người dân miền núi Khánh Hòa trồng
khá phổ biến đó là cây lúa nước. Cây lúa nước là cây nông nghiệp có khả năng
sống và thích nghi tốt ở những vùng đồi núi thấp như ở các huyện miền núi

Khánh Hòa.
Trồng lúa và một số cây nông nghiệp không phải là thế mạnh của tỉnh như các
tỉnh Bắc Bộ và Nam Bộ Nhưng cây lúa được bà con nông dân trồng vì mục đích
cung cấp nguồn lương thực,thực phẩm cho con người và vật nuôi. Bên cạnh đó
cây lúa là cây rễ sống ít bệnh tật và không yêu cầu phải chăm sóc thường xuyên
nhưng đem lại năng suất khá cao.

Hình 1.1: Cánh đồng lúa ở miền núi Khánh Hòa.
Khánh Hòa là tỉnh có thời tiết vứa chịu sự chi phối của khí hậu nhiệt đới gió
mùa, vừa mang tính chất của khí hậu đại dương nên tương đối ôn hòa.

SVHD: Nguyễn Văn Vui

2

Lớp : 45CT


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Văn Ba

Nhiệt độ trung bình hàng năm khoảng 26,7 0 C , giờ nắng từ 2200 giờ đến
2700 giờ / năm.
Lượng mưa dao động từ 1000 mm đến 2000 mm, tập trung từ tháng 9 đến
tháng 12 với hơn 70% cả năm.
Sông suối dốc và ngắn, mùa khô lượng nước bốc hơi lớn dễ gây hạn hán. Do
vậy nên cây lúa được trồng ở đây là phù hợp và đem lại hiệu quả kinh tế cho
người dân. Vì vậy cây lúa đã và đang được người dân các huyện miền núi Khánh
Hòa cũng như người nông dân ở rất nhiều nơi trồng khá phổ biến. Sản phẩm của

cây lúa cũng như sản phẩm của một số cây nông sản khác như: Ngô, khoai, đậu
trè, sắn, cà phê, và một số loại rau quả …Là nguồn lương thực, thực phẩm hàng
ngày và là nguồn lương thực, thực phẩm dự chữ cho người và vật nuôi.
+ Các mục tiêu cụ thể của tỉnh trong giai đoạn 2001 đến 2010.
- Tổng sản phẩm trong tỉnh (GDP) tăng bình quân hàng năm 9-10% trong
suốt giai đoạn 2001-2010.
Trong đó tốc độ tăng trưởng các nhóm nghành:
Nông lâm nghiệp( %)
Công nghiệp –xây dựng

2001-2005

2005-20010

3,5-4

3-4

13,5-14,5

11,0-12,0

cơ bản.(%)
Thương mại –dịch vụ(%)

10,0-11,0

9,0-10,0

- GDP bình quân đầu người năm 2005 là 585 USD và năm 2010 là 1050

USD.
- Tổng sản lượng cây lương thực quy thóc năm 2005 đạt 210 nghìn tấn và đến
năm 2010 là 200 nghìn tấn.
- Tổng kinh ngạch nhập khẩu đạt từ 700-800 triệu USD, kinh ngạch xuất khẩu
đạt 1200-1300 triệu USD.
- Tỷ lệ tích lũy GDP từ 4% đến 5%.
- Cơ cấu kinh tê các nghành : Nông –lâm nghiệp là 14%; công nghiệp –xây
dựng cơ bản là 47%; thương mại –dịch vụ là 39%.
Huyện Ninh Hòa có diện tích trồng lúa nước lớn nhất tỉnh với 4226(ha). Người
dân trồng lúa nước ở đây thường xuyên phải chịu hạn hán do thiếu nước.
Hiện nay các hồ chứa, sông suối trên địa bàn các huyện của tỉnh hầu như
không còn khả năng phục vụ tưới cho sản xuấ nông nghiệp. Vì vậy, nó sẽ ảnh

SVHD: Nguyễn Văn Vui

3

Lớp : 45CT


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Văn Ba

hưởng lớn tới sự sinh trưởng và phát triển của cây lúa cũng như năng suất thu
hoạch màu vụ của nông dân tỉnh.
Qua đó ta thấy nông nghiệp và đặc biệt là cây lúa có tầm quan trọng đối với
đời sống của người dân và nó được trồng rất phổ biến ở các huyện trong tỉnh .
Tuy không được coi là nghành kinh tế cơ bản phát triển mạnh như : Công nghiệp
và dịch vụ. Nhưng nó cũng cũng cung cấp là sản phẩm phục vụ con người cũng

như chăn nuôi gia xúc gia cầm.
Sơ lược về lịch sử phát triển cây lúa.
Cây lúa nước là thực vật quan trọng, nó được loài người trồng từ 3000 năm trước
công nguyên. Cho tới nay có phần nửa dân số thế giới dùng lúa gạo như nguồn
lương thực chủ yếu .Tổng diện tích trồng lúa ở khu vực châu á Thái Bình Dương
chiếm 90% và đạt 92% tổng sản lượng lúa trên toàn thế giới.
Người ta cho rằng cây lúa nước bắt nguồn từ trung quốc rồi lan ra vùng Đông
Nam Á, rồi sang châu phi, châu âu và châu mỹ. Ở châu Âu thì đầu tiên lúa nước
được trồng ở Tây Ban Nha vào thế kỷ 6, sau đó nó được trồng ở Ý vào thế kỷ thứ
15. Ở châu Mỹ, cây lúa nước bắt đầu được trồng từ năm 1647. Ở cả hai châu lục
này, lúa nước không có vị trí hàng đầu như ở châu Á.
1.1.4 Đặc tính thực vật của cây lúa khi thu hoạch.
1
3

4

2

Hình vẽ 1.2: Hạt lúa phân bố trên bông lúa.

SVHD: Nguyễn Văn Vui

4

Lớp : 45CT


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Văn Ba

1. Lá lúa 2. Trục bông lúa 3. gié cấp 1; 4. gié cấp 2.
Cây lúa nước mang hạt ở đầu bông, do sức nặng các hạt lúa, bông lúa có xu
hướng làm cong thân cây ở phía trên xuống. Cả thân lúa dựa vào nhau lúc lúa bắt
đầu chín, vì thế cây lúa không bị đổ xuống. Các hạt lúa được mọc ra từ gié lúa
cấp 1 và gié lúa cấp 2( Hình vẽ).
Đặc điểm liên kết của hạt lúa và gié lúa.
Loại trừ các yếu tố ngoại cảnh, điều chúng ta quan tâm là sự liên kết của
hạt lúa và gié lúa, hạt lúa dính với bông lúa nhờ một cuốn nhỏ. Nó là các hạt rời,
riêng biệt không có quan hệ giữa các hạt với nhau như cây trồng khác( Phân bố
hạt bắp trên trái bắp chảng hạn).
Về quan điểm tách hạt thì người ta mong muốn lực liên kết giữa hạt lúa và
cuốn lúa càng nhỏ càng tốt, vì sẽ dễ dàng tách hạt ra khỏi gié. Về quan điểm gặt
lúa, người ta mong muốn lực liên kết này chắc chắn để không rơi hạt khi gặt, vận
chuyển lúa tới nơi đập từ ruộng lên bờ rồi chất lên xe trở về nhà…
Các thí nghiêm cho thấy lực liên kết giữa hạt và gié cấp 2 khoảng từ 0,0310,041 Kg.cm và lực liên kết giữa hạt và gié cấp 1 khoảng từ 0,0079-0,0081 Kg
cm. Với lực liên kết như thế,việc dụng hạt lúa là rất dễ dàng. Qúa trình gặt, gió
thổi đều có thể gây ra dụng hạt, nhất là lúa quá chín.
Các thành phần hóa học của thóc gạo.
Thành phần hóa học của thóc, gạo thay đổi khá rõ rệt theo giống lúa, chân
ruộng, phân bón, kỹ thuật canh tác, điều kiên thời tiết, thời gian thu hoạch, công
nghệ say sát…
Thành phần hóa học của thóc, gạo gồm các chất: Nước, gluxit,, protit, lipit,
xenlulo, chất khoáng, vitamin.
Dưới đây là hàm lượng trung bình các chất có trong thóc và sản phẩm từ thóc
(bảng1-1).
Tên

Nước(%) Gluxit

Protit

Lipit

Xenlulo(%) Tro(%) Vitamin

sản

(%)

(%)

(%)

B1(mg%)

phẩm
1.Thóc 13,0

64,03

6,69

2,10

8,78

5,36

5,36

2.Gạo

13,9

74,46

7,88

2,02

0,57

1,18

1,18

13,8

77,35

7,35

0,52

0,18

0,54

0,54

lật
3.Gạo

SVHD: Nguyễn Văn Vui

5

Lớp : 45CT


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Văn Ba

4.Cám

11,0

43,47

14,91

8,07

14,58

11,23

11,0

5.Trấu

11,0

36,10

2,75

0,98

56,72

19,61

-

Qúa trình trồng lúa của người nông dân tốn khá nhiều thời gian và công sức.
Từ làm đất, gieo xạ, chăm sóc,thu hoạch, chuyên trở và cuối cùng là đập, tuốt hạt
lúa và đem vào phơi khô cho vào bảo quản sử dụng. Việc thu hoạch lúa là khâu
tốn nhiều thời gian và công sức của người nông dân.
Sơ đồ thu hoạch lúa phân đoạn.
Đập tay trên
đồng

Gặt

Vân

Gom

chuyển
hạt về

Đập

máy

trên

đồng.

Làm sạch sơ
Việc gặt (cắt) lúa rồi gom

lúa vận chuyển và đem đập,
bộ
tuốt lúa và vân chuyển hạt về nếu thực hiện ở ngoài ruộng. Còn thực hiện việc
đập tuốt trong mỗi gia đình thì ta không phải vận chuyển hạt. Trong số các
phương pháp phù hợp mà phương pháp phù hợp nhất với việc thu hoach lúa của
người nông dân trong tỉnh là việc đập lúa ngay tại đồng ruộng . Việc đập lúa tại
ruộng sẽ sẽ làm giảm công sức và thời gian lao động cho người nông dân.
Người dân trong tỉnh thường sử dụng biện pháp thu hoạch lúa thủ công như:
Cắt lúa, gom bó lúa, vận chuyển về nhà rồi mới đập, tuốt hạt nên năng suất lao
dộng rất thấp và tiêu tốn nhiều thời gian và công sức của người nông dân. Mặt
khác sau khi thu hoạch lúa trong quá trình vận chuyển từ ruộng lên bờ, từ bờ lên
đường và vận chuyển vè nhà sẽ bị rụng rơi hạt làm giảm phần nào năng suất của
cây lúa.
Nhất là đối với người dân ở khu vực đồi núi thì việc vận chuyển lúa lại là việc

làm rất khó khăn việc rung rơi lại xảy ra nhiều hơn. Mạt khác lúa sau khi thu
hoạch về đem gom đống nếu gặp trời mưa kéo dài không kịp đập sẽ làm nảy
SVHD: Nguyễn Văn Vui

6

Lớp : 45CT


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Văn Ba

mầm làm giảm năng suất và chất lượng hạt gạo. Hiện nay theo em được biết thì
việc thu hoạch hiện đại nhất với người nông dân là việc là việc gặt đập liên hợp .
Việc gặt đập liên hợp đem lại hiệu quả thu hoach cao cho người nông dân giảm
thời gian và nhân công lao động khi thu hoạch. Nhưng việc áp dụng dưa máy gặt
đập liên hợp với việc thu hoạch của người dân trong tỉnh là không phù hợp lắm.
Thứ nhất là do thửa ruộng nhỏ của môi gia đình nên không tận dụng hết công
suất máy, Thứ hai là diên tích trong lúa của người dân trong tỉnh là không lớn
lắm. Mặt khác thì chi phí bỏ ra đầu tư cho một chiếc máy gặt đập là rất lơn không
phù hợp với người nông dân.
Để làm giảm sự vất vả và thời gian thu hoạch lúa của bà con nông dân trong
tỉnh thì việc yêu cầu cơ giới hóa đối với khâu đập lúa của tỉnh là việc làm rất hữu
ích và thiết thực. Tỉnh có địa hình đồi núi thấp với diện tích rộng thì việc đưa các
thiết bị, máy móc vào việc thu hoạch lúa nói riêng và chế biến nông sản nói
chung là một vấn đề cần thiết nhằm làm giảm sức lao động cho người nông dân
và đem lại lợi ích kinh tế cao cho người nông dân là hết sức cần thiết. Góp phần
thay đổi bộ mặt nông thôn và đời sông nhân dân sẽ đầy đủ sung túc hơn.

SVHD: Nguyễn Văn Vui

7

Lớp : 45CT


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Văn Ba

CHƯƠNG 2
NGHIÊN CỨU CHỌ PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ.
2.1 Cơ sở chọn phương án thiết kế.
Chọn phương án thiết kế là một phần rất quan trọng trong việc thiết kế chế
tạo máy . Chọn phương án thiết kế là tìm hiểu, phân tích , đánh giá các phương
án và tính toán kinh tế các phương án tối ưu nhất. Phương án tối ưu nhất là
phương án được chọn lựa để thiết kế chế tạo do đó nó phải đảm bảo được nhiều
nhất các yêu cầu sau:
Thỏa mãn các yêu cầu kinh tế, kỹ thuật mà cụ thể là: Máy được chế tạo ra
khi làm việc phải có độ tin cậy cao , năng suất lao đông cao , hiệu suất làm việc
lớn tuổi thọ cao. Chi phí chế tạo , lắp ráp, sửa chữa và trang thiết bị thay thế cho
máy là thấp nhất.
Ngoài những yêu cầu trên việc chọn phương án thiết kế còn phải chú đến
những yêu cầu về đặc điểm địa hình nơi máy làm việc. Tùy từng điều kiện làm
việc cụ thể mà máy cần có kích thước kích thước khác nhau nhưng phải bảo đảm
nhỏ gọn, kết cấu máy không quá phức tạp thao tác sử dung máy dễ dàng, tiếng ồn
nhỏ, hình dáng của máy có thẩm mỹ và tính công nghiệp cao.
2.2 Chọn hình thức chuyển động của trống đập.
Dạng đập thì theo yêu cầu sản xuất sử dụng thì người ta thiết kế dạng đập

liên tục và dạng đập gián đoạn. Mỗi loại có ưu nhược điểm khác nhau. Máy đập
lúa là dạng máy có trống đập liên tục để tách hạt ra khỏi bông lúa. Bộ phận quan
trọng của máy đập là trống đập . Nó có hai loại là: Trống hình trụ và trống hình
côn. Trên bề mặt trống người ta bố trí các thanh đập: Hình nêm, hình kiếm, hay
thanh đập (Trống thanh). Loại trống thanh ít làm nát lúa , hạt sạch ít rơm rác hơn
trống răng nhưng không thích hợp với bông lúa có độ ẩm cao. Việc đặt trống đập
theo một góc độ nào đó : Nằm ngang, nằm nghiêng hay thẳng đứng là tùy vào
nhà thiết kế chế tạo. Việc đặt vị trí của trống đập có ảnh hưởng rất lớn đến năng
suất của máy và khả năng làm việc của máy. Trong thực tế thi người ta thấy việc
đặt trống đập nằm nghiêng và thẳng dứng là không khả thi,khó chế tạo tính toán
lựa chọn và năng suất thấp hơn nếu trống đập nằm ngang. Vì vậy người ta chon
trống đập hình trụ với các thanh đập (Trống thanh) được đặt nằm ngang là có ưu
điểm hơn cả. Bên ngoài trống đập được bao phủ bởi lớp vỏ . Lớp vỏ này có
nhiệm vụ bao phủ, che chắn và ngăn hạt bắn ra ngoài máng hứng. kích thước của

SVHD: Nguyễn Văn Vui

8

Lớp : 45CT


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Văn Ba

vỏ phụ thước vào kích thước máy , trông đập và tùy vào yêu cầu thiết kế máy.
Trên vỏ có cửa đập để đưa lúa vào máy để đập, cửa cấp lúa này cũng được tính
toán thiết kế sao cho phù hợp nhất. Tóm lại , trống đập hình trụ đặt nằm ngang
với lớp vỏ thẩm mỹ bên ngoài là được sử dụng nhiều nhất trong thực tế sản xuất.

Việc chọn hình chuyển động của trống đập cũng có ý nghĩa rất lớn trong việc
thiết kế. Do vậy cũng coi đây là một trong những cơ sở để chọn phương án thiết
kế máy.
Ta phải xác định hình thức chuyển động của trống đập và cách bố trí các
thanh đập trên trống để việc đập lúa tách hạt và rơm một cách dễ dàng phù hợp
nhất lại có giá trị kinh tế cao nhất có thê.
Trống chuyển động quay quanh trục của nó với một tốc độ nhất định. Hạt lúa
được tách ra khỏi máng trống xuống tấm hứng hoạt động luôn có xu hướng đẩy
hạt về sàng. Bộ phận trống hất rơm có nhiệm vụ tung rãi rơm ra khỏi trống lên
các phím giũ rơm và ngăn không cho rơm cuốn trở lại.

Hình 2.1: Hình vẽ trống đập.
Ta thấy trống đập chuyển động quay với tốc độ n( vòng/ phút). Các hạt lúa
quấn theo rơm chuyển động ly tâm quanh trống và đến khi thắng được liên kết
hạt thì hạt lúa sẽ bị bắn xuống máng hứng. Tùy vào lực liên kết hạt mà việc
chuyển động của hạt theo mọi phương xuống máng hứng là khác nhau.

SVHD: Nguyễn Văn Vui

9

Lớp : 45CT


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Văn Ba

Với hình thức này chuyển động của trống thì việc đưa lúa từ cửa cấp lúa tới
trống đập là quá trình thực hiện liên tục theo khả năng làm việc của máy.

Mặt khác việc đưa lúa nhiều hay ít vào cửa đập sẽ ảnh hưởng tới công suất
máy. Nếu nhiều thì rất dễ bị quá tải làm kẹt trống nếu nặng trống sẽ ngừng quay
trong quá trình làm việc. Do vậy mà chúng ta nên đưa lúa vào cửa cấp lúa với số
lượng phù hợp để đảm bảo máy làm việc hiệu quả.

Hình 2.2: Cấu tạo của trống đập:

Hình 2.3: Mặt cắt ngang trống đập.

SVHD: Nguyễn Văn Vui

10

Lớp : 45CT


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Văn Ba

Hình 2.4: Cấu tạo của thanh đập.
2.3. Tải trọng tác dụng.
Trong quá trình chuyển động của hạt trên trống đập thì lúa được đưa vào
máng đập sẽ cuốn theo sự chuyển động quay tròn của trống đập và các hạt sẽ bắn
ra khi lực liên kết hạt bị phá vỡ.
Vì các hạt có khối lượng không đáng kể (Các hạt thóc rất nhỏ) nên trọng
lượng coi như rất nhỏ và có thể bỏ qua.
Ta thấy lực quán tính xuất hiện do sự chuyển động quay tròn của trống đập và
chuyển động dao động của trống đập phụ thuộc quỹ đạo chuyển động của chúng.
Chúng ta quan sát sự chuyển động của trống đập tại mặt cắt nào đó với các

liên kết đàn hồi là như nhau trong mọi hướng; nghĩa là K x = K y . Ở đây K x , K y là
độ cứng các liên kết đàn hồi theo hướng x và y.

SVHD: Nguyễn Văn Vui

11

Lớp : 45CT


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Văn Ba

Hình vẽ 2.5: Hình vẽ mô phỏng quỹ đạo của hạt.
Ta thấy hình vẽ thể hiện vị trí tương đối của trống đập khi tần số dao động
riêng là r . Nếu tần số này lớn hơn tần số ω của dao động cưỡng bức ( Chế độ
trước cộng hưởng). Lực quán tính Fm do sự chuyển động của hạt trên trống đập
quyết định.
Qua đó ta thấy:

Fm=m.r. ω 2 .

Ở đây:
m-Là khối lượng của hạt.
r- L bán kính chuyển động của hạt trên trống đập.
ω -Là tần số của dao động riêng.
Qua đó ta thấy sự chuyển động của hạt trên trống đập , ta thấy máy được thiết
kế khi trống đập nằm ngang quay tròn với các thanh đập sẽ đem lại cho máy
năng suất cao nhất.

2.4 Phân tích phương án.
2.4.1. Phương án 1.
Cấu tạo của máy.
Hình vẽ: Máy đập lúa hướng trục một trống đập.
1. Thùng ; 2.Máng đập lúa ; 3. Trống đập; 4. Thanh đập.
5 Khung máy đập ; 6.Máng hứng hạt; 7.Cửa ra rơm; 8. Bàn để lúa;
9. Cửa cấp lúa( Cửa vào).
Nguyên lý làm việc của máy:

SVHD: Nguyễn Văn Vui

12

Lớp : 45CT


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Văn Ba

Khi động cơ làm việc, đầu máy nổ quay truyền động qua hệ thống truyền
động tới trống đập với một tốc độ phù hợp. Trống đập 3 sẽ quay quanh trục
của nó với một tốc độ nhất định. Lúa được cấp vào cửa vào số 9 khi đặt ở bàn
đặt 8 chuyển tới. Từ cửa vào 9 lúa được đưa tới trống đập và sễ cuốn theo sự
chuyển động của trống. Thân lúa sẽ cuốn vào trống và các thanh đập. Trong
quá trình đó sẽ xảy ra sự va đập và lực liên kết hạt sẽ bị phá vỡ. Khi đó hạt sẽ
bị rơi ra khỏi gié lúa xuống máng hứng hạt 6 và qua bộ phận sàng và quạt sẽ
để rơi xuống thùng. Rơm cuốn theo trống sẽ được phụt ra theo cửa ra rơm 7.

Hình vẽ 2.6: Máy đập lúa hướng trục một trống đập.

Đặc điểm của máy là:
-Năng suất của máy không cao và quá trình đập không được kỹ như máy đập
hai trống.
-Kết cấu máy nhỏ gọn .
-Thao tác đơn giản, sử dụng dễ dàng.

SVHD: Nguyễn Văn Vui

13

Lớp : 45CT


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Văn Ba

-Thay thế sửa chữa nhanh.
- Gía thành chế tạo máy cao.
-Tính cơ động của máy cao.
-Công suất của động cơ nhỏ.
2.4.2 Phương án 2.
Cấu tạo của máy:

Hình vẽ 2.7 : Máy đập lúa hướng trục hai trống đập.
1. Thùng

2. Máng đập lúa

5. Khung máy 6. Sàng lúa

3. Trống đập

4. răng đập lúa

7. máng hứng

8. Quạt.

Nguyên lý làm việc của máy:
Khi động cơ quay thì truyền chuyển động tới hệ thống truyền động tới trống
đập 3 làm trống đập 3 quay. Ở đây trống đập 3 sẽ được nối trực tiếp với hệ thống
truyền động của động cơ và một trống đập sẽ được truyền chuyển động từ một
trống đập trước đó.
Khi lúa lúa được cấp vào cửa đập thì quá cũng giống như sự làm việc của
máy đập một trống nhưng ở đay có hai trống đập làm việc nên năng suất sẽ cao

SVHD: Nguyễn Văn Vui

14

Lớp : 45CT


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Văn Ba

hơn. Đa phần lúa được đập từ trống đập gần cửa cấp lúa còn trống kia sẽ đập
phần lúa sót bị bắn ra ngoài hay phần lúa không có khả năng cuốn theo trống gần

cửa đưa lúa. Rơm được phun ra ngoài theo cửa ra rơm. Các hạt được rơi ra ( Bắn
ra) rơi xuống hệ thống sàng 6 . Hệ thống sàng này có nhiệm vụ lắc qua lắc lại cho
lúa sạch rơi xuống máng hứng 7. Ở dưới người ta bố trí thêm quạt 8 để làm mát
và quạt khô tạm thời cho thóc rơi xuống. Thóc được đưa từ máng hứng vào thùng
chứa. Cứ như vậy quá trình đập sẽ diễn ra liên tục.
Qua việc làm việc của máy và cấu tạo sơ đồ máy ta rút ra một số đặc
điểm sau:
-

Vì có hai trống đập nên kết cấu máy cồng kềnh hơn .

-

Năng suất lao động rất cao.

-

Lúa được đập và sàng rất kỹ.

-

Máy được chạy bằng động cơ máy nổ nên gây ồn và ô nhiễm môi trường.

-

Có thể phải sử dụng tới 2 động cơ cho sự làm việc của máy để tăng năng
suất.

-

Thao tác đối với máy đơn giản sử dụng ,sửa chữa dễ dàng, thay thế nhanh.

-

Sơ đồ chuyển động của máy đơn giản số chi tiết tham gia vào truyenf
chuyển động ít.

-

Gía thành chế tạo máy cao.

-

Tính cơ động của máy không phù hợp bằng máy đập một trống.

2.5 Chọn phương án thiết kế.
Với hình thưc chuyển động của trống đập nư vậy qua việc phân tích ta thấy
nếu máy được thiết kế trống đập hình trụ được bố trí với các thanh đập hợp lý sẽ
có lợi và hợp lý nhất. Do vậy mà ta quyết định chọn phương án thiết kế máy đập
lúa có trống đập hình trụ với các thanh đập quay quanh một trục cố định dặt theo
phương nằm ngang.
Từ việc thiết kế chọn phương án với trống đập ta chọn dựa trên cơ sở này ta đưa
ra phương án thiết kế máy . Trông đập được đặt nằm ngang là hợp lý nhất . Ta
thấy hai phương án đều có những ưu nhược điểm riêng. Ta thấy máy được chọn
theo phương án 1 là phù hợp với yêu cầu sản xuất cũng như chế tạo. Từ đó ta
quyết định chọn phương án 1 làm phương án thiết kế.

SVHD: Nguyễn Văn Vui

15

Lớp : 45CT


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Văn Ba

Hình 2.8: Máy đập liên hoàn Thanh Hải

Hình 2.9: Máy đập liên hoàn Nhật Tân

SVHD: Nguyễn Văn Vui

16

Lớp : 45CT


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Văn Ba

Hình 2.10: Hình ảnh máy Tân Việt.

Hình 2.11: Qúa trình đập lúa tại ruộng của người nông dân.
SVHD: Nguyễn Văn Vui

17

Lớp : 45CT


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Văn Ba

CHƯƠNG 3
THIẾT KẾ KỸ THUẬT MÁY ĐẬP LÚA
Hệ thống truyền động có thể bao gồm hộp giảm tốc, các bộ truyền bánh răng
hở, bộ truyền động xích và truyền động đai. Hầu như tất cả các máy đều có hộp
giảm tốc. Động cơ truyền động của em cho máy đập tại ruộng là động cơ máy nổ
chạy bằng nhiên liệu xăng hay dầu Diezel. Đặc biệt máy ở đây không có truyền
động bằng hộp giảm tốc.
3.1 Cơ sở tính toán động lực học cho máy.
3.1.1 Tính công suất động cơ.
Sau khi đi chọn được phương án thiết kế ta đi tìm các thông số kỹ thuật của
máy đập lúa . Máy được thiết kế gồm 2 cụm: Bộ phận truyền tới trống đập và bộ
phận truyền động tới hệ thống sàng.
Sơ đồ của máy hình vẽ:

Hình vẽ 3.1: Máy đập lúa .
1. Động cơ
5. sàng trên

SVHD: Nguyễn Văn Vui

2,3. Đai
6. Sàng dưới

18

4. Trống đập
7. Máng hứng

Lớp : 45CT


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: PGS.TS. Nguyễn Văn Ba

8. Thân máy

9. Quạt

10. Bánh răng

11. Cửa cấp lúa.
Nhìn vào sơ đồ ta thấy :
Công suất của động cơ ( N đc ) sẽ được tách ra làm 2 phần:
Công suất trống đập ( N đ )
Công suất của hệ thống sàng( N s ).
Do đó muốn tính công suất của động cơ thì ta phải tchs hệ thống ra tính hai
thành phần nói trên.
Vậy công suất của động cơ sẽ được tính như sau:
N đc = N đ + N s (1)

Với năng suát đập là (0.2đến 0.4)ha/h. Chọn năng suất đập là W=0.4 (ha/h).
Chọn tốc độ quay của trống đập là 1000( vòng/phút).

Năng suất của trống đập được tính theo công thức:
W= 3600 Π.D.n.B.h.k t , ( m 3 / h ).
Trong đó :
D: là đường kính trống đập( D=0.5m).
n: Tốc độ vòng của trống đập( n=16.7 v/s).
B: khoản cách giữa hai thanh đậptrên một tiết diện tròn( B=13
mm=0.013m).
h: Độ dày của lớp lúa cuốn trên trống(m).
k t : Hệ số rơi của hạt, k t =0.7đến 0.8.

Vậy độ dày của lúa cuốn trên trống là:
h=

W
≈ 5(mm).
3600.Π.D.n..B.k t

Mô men cản quay của trống đập kể cả đến ma sát trong ổ trục và lực cản do áp
lực của cột vật liệu trong cửa đưa lúa đổ xuống.


M=  G + T +


Trong đó :

VO .z.g .γ  d
D
 .µ + T . . f o ( N .m)(2) .
2

2
2

G-Là trọng lực của trống đập(N).

Ta có :

G= 61,23.10=612,3(N).
T-Là lực tác dụng lên trống đập do áp lực của lượng lúa đi vào(N).

Mỗi lần cấp lúa ta lấy bằng 12(kg). Do đó T=12.10=120(N).

SVHD: Nguyễn Văn Vui

19

Lớp : 45CT