TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG DI ĐỘNG CHO MÁY PHUN THUỐC TỰ HÀNH PHỤC VỤ CƠ GIỚI HÓA KHÂU CHĂM SÓC LÚA

GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG DI ĐỘNG CHO MÁY
PHUN THUỐC TỰ HÀNH PHỤC VỤ CƠ GIỚI HÓA KHÂU
CHĂM SÓC LÚA

Họ và tên sinh viên: NGUYỄN ĐỨC BẢO
Ngành: CƠ KHÍ NÔNG LÂM
Niên khóa: 2008 - 2012

Tháng 6/2012

i


TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆTHỐNG DI ĐỘNG CHO MÁY PHUN THUỐC
TỰ HÀNH PHỤC VỤ CƠ GIỚI HÓA KHÂU CHĂM SÓC LÚA

Tác giả

Nguyễn Đức Bảo

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu
Cấp bằng Kỹ sư ngành
Cơ Khí Nông Lâm

Giáo viên hướng dẫn:
Th.S Đặng Hữu Dũng
Th.S Nguyễn Văn Lành

Tháng 6 năm 2012
i


CẢM TẠ
Tôi xin chân thành cảm tạ:
Công ơn Cha Mẹ đã hỗ trợ và động viên tôi trong suốt quá trình học tập.
Ban Giám Hiệu cùng quý thầy, cô, cán bộ nhân viên trường Đại Học Nông Lâm
TP. Hồ Chí Minh đã giúp tôi hoàn thành đề tài tốt nghiệp cuối khóa học này.
Ban Chủ Nhiệm Khoa Cơ Khí Công Nghệ cùng toàn thể quý thầy cô đã tận tình,
giúp đỡ trong quá trình học tập tại trường.
Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến:
Th.S Đặng Hữu Dũng, Th.S Nguyễn Văn Lành đã hết lòng giảng dạy và hướng
dẫn tận tình cho tôi thực hiện đề tài này.
Cảm ơn Th.S Đỗ Hữu Toàn đã hết lòng giúp đỡ trong thời gian tôi hoàn thành đề
tài.
Cảm ơn cán bộ, nhân viên Trường Đại Học Nông Lâm TP. HCM đã giúp đỡ cho
tôi hoàn thành đề tài này.
Chân thành cảm ơn các bạn sinh viên khóa 2008 - 2012 đã giúp đỡ cũng như
đóng góp ý kiến quý báu giúp tôi hoàn thành đề tài này.

 

ii


TÓM TẮT
Trên cơ sở nghiên cứu tìm hiểu các loại máy phun thuốc cho lúa hiện nay, thấy
được ưu nhược điểm của từng loại máy. Để tìm ra một loại máy mới hiệu quả cao hơn

đáp ứng được yêu cầu của người nông dân. Trong đề tài này tôi đã thiết kế một kiểu
máy phun thuốc với bề rộng làm việc là 20 m và di chuyển tự hành trên đồng ít gây
tổn thương tới cây lúa.
KẾT QUẢ THỰC HIỆN:
 Thiết kế một hệ thống di động có khả năng tự hành, ít gây tổn hại cây lúa.
 Độ bền của khung bàn trục đạt yêu cầu.
 Có thể di động trên mặt đồng với độ gọn nhẹ của máy.
 Điều khiển đơn giản không có các cơ cấu phức tạp máy sử dụng nhiều chi tiết
sãn có nên giá thành rẻ.
 Giảm bớt sự ảnh hưởng của thuốc với người lao động.
* Đề tài đã đạt được mục tiêu đề ra.
SINH VIÊN THỰC HIỆN

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Nguyễn Đức Bảo

Th.S Đặng Hữu Dũng
Th.S Nguyễn Văn Lành

iii


MỤC LỤC

CẢM TẠ ......................................................................................................................... II
TÓM TẮT......................................................................................................................III
KẾT QUẢ THỰC HIỆN: ...........................................................................................III
MỤC LỤC .................................................................................................................... IV
DANH SÁCH CÁC HÌNH ........................................................................................... VI

DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU ............................................................................. VIII
CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU...................................................................................................1
CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN ............................................................................................3
2.1 NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG ................................................................................3
2.1.1 Nguồn gốc cây lúa .......................................................................................3
2.1.2 Lịch sử phát triển.........................................................................................3
2.1.3 Vùng phân bố ...............................................................................................3
2.1.4 Đặc tính thực vật học và phân loại .............................................................3
2.1.4.1 Rể .............................................................................................................4
2.1.4.2 Thân .........................................................................................................4
2.1.4.3 Bông lúa...................................................................................................4
2.2 TỔNG QUAN VỀ CÂY LÚA VÀ DIỆN TÍCH TRỒNG LÚA Ở VIỆT NAM...5
2.2.1 Vai trò của cây lúa ở nước ta. .....................................................................5
2.2.2 Tình trạng sản xuất lúa ở Việt Nam. ...........................................................5
2.3 NHU CẦU XỊT THUỐC TRONG CẢ THỜI KÌ SINH TRƯỞNG CỦA CÂY
LÚA. ............................................................................................................................6
2.3.1 Đặc điểm việc phun thuốc cho cây lúa. .......................................................6
2.3.1.1 Tính chất quan trọng của việc phun thuốc cho lúa. .................................6
2.3.1.2 Các thời điểm phun thuốc trong quá trình phát triển của cây lúa. ..........6
2.3.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng phương tiện phun thuốc cho luá. .........................6
2.3.1.4 Yêu cầu kĩ thuật khi phun thuốc cho lúa .................................................7
2.3.2 Tìm hiểu về chi phí phun thuốc bảo vệ cho lúa. ..........................................7
2.4 CÁC PHƯƠNG PHÁP PHUN THUỐC HIỆN NAY ..........................................8
2.4.1 Sử dụng bình phun đeo vai tạo áp lực phun bằng tay đẩy. .........................8
2.4.2 Sử dụng bình phun đeo vai tạo áp lực phun bằng lực kéo tay. ...................8
2.4.3 Bình đeo vai có gắn động cơ. ......................................................................9
2.5 CƠ SỞ ĐỂ LỰA CHỌN MÔ HÌNH. .................................................................10
2.5.1 Nhiệm vụ và yêu cầu kĩ thuật.....................................................................10
2.5.2 Lựa chọn mô hình thiết kế. ........................................................................10
2.5.3 Xác định năng suất thiết kê. ......................................................................11

2.6 MỘT SỐ HỆ THỐNG DI ĐỘNG DI CHUYỂN TRÊN ĐẤT LÚA. .................11
2.7 CÁC LÍ THUYẾT TÍNH TOÁN LIÊN QUAN. ................................................14
2.7.1 Tính toán các bộ truyền. ............................................................................14
2.7.2 Tính toán các chi tiết trên máy. .................................................................14
iv


CHƯƠNG 3 PHƯƠNG PHÁP PHƯƠNG TIỆN.........................................................15
3.1 PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ HỆ THỐNG DI ĐỘNG CHO MÁY PHUN
THUỐC. ....................................................................................................................15
3.2 PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN. ...........................................15
3.3 PHƯƠNG TIỆN THỰC HIỆN ..........................................................................15
CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................................16
4.1 MÔ HÌNH THIẾT KẾ .......................................................................................16
4.2 SƠ LƯỢC VỀ SƠ ĐỒ TRUYỀN ĐỘNG. .........................................................17
4.3 LỰA CHỌN THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN TRONG HỆ THỐNG DI ĐỘNG ....18
4.3.1 Động cơ và các bộ truyền. .........................................................................18
4.3.1.1 Động cơ. ................................................................................................18
4.3.1.2 Các bộ truyền. ........................................................................................18
4.3.1.3 Hộp số:...................................................................................................28
4.3.1.4 Bộ vi sai và bán trục. .............................................................................28
4.3.2 Bánh xe và hệ thống điều khiển. ................................................................29
4.3.2.1 Bánh xe sau............................................................................................29
4.3.2.2 Bánh xe trước: .......................................................................................30
4.3.2.3 Hạn chế ..................................................................................................32
4.3.3 Khung xe. ...................................................................................................32
4.3.3.1 Gá lắp động cơ và máy bơm lên khung : ...............................................33
4.3.3.2 Gá lắp bình dung dịch lên khung...........................................................34
4.3.3.3 Gá lắp hộp số lên máy. ..........................................................................35
4.3.3.4 Liên kết 2 bánh sau với khung xe. .........................................................36

4.3.3.5 Gá lắp vị trí ngối cho người lái trên khung máy. ..................................36
4.4 TÍNH ÁP LỰC TÁC ĐỘNG LÊN BÁNH XE. .................................................38
4.5 TÍNH BỀN CHO MÁY .....................................................................................39
4.5.1 Tính độ bền uốn cho khung. ......................................................................39
4.5.2 Tính bền cho bánh xe. ................................................................................42
4.5.3 Tính bền cho mối ghép bán trục bánh xe. .................................................43
4.6 BỘ PHẬN PHUN ..............................................................................................43
4.6.1 Giàn phun. .................................................................................................43
4.6.2 Vòi phun.....................................................................................................43
4.6.3 Bơm và bình chứa dung dịch .....................................................................44
4.6.3.1 Bơm và hoạt động của bơm ...................................................................44
4.6.3.2 Bình chứa dung dich ..............................................................................44
CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .....................................................................45
5.1.
KẾT LUẬN ...................................................................................................45
5.2 ĐỀ NGHỊ ...........................................................................................................45
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................46

v


DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 1 : Đặc tính thực vật học của cây lúa……..…………………………………….4
Hình 2: Bông lúa….…………………………………………………………………..4
Hình 3: Bình phun thuốc sử dụng lực đẩy tay….……………………..………………8
Hình 4: Bình phun thuốc sử dụng lực kéo tay…………………………………...…..9
Hình 5: Bình phun thuốc có gắn động cơ……...…………………………………….9
Hình 6: Sơ đồ chung
…….…………………………………………………...…...…Error! Bookmark not

defined.
Hình 7: Hệ thống di động khâu làm
đất...……...…………………………………….Error! Bookmark not defined.
Hình 8: Một số hệ thống di động khâu thu hoạch..…………………………………..11
Hình 9: Mô hình chung của máy..……………………………………………………17
Hình 10: Bơm mini …………………………………………………………………..44
Hình 11: Sơ đồ truyền động của máy…………………...…….…………..………….18
Hình 12: Biểu đồ momen trục trung gian……...……………………………………..26
Hình 13:Hộp số 3 cấp , với 3 số tiến và 1 số lùi. ………………………….…………28
vi


Hình 14:Bộ vi sai…………………………………….………………………………29
Hình 15: Bánh xe……………………………….……………………………………29
Hình 16:Cấu tạo tâm bánh trước...………………………….………………………..30
Hình 17: Đai ốc và trục bánh trước……..……………………………………………31
Hình 18: Sơ đồ bánh trước và tay đòn điều khiển……..………………..……………31
Hình 19: Liên kết giữa tay đòn điều khiển và khung….……………..………………32
Hình 20: Khung xe …………………………………………………………………..33
Hình 21: Sơ đồ bố trí các thanh ngang trên khung xe ………………………….….33
Hình 22: Mặt cắt thanh thép gá động cơ và máy bơm…………………..……………34
Hình 23: Động cơ và máy bơm trên khung…………………………..………………34
Hình 24: Cách gá lắp thùng dung dịch……………………………………………….34
Hình 25: Thùng dung dịch tên khung…..……………..……………………………...35
Hình 26: Hộp số trên khung…….………………………………………..…………..35
Hình 27: Sơ đồ gá hộp số trên khung…..……………………………………………35
Hình 28: Liên kết khung với trục bánh xe……..…………………………………….36
Hình 29: Lắp ghế ngồi………………………………………………………………..37
Hình 30: Ví trí ghế điều khiển trên máy. …………………………………………….37
Hình 31 : Phản lực của đất tác dụng lên bánh xe……...……………………………..38

Hình 32 : Phản lực tác dụng lên tiết diện bánh xe…….……………………………..38
Hình 33: Sơ đồ lực tác động lên khung...…………………………………………….39
Hình 34: Biểu đồ momen uốn tác động lên khung…………………………………..41

vii


DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU
BẢNG 1: Bảng liệt kê một số giống lúa ngắn ngày phổ biến ở đồng bẳng sông Cửu
Long………………………………………………………………………………......4
BẢNG 2:Diện tích lúa của các tỉnh đồng bằng sông Cửu :Long qua các năm(nghìn
ha):…………………………………………………………………………………….5
BẢNG 3: Tìm hiểu về các giai đoạn phải phun thuốc cho cây lúa trong quá trình phát
triển……………………………………...…………………………………………….7
BẢNG 4:Bảng so sánh về các phương pháp phun thuốc hiện có:………..………....10
BẢNG 5: Thông số động cơ……………………………………………….………...18
BẢNG 6: Phân phối tỉ số truyền………………………………...……………….......18
BẢNG 7: Thông số bộ truyền trục trung gian…….………………………………….26
BẢNG 8:Thông số ổ bi………………………………………………………….……31

viii


Chương 1: MỞ ĐẦU

Ngành nông nghiệp nước ta đã có từ rất lâu đời. Hiện nay có khoảng 70% dân số
làm trong ngành nông nghiệp. Dưới sự lãnh đạo của Đảng và nhà nước nền nông
nghiệp nước ta đã phát triển vượt bậc. Từ chỗ thiếu lương thực đến nay ngành nông
nghiệp nước ta đã cung cấp được lượng lương thực khá dồi dào. Năm 2006 nước ta
đứng đầu thế thới về xuất khẩu lúa gạo.

Trong nhưng năm gần đây lao động trong nông nghiệp thiếu nghiêm trọng do
nhiều người dân ở các vùng nông thôn đua nhau lên thành phố làm việc tại các khu
công nghiệp. Lao động chủ yếu ở lại nông thôn phần nhiều là người già và trẻ em.
Chính vì thế việc cơ giới hóa trong nông nghiệp (đặc biệt là các tỉnh trồng lúa nước ở
miền Tây Nam Bộ) trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết.
Hiện nay ở các tỉnh miền Tây Nam Bộ việc trồng cây lúa nước đã được cơ giới
hóa ở hầu hết các khâu làm đất đến thu hoạch, tuy nhiên trong khâu chăm sóc (đặc biệt
là khâu phun thuốc) việc cơ giới hóa vẫn đang còn là một bài toán khó làm đau đầu
nhiều người dân. Khi mà sâu bệnh lây lan những phương tiện hiện có không thể đáp
ứng được nhu cầu cấp thiết của mùa vụ. Khi mà người nông dân vẫn phải mang trên
vai những bình phun thuốc nặng 20-30 kg khi phun thuốc.
Hiện đã có nhiều loại máy phun thuốc được người dân và một số cơ sở địa phương
chế tạo nhưng thực sự vẫn chưa thực sự giải quyết được những khó khăn của người
trồng lúa. Với năng suất làm việc cao nhưng lại mắc một số vấn đề như làm tổn
thương cây lúa, chưa đảm bảo rằng người phun thuốc ít bị ảnh hưởng nhất do tính độc
hại của thuốc.
Như các loại máy phun đeo vai được sử dụng phổ biến nhất hiện nay với cả
những máy có gắn động cơ thì yêu cầu về năng suất và giảm mêt mỏi cho người lao
động vẫn chưa đạt được. Khi mà công việc phun thuốc là công việc độc hại nhất trong
quá trình trồng lúa.
Trong quá trình phát triển cây lúa rất cần được bảo vệ bởi những loại sâu bệnh,
cỏ dại. Như cỏ lúa, lồng vực v.v.. Cũng như các loại sâu bệnh như cháy lá, khô vằn,
1


bạc lá, đạo ôn, lem lép hạt. sâu đục thân v.v …Trung bình mỗi mùa vụ ta phải trải qua
8 tới 12 lần phun thuốc. Với những máy phun thuốc đeo vai có gắn động cơ hiện tại
khi phun 1 ha sẽ mất khoảng 1 công lao động như vậy với 1 ha lúa trong một mùa sẽ
mất khoảng 10 công lao động cho phun thuốc.
Khi sâu dịch phát triển với mặt bằng chung đồng ruộng ở miền Tây nếu có dịch

sẽ lây lan rất nhanh. Nếu chỉ sử dụng bình phun đeo vai thì khả năng kiểm soát dịch
bệnh sẽ rất khó.
Mục đích đề tài
Chính vì thế vấn đề là phải có 1 loại máy phun thuốc giải quyết được các vấn đề
trên.
Được sự phân công của trường Đại Học Nông Lâm TPHCM và khoa Cơ Khí
Công Nghệ cùng sự hướng dẫn của thầy Đặng Hữu Dũng và thầy Nguyễn Văn Lành
phân công cho chúng tôi làm đề tài tính toán, thiết kế hệ thống di động cho máy phun
thuốc tự hành phục vụ cơ giới hóa khâu chăm sóc lúa với mục đích:
 Thiết kế một mẫu máy phun thuốc có thể đáp ứng nhu cầu trên.
 Tính toán các hệ thống trên máy sẵn sàng đưa vào chế tạo.
 Đánh giá chung về máy và so sánh với các máy hiện có.

2


Chương 2 TỔNG QUAN

2.1 NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG
2.1.1 Nguồn gốc cây lúa
Nền văn minh lúa nước đã có cách đây 10000 năm, là một nền văn minh cổ đại
xuất hiện sớm nhất trong lịch sử loài người tại vùng Đông Nam Á và Nam Trung
Quốc.
2.1.2

Lịch sử phát triển

Từ khi bắt đầu trồng cây lúa nước người dân đã luôn luôn cải tiến và tìm ra
những công cụ mới để phát triển việc trồng lúa. Từ chỗ cây lúa chỉ trồng ở các vùng
đồng bằng lớn đã lan rộng khắp các vùng ở Đông Nam châu Á. Gần đây sự phát triển

của khoa học kĩ thuật các giống lúa mới được lai tạo, các máy nông nghiệp giúp công
việc trồng lúa dễ dàng hơn năng suất và chất lượng ngày một tăng.
2.1.3

Vùng phân bố

Hiện tại cây lúa nước được trồng trên hầu hết các quốc gia Đông-Nam châu Á,
châu Phi và Nam Mỹ, là nguồn lương thực chính của hơn nửa nhân loại (lúaWikipedia).
Ở nước ta, Lúa được trồng ở khắp nơi từ nam chí bắc và tập trung chủ yếu ở hai
đồng bằng lớn là đồng bằng Sông Hồng và đồng bằng Sông Cửu Long.
Hiện tại nước ta đang là 1 trong 2 nước xuất khẩu gạo lớn nhất thế giới.
.
2.1.4 Đặc tính thực vật học và phân loại
Lúa nước là cây thân cỏ rề chùm sống ngắn ngày có chiều cao trung bình 85 cm
có khi cao đến 120 cm. Tùy vào tập quán, thời tiết hay nhu cây sử dụng mà các giống
lúa khác nhau được trồng khác biệt mỗi vùng.

3


Hình 1 : Đặc tính thực vật học của cây lúa.
2.1.4.1 Rể
Rể lúa khi cây non có màu trắng sữa, rể trưởng thành
có màu vàng nâu, rể già có màu đen.
2.1.4.2 Thân
Là dạng thân cỏ, gồm nhiều mắt và lóng. Trước thời kì trổ bông thân được bao
bọc bởi bẹ lá. Ở thân cây lúa thường xuất hiện bệnh như sâu đục thân v..v…
2.1.4.3 Bông lúa
Thời gian hình thành bông lúa là thời gian kể từ khi lúa bắt đầu phân hóa đòng
cho tới khi lúa trổ.

Hình 2: Bông lúa
BẢNG 1: Bảng liệt kê một số giống lúa ngắn ngày phổ biến ở đồng bẳng
sông Cửu Long(cayluongthuc.blogspot.com).
Giống lúa
Đặc tính

OM 2717

Jasmine 85

OM 6377

OM 4900

Chiều cao cây (cm)

100-105

95-100

85-90

105-110

90-95

100-105

95-100

100-105

Thời gian sinh trưởng
(ngày)


Năng suất (tấn/ha)

6-8

6-8

6-8

6-8

2.2 TỔNG QUAN VỀ CÂY LÚA VÀ DIỆN TÍCH TRỒNG LÚA Ở VIỆT
NAM.
2.2.1 Vai trò của cây lúa ở nước ta.
Là một quốc gia thuần nông, từ thủa lập quốc cây lúa đã nắm vai trò chủ đạo của
nền kinh tế nước ta. Đi từ 1 nền nông nghiệp lạc hậu cho đến nay ngành nông nghiệp
lúa nước của chúng ta đã có nhiều bước lớn mạnh như tăng mùa vụ, tăng năng suất và
diện tích canh tác. Từ việc thiếu lương thực đến nay nước ta đã trở thành quốc gia xuất
khẩu lúa gạo lớn nhất nhì thế giới.
2.2.2 Tình trạng sản xuất lúa ở Việt Nam.
Theo tổng cục thống kê, ở nước ta năm 2010 có khoảng 7.5 triệu ha đất trồng lúa.
Phân bố chủ yếu ở 2 đồng bằng lớn. Trong đó đồng bằng Sông Cửu Long có diện tích
và sản lượng lớn nhất cả nước.
BẢNG 2:Diện tích lúa của các tỉnh đồng bằng sông Cửu

Long qua các năm(nghìn ha):
Năm

2006

2007

2008

2009

2010

Long An

443.2

428.4

457.0

463.6

470.7

Tiển Giang

247.8

246.8

224.9

246.4

243.5

Bến Tre

81.8

79.7

79.2

81.1

80.2

Trà Vinh

228.2

224.0

226.9

231.9

232.7

Vĩnh Long

196.5

158.3

177.4

176.7

170.0

Đồng Tháp

454.0

447.1

468.1

450.8

465.1

An Giang

503.5

520.3

564.5

557.3

596.1

Kiên Giang

595.1

582.9

609.2

622.1

641.0

Cẩn Thơ

221.8

207.9

218.6

208.8

209.4

Hậu Giang

227.1

189.3

202.9

191.2

210.6

Sóc Trăng

324.4

325.4

322.3

334.6

350.0

Bạc Liệu

144.1

149.9

155.0

166.5

168.7

Cà Mau

115.4

123.1

132.9

139.1

138.5

Tỉnh

5


Tổng

3773.9

3683.1

3858.9

3870.0

3970.5

Diện tích mặt đồng ở đây khá rộng, theo tìm hiểu thì diện tích mỗi thửa ruộng
trung bình nẳm trong khoảng từ 2000-7000 m 2 . Với diện tích thửa này việc cơ giới
hóa tương đối thuận lợi.
Ở các tỉnh đồng bằng Sông Cửu Long phương pháp gieo sạ được sử dụng phổ
biến.
2.3 NHU CẦU XỊT THUỐC TRONG CẢ THỜI KÌ SINH TRƯỞNG CỦA
CÂY LÚA.
2.3.1 Đặc điểm việc phun thuốc cho cây lúa.
2.3.1.1 Tính chất quan trọng của việc phun thuốc cho lúa.
Sử dụng thuốc trừ dịch hại bao gồm sử dụng các loại thuốc ( diệt sâu hại, diệt cỏ)
được áp dụng lên các muc tiêu sinh học của chúng (là các loại sâu bệnh gây hại mùa
màng và các loại cỏ dại khác).

2.3.1.2 Các thời điểm phun thuốc trong quá trình phát triển của cây
lúa.
Một trong các cách sử dụng thuốc trừ dịch hại thông thường đó là máy xịt thuốc.
Trong khi sạ phun thuốc chống cỏ nảy mầm và trong quá trình cây lúa phát triển
đến khi thu hoạch tùy từng giai đoạn tùy từng loại sâu bệnh mà ta phun thuốc. Nói
chung trong bất kì nào của cây lúa thì việc phun thuốc cũng có thể xảy ra.
2.3.1.3

Các yếu tố ảnh hưởng phương tiện phun thuốc cho luá.

Ở những giai đoạn khác nhau cây lúa có chiều cao khác nhau, chiều cao của cây

lúa ảnh hưởng rất lớn tới việc phun thuốc. Cây lúa phát triển tới khi trưởng thành sẽ có
chiều cao khoảng 1m.
Tính chất của mặt đồng ảnh hường tới việc di chuyển trên mặt đồng. Trên một
chiếc máy phun thuốc thì hệ thống di động sẽ bị ảnh hưởng bởi yếu tố này nhiều nhất.
So với các loại xe khác các loại xe trong nông nghiệp phải di chuyển trên những địa
hình khó khăn hơn. Hơn nữa đồng ruộng ở nước ta lại có nền đất khá yếu.
Diện tích mặt đồng cũng ảnh hưởng tới công việc phun thuốc cũng như là một
vấn đề quan tâm hàng đầu khi sử dụng phương pháp phun hay trong công tác chế tạo
6


phương tiện phun. Ở nước ta đặc biệt là các tỉnh miền Trung và miền Bắc diện tích
mặt đồng tương đối nhỏ nên việc cơ giới hóa trong nông nghiệp tương đối khó khăn.
Còn các tỉnh đồng bằng Sông Cửu Long diện tích mặt đồng có lớn hơn thuận lợi hơn
nên trong quá trình cơ giới hóa nông nghiệp
Dựa vào các yếu tố nói trên để chọn 1 một phương pháp phun và 1 hệ thống di
động phù hợp.
2.3.1.4
Yêu cầu kĩ thuật khi phun thuốc cho lúa
Đạt hiệu quả và năng suất cao tiết kiệm được sức lao động nhất …
Giảm tổn thương cho cây lúa nhất.
Độ phun đồng đều trên toàn mặt đồng.
An toàn lao động cho người phun.
2.3.2 Tìm hiểu về chi phí phun thuốc bảo vệ cho lúa.
Ngay sau khi sạ thì ta đã phải bắt tay vào công việc phun thuốc cho tới khi lúa
gần được thu hoạch, công việc này vẫn phải diễn ra thường xuyên.
BẢNG 3: Tìm hiểu về các giai đoạn phải phun thuốc cho cây lúa
trong quá trình phát triển.
Thời gian phát triển
Ngay sau khi sạ

Đặc trị

Loại thuốc

Chống hạt cỏ nảy mầm

SoFit

Toàn bộ thời gian sinh trưởng

Sâu đục thân

Padan 95 SP

Lúa đẻ nhánh – ngậm sữa

Sâu cuốn lá

Regent 8800WP

Khi cây lúa mạ

Rầy nâu

Bassa 50EC

Chủ yêu khi trổ bông

Bọ xít

Ofatox 400 EC

Từ lúa mạ -lúa đẻ nhánh

Bọ trĩ

Regent 800 WG

Trước khi cây lúa trổ bông

Lùn xoắn lá

Bassa 50 EC

Suốt quá trình phát triển

Đạo ôn

New Hinosan 30 EC

Chủ yếu vào cuối mùa

Khô vằn

Validacin 3SL

Khi lúa trổ

Lem lép hạt

Vicarben 50 HB

Theo như trên thì trong suốt quá trình phát triển cây lúa luôn bị đe dọa bởi sâu
bệnh. Bất cứ thời điểm nào công việc phun thuốc cũng có thể diễn ra.

7


Như đã nêu trong phần mở đầu. Với loại bình phun thuốc phổ biến hiện tại, là
bình đeo vai có động cơ thì với 1 ha phải mất 1 công lao động cho 1 lượt phun. Một
công lao động giá hiện tại khoảng 250.000 vnđ ( cho công việc phun thuốc). Trong
suốt quá trình phát triển của cây lúa nếu ít dịch hại thì phải phun thuốc từ 8-12 lần.
Như vậy mỗi ha sẽ mất khoảng 2000.000 vnđ tiền công phun thuốc cho mỗi mùa.
Với giá trị như trên là con số không nhỏ để trả công cho 1 công việc trong giai
đoạn chăm sóc lúa khi mà chưa tính đến tiền mua thuốc.
2.4 CÁC PHƯƠNG PHÁP PHUN THUỐC HIỆN NAY
Ở nước ta hiện nay có nhiều phương pháp phun thuốc khác nhau nhưng chủ yếu
là các phương pháp:
2.4.1

Sử dụng bình phun đeo vai tạo áp lực phun bằng tay đẩy.

Một thời gian không lâu trước đây công việc phun thuốc chủ yếu là sử dụng bình
phun thuốc đeo vai dùng lực đẩy tay :

Hình 3: Bình phun thuốc sử dụng lực đẩy tay.
Loại bình này cấu tạo đơn giản : giá thành rẻ chỉ khoảng 250.000 đồng/bình.
Bình có thể tích là 12 lít + 2 kg ( trọng lượng của bình ) thì khi sử dụng người lao động
phải mang khối lượng này.

Với áp suất phun chỉ khoảng < 0,2 MPa , thì với một lao động khỏe mạnh sẽ mất
khoảng 20 phút cho một bình thuốc, mỗi sào (1000 m 2 ) sẽ mất khoảng 3 bình dung
dịch. Như vậy với 1 ha lúa (tính cả thời gian pha dung dịch ) sẽ mất khoảng 2 công lao
động, mỗi công lao động cho công việc độc hại này thường cao hơn các công việc
khác ( khoảng 250.000 đồng).
2.4.2 Sử dụng bình phun đeo vai tạo áp lực phun bằng lực kéo tay.
Sau một thời gian người ta thay bằng bình phun thuốc đeo vai sử dụng lực tay
kéo.
8


Hình 4: Bình phun thuốc sử dụng lực kéo tay.
Loại bình này có thể tích khoảng 18 lít + 2,5 kg ( trọng lượng bình). Tuy loại
bình này đã thay đổi cách tạo áp suất phun từ đẩy thành kéo có lợi về lực hơn nhưng
vẫn còn phải sử dụng lực tay gây mệt mỏi cho người lao động.
Với áp suất phun từ 0,2 -0,3 MPa . Có 2 vòi phun thì thời gian phun 18 lít dung
dịch chỉ còn khoảng 15 phút. Như vậy với loại bình này chỉ mất khoảng 12 giờ lao
động cho 1 ha.
Giá của loại bình này khoảng 650.000 đồng.
Hiện nay loại bình này còn được sử dụng nhiều ở miền Trung và Tây Nguyên
những nơi có diện tích trồng lúa nhỏ.
2.4.3 Bình đeo vai có gắn động cơ.
Hiện nay ở các tỉnh miền Tây nước ta hầu hết đều sử dụng loại máy bơm đeo vai
có gắn động cơ.

Hình 5: Bình phun thuốc có gắn động cơ.
Loại bình này đã hoàn toàn giải quyết được vấn đề tạo áp suất phun.
Với áp suất phun khoảng 0,5 -0,6 MPa. Bình có thể sử dụng khoảng 3 đến 5 vòi
phun thời gian phun chỉ còn khoảng 8h/ha.
9

Tuy nhiên máy có trọng lượng lớn 10 kg + 20-25 lít dung dịch với trọng lượng
này người lao động sẽ cảm thấy rất khó khăn khi di chuyển trên mặt đồng.
Loại bình này có giá khoảng 2.000.000 đồng đến 6.000.000 đồng tùy vào chất
lượng và xuất xứ của bình.
BẢNG 4:Bảng so sánh về các phương pháp phun thuốc hiện có:
Thông số

Áp suất

Năng suất

phun

phun

máy

phun

máy

<0.2MPa

18h/ha

2+12-18 kg

1

250.000 vnđ

Bình phun

0.2-0.3

12h/ha

2.5+18 kg

2

650.000 vnđ

kéo tay

MPa

Bình phun

0.5-0.6

8h/ha

10-13+20-

2-6 triệu

gắn động cơ

MPa

25 kg

vnđ

Bình phun

Trọng lượng Số vòi

Giá thành

đẩy tay

2.5

CƠ SỞ ĐỂ LỰA CHỌN MÔ HÌNH.
2.5.1 Nhiệm vụ và yêu cầu kĩ thuật.
Máy phun thuốc trừ sâu trên cây lúa, có hiệu quả phun cao, phù hợp với địa hình

đồng ruộng Việt Nam.
Khi làm việc máy không làm tổn thương tới cây lúa.
Máy phải đạt năng suất làm việc cao đây là tiêu chí đầu tiên cần đạt được khi
thiết kế máy.
Thời gian làm việc trong năm của máy so với thời gian nghỉ quá thấp. Chính vì
thế nếu giá thành máy đắt thì chi phí mà chúng ta tiết kiệm được nhờ giảm thiểu công
lao động và phòng hại kịp thời cho cây lúa sẽ không bù lại được giá của máy.
Xe khi di chuyển trên đồng phải thật dễ dàng. Bởi vì muốn tăng năng suất đồng
nghĩa với việc tăng bề rộng làm việc. Như vậy với 1 bề rộng làm việc lớn nếu xe di

chuyển bấp bênh sẽ tạo dao động do quán tính lớn.
2.5.2 Lựa chọn mô hình thiết kế.
Với những đặc điểm và yêu cầu nêu trên, ta có thể lựa chọn 1 mô hình máy gọn
nhẹ. Với các cơ cấu thật đơn giản và để tiết kiệm chi phí chế tạo máy ta sử dùng các
bộ phận của các máy móc hết sử dụng.

10


Cụ thể ở đây đề xuất sử dụng hộp số và cầu sau tái sử dụng. Đây là 1 loại hộp số
3 cấp với 1 số lùi và 3 số tiến.
Với chiều cao trung bình của cây lúa đã xác định trên. Từ cơ sở đó ta lựa chọn
đường kính bánh xe là 2200 mm. Với bề rộng là 60 mm. Bánh xe là thép ống dân dụng
được uốn cong.
Theo yêu cầu năng suất ta lựa chọn máy với bề rộng làm việc là 20 m. Mang theo
bình chứa dung dịch là 200 lít.
 Vậy sơ đồ chung của máy là như sau:

Hình 6: Sơ đồ chung
2.5.3 Xác định năng suất thiết kê.
Máy với bề rộng làm việc là 20 m. Trong khi làm việc máy di chuyển với vận tốc
là 0.21-0.28 m/s. Như vậy với để di chuyển hết 1 quãng đường 50 m chỉ mất khoảng 3
phút.
2.6 MỘT SỐ HỆ THỐNG DI ĐỘNG DI CHUYỂN TRÊN ĐẤT LÚA.
Nói chung các hệ thống di động trên đất lúa đều tương tư nhau khi chúng phải di
chuyền trên cùng 1 địa hình làm việc.
Một số hệ thống di động trên đất lúa là:(theo trang www.vatgia.com)
 Máy gặt tuốt liên hợp TC 750 cùa Nhật Bản có trọng lượng 800 kg ( cả người
lái), diện tích chịu lực của bánh xe 6360 cm 2 . Như thế áp lực của máy tác động lên
bánh xe là 2,9 N/ cm 2 .

 Máy gặt đập liên hợp GLH-02 của cơ khí Đồng Tâm. Có áp suất là 3,4 N/cm 2
 Bàn chân người với trọng lượng trung bỉnh và cỡ chân trung bình có áp suất
tác động lên đất là 7.8 N/cm 2 .
 Tổng quan về các hệ thống di động di chuyển trên đất lúa.

11


Khi thực hiện cơ giới hóa trong nông nghiệp, thì trong suốt mùa vụ từ khâu làm
đất tới khi thu hoạch sẽ có rất nhiều lần các phương tiện cơ giới di chuyển trên mặt
đồng. Ở mỗi khâu thì tính chất làm việc cũng khác nhau.
Khâu làm đất . ở khâu làm đất do không phải lo ngại về việc làm tổn thương cây
lúa nên đối với hệ thống di động khá thoải mái trong việc lựa chọn sử dụng. Cụ thể ở
đây là bề rộng bánh xe khi tăng bề rộng bánh xe là tăng được diện tích tiếp xúc của
bánh nên giảm áp lực của xe. Một số loại máy làm đất lúa như máy cày tay, máy bừa
máy san phẳng.

 

Hình 7: Hệ thống di động khâu làm đất
Trong quá trình làm đất các máy cơ giới có thể thoái mái hơn trong khi lựa chọn
hệ thống di động. Tuy nhiên do phải di chuyển đất bùn nên ta cũng phải lựa chọn hợp
lí hệ thống di động của máy. Qua tìm hiểu chung về các tài liệu cũng như thực trạng
các máy móc hiện hành thì áp lực trung bình của bánh xe của các loại máy trong khâu
làm đất nằm trong khoảng 2-3 N\cm 2 .
Tương tự khâu làm đất thì trong khâu thu hoạch các phương tiện cơ giới cũng sẽ
di chuyển rất thoải mái mà không lo sợ làm tổn hại tới cây trồng, hơn nữa nếu có thể
thì trong khi thu hoạch mặt đồng đã được tháo khô nước trước đó do vậy việc di
chuyển của các phương tiện cũng sẽ có phần dễ dàng hơn trong khâu làm đất.

12


 

Hình 8: Một số hệ thống di động trong khâu thu hoạch.
 Trong khâu gieo trồng mà cụ thể ở đây là máy cấy , do phải di chuyển trên mặt
đồng trước khi cấy cần đảm bảo độ bằng phẳng bề mặt nên hệ thống di động đòi hỏi
phải gọn nhẹ di chuyển dễ dàng. Trong các máy cấy hiện hành thì bánh xe với các mấu
bám được sử dụng phổ biến.
Tìm hiểu một số loại máy cấy được sử dụng ở nước ta như

13


 

Hình 9: Một số hình ảnh về máy cấy lúa
2.7 CÁC LÍ THUYẾT TÍNH TOÁN LIÊN QUAN.
2.7.1 Tính toán các bộ truyền.
Lựa chọn tồng thể, máy có 2 bộ truyền đai và 1 bộ truyền xích. Dựa vào các công
thức tính toán cơ bản trong các tài liệu thiết kế máy tính toán các bộ truyền thích hợp.
Bộ truyền xích.
 Chọn loại xích
 Chọn số răng đĩa xích.
 Xác định bước xích, và các thông số của bộ truyền.
 Kiểm nghiệm bền cho xích.
Bộ truyền đai.
 Chọn loại đai.
 Tính các thông số bộ truyền.

 Tính góc ôm kiểm tra điều kiện không xảy ra hiện tượng trượt.
 Tính số đai.
2.7.2 Tính toán các chi tiết trên máy.
Máy gồm các chi tiết như : Hệ thống di động, hệ thống lái và khung.
Tính khung và hệ thống di động (các bánh xe) ta chủ yếu tính toán độ bển uốn,
nén. Các chi tiết được chọn làm từ thép ống mạ kẽm.
Hệ thống lái là 1 cơ cấu đơn giản là một tay đòn liên kết với truc bánh trước giúp
người lái điều khiển nhẹ nhàng hơn.

14


Chương 3 PHƯƠNG PHÁP PHƯƠNG TIỆN
Nhờ sự kế thừa từ các phương pháp phun thuốc đã có hiện nay và qua tìm hiểu
tài liệu sách báo về đặc điểm sinh học của cây lúa cũng như tập quán canh tác của
người nông dân từ đó chúng tôi xác định được:
3.1 PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ HỆ THỐNG DI ĐỘNG CHO MÁY PHUN
THUỐC.
Hệ thống di động phải được thiết kế dựa trên yêu cầu đảm bảo kĩ thuật nông học
và khả năng làm việc.
Các chi tiết trên hệ thống di động gồm: khung máy, bánh xe, động cơ, hệ thống
điều khiển.
Khung máy và bánh xe hệ thống di động được thiết kế từ các đoạn thép ống được
hàn lại với nhau. Riêng bánh xe được uốn tròn rồi hàn lại.
Cơ sở tính toán thiết kế dựa vào tài liệu 1 , 2.
Hệ thống điều khiển được thiết kế đơn giản với 1 đoạn thép ống hàn với bánh
trước đầu còn lại hàn với 1 thanh thép ngang có tác dụng như 1 cánh tay đòn. Ống
thép hàn cố định vào khung. Và có 2 ổ bi đỡ 2 đầu.
3.2 PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ CÁC BỘ TRUYỀN.
Các bộ truyền : nhằm mục đích truyền động từ động cơ tới bơm và bánh xe.

Các bộ truyền gồm có 1 bộ truyền đai, truyền động từ động cơ tới máy bơm. 1 bộ
truyền xích và 1 bộ truyền đai truyền động từ động cơ tới hộp số, 1 hộp số 3 cấp, bộ vi
sai bán trục.
Hộp số, bộ vi sai, và bán trục chúng tôi sử dụng các chi tiết có sẵn.
Cơ sở tính toán dựa vào tài liệu 3 , 4.
3.3 PHƯƠNG TIỆN THỰC HIỆN
Để phục vụ cho việc tính toán cần phải có các phương tiện sau:


Máy tính cá nhân.



Các tài liệu về cơ sở chi tiết máy.



Các tài liệu về các máy máy phun thuốc đã có trên internet cũng như tìm

hiểu thực tế.
15


Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.1 MÔ HÌNH THIẾT KẾ
Máy được thiết kế và chế tạo phải đơn giản nhằm mục đích phục vụ các hộ nông
dân có diện tích lúa tương đối lớn hoặc làm công việc phun thuê.
Khung máy, bánh xe, nan hoa, tất cả đều sử dụng thép ống mạ kẽm hàn với nhau.
Nên giá thành cho các bộ phận này cũng sẽ rẽ hơn và đơn giản hơn khi chế tạo hoặc

thay thế.
Đề giảm tối đa giá thành máy nên máy có 1 hệ thống điều khiển đơn giản chính
vì thế trong khi máy hoạt động việc điều khiển tương đối khó khăn. Tuy nhiên trở ngại
này có thể chấp nhận nếu đem so sánh với chi phí đã tiết kiệm được khi không có 1 hệ
thống điều khiền phức tạp.
Máy có giàn phun phía sau nên khi làm việc sẽ giảm phần nào ảnh hưởng độc hại
của thuốc tới người lái máy.
Bánh xe có đường kính lớn, bề rộng nhỏ sẽ làm giảm sự tác động giữa các chi tiết
máy với cây lúa. Tuy nhiên bề rộng bánh nhỏ, do đó diện tích tiếp xúc với mặt đổng bị
giới hạn, làm tăng độ lún của máy.
CÁC THÔNG SỐ BAN ĐẦU
 Động cơ công suất 4.0 kW. Trọng lượng 16 kg.
 Máy bơm công suất kéo cần thiết 1.8 kW trọng lượng bơm 6 kg.
 Trọng lượng của bình chứa dung dịch 200 kg.
 Vận tốc tiến của liên hợp máy 1.5 km/h.
 Độ lún giả thiết của máy 100 mm.
 Trọng lượng toàn máy  450 kg.

16