thiết kế máy đóng chậu tự động

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Chuyên nghành: Kỹ thuật thiết kế
TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG CHẬU TỰ
ĐỘNG

SVTH: Đinh Quang Vinh
MSSV: 1514049
GVHD: GS. TS NGUYỄN THANH NAM

TP. HCM, tháng 6 năm 2019


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: GS.TS NGUYỄN THANH NAM

LỜI CẢM ƠN
Quãng đường đại học đi qua đã để lại trong tim tôi biết bao kỷ niệm, những niềm
vui và muộn phiền cuộc sống, những tháng ngày cơ cực với mì tôm và thi cử. Lòng
lại thầm nhủ, tất cả đã chui rèn, mài giũa để tôi trở thành con người trong hiện tại.
Và tất cả trôi đi như một cơn gió, thấm thoắt đã bốn năm trời, nhìn lại cái ngày tôi
vừa tốt nghiệp trung học, chập chững bước vào cổng trưởng Bách Khoa, uy nghiêm
và vĩ đại, nhìn lại bao lần lạc bước giữa những cung đường xinh đẹp ấy, vậy mà
giờ đây, tất cả chỉ còn là kỷ niệm.
Tôi thực hiện luận văn này cũng là “dự án” cuối cùng mà tôi làm với tư cách là
một sinh viên đại học. Vận dụng tất cả những gì được học từ ngày đầu tiên cho đến
những buổi cuối cùng, từ đại cương cho đến những môn chuyên ngành. Tôi xin

cảm ơn những người thầy, người cô đã ban cho tôi tri thức, đã tận tình giảng giải
và trả lời cho những câu hỏi mà tự bản thân tôi không thể nào giải đáp được. Tôi
xin cảm ơn những người bạn đồng trang lứa, những người đã đồng hành cũng tôi
từ trong những buổi làm bài tập lớn hay thuyết trình, đến những ngày vất vả học
nhóm ôn thi. Tôi xin cảm ơn bố mẹ và chị tôi, đã gồng mình lao động để tôi có thể
được yên tâm học hành. Tôi xin cám ơn bạn bè và đối tác gần xa đã tin tưởng sử
dụng dịch vụ mà tôi cung cấp, cho tôi cơ hội khẳng định bản thân và tự mình kiếm
thêm chút tiền trang trải cuộc sống. Tôi xin cảm ơn các thầy cô, anh chị và bạn bè
làm việc tại phòng thí nghiệm Trọng điểm Quốc gia Điều khiển số và Kỹ thuật hệ
thống, đã đồng hành cùng tôi trong những đề tài nghiên cứu, đã cùng tôi trải qua
những tháng ngày căng thẳng. Tôi xin cảm ơn cô bạn gái giấu tên, đã ở bên cạnh
những lúc tôi cần, đã luôn tin tưởng và đồng hành cùng tôi dẫu rằng khó khăn vất
vả. Trên tất cả, tôi xin cám ơn thầy, GS.TS Nguyễn Thanh Nam, người đã trực tiếp
hướng dẫn và chỉ bảo, định hướng cho tôi trong suốt thời gian từ năm 3 đến nay,
và cũng là người đã tận tình hướng dẫn tôi thực hiện luận văn tốt nghiệp.
Rồi mai đây, trên con đường sự nghiệp của bản thân, tôi sẽ tìm thấy những giá trị
mới, học hỏi được những điều mới mẻ, nhưng sẽ không thể nếu như thiếu sót những
nền tảng mà tôi đã tích luỹ được khi còn là sinh viên. Thanh xuân như một cơn
mưa rào, đời sinh viên cũng vậy, tận dụng những tháng năm ngắn ngủi ấy để dùi
mài bản thân là cách tốt nhất để vững bước trên con đường sự nghiệp sau này.
SINH VIÊN THỰC HIỆN
i


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: GS.TS NGUYỄN THANH NAM

TÓM TẮT
Luận văn trình bày các nghiên cứu về đề tài “Thiết kế máy đóng chậu tự động theo

mô đun”. Trong đó có đề cập đến phương pháp canh tác, nhu cầu về sản phẩm và
các mô tả, cũng như những nghiên cứu trong và ngoài nước, các bằng sáng
chế…Nhằm tìm ra các vấn đề còn tồn tại cần phải giải quyết để áp dụng phù hợp
với điều kiện thực tiễn của nước nhà. Đồng thời nghiên cứu lý thuyết thiết kế theo
mô đun và tầm quan trọng, lợi ích của việc thiết kế sản phẩm theo mô đun nhằm
áp dụng vào sản phẩm máy đóng chậu, cho phép thiết kế sản phẩm một cách linh
hoạt. Nhận diện sản phẩm, đưa ra các ý tưởng và lựa chọn ý tưởng phù hợp với
định hướng thiết kế cũng như các yêu cầu đặt ra. Ý tưởng về máy đóng chậu sẽ
được phát triển và phân tích theo mô đun, lựa chọn các thành phần cơ bản thuộc
về các mô đun khác nhau và nhận diện các mô đun có trong hệ thống. Phần tính
toán thiết kế áp dụng độc lập cho các mô đun. Hệ thống điều khiển được trình bày
ở chương 6, là thành phần kết nối các mô đun, phối hợp chức năng của chúng để
đạt được chức năng chung.

ii


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: GS.TS NGUYỄN THANH NAM

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN..................................................................................................... i
TÓM TẮT ......................................................................................................... ii
MỤC LỤC ........................................................................................................ iii
DANH SÁCH HÌNH ẢNH .............................................................................. ix
DANH SÁCH BẢNG BIỂU .......................................................................... xvi
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ....................................................................... xviii
MỞ ĐẦU ........................................................................................................ xix
Chương 1.

ĐUN
1.1.

TỔNG QUAN MÁY ĐÓNG CHẬU TỰ ĐỘNG THEO MÔ
...................................................................................................... 1

Giới thiệu chung .................................................................................. 1

1.1.1.

Một số phương pháp nhân giống vô tính trong trồng trọt ............ 1

1.1.2.

Nhu cầu về sản phẩm máy đóng chậu tự động ............................. 5

1.1.3.

Mô tả sản phẩm máy đóng chậu tự động ..................................... 6

1.2.

Các nghiên cứu trong và ngoài nước .................................................. 7

1.2.1.

Nghiên cứu ngoài nước – một số bằng sáng chế .......................... 7

1.2.2.

Nghiên cứu trong nước ............................................................... 13

1.3.

Các vấn đề cần giải quyết và định hướng nghiên cứu ...................... 15

1.3.1.

Một số vấn đề tồn tại cần giải quyết........................................... 15

1.3.2.

Định hướng nghiên cứu .............................................................. 15

1.3.3.

Định hướng thiết kế theo mô đun ............................................... 16

1.4.

Mục tiêu, nội dung và lịch trình thực hiện LVTN ............................ 18

1.4.1.

Mục tiêu nghiên cứu đề tài ......................................................... 18

1.4.2.

Nội dung nghiên cứu .................................................................. 18

1.4.3.

Phương pháp nghiên cứu ............................................................ 19
iii


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: GS.TS NGUYỄN THANH NAM

Chương 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY ĐÓNG
CHẬU TỰ ĐỘNG THEO MÔ ĐUN .............................................................. 20
2.1. Cơ sở lý thuyết tính toán động học, động lực học “máy đóng chậu tự
động theo mô đun” ....................................................................................... 21
2.1.1.

Phân tích động học cơ cấu .......................................................... 21

2.1.2.

Phân tích lực cơ cấu ................................................................... 22

2.1.3.

Tính toán công suất và lựa chọn động cơ ................................... 23

2.2. Cơ sở lý thuyết tính toán thiết kế “máy đóng chậu tự động theo mô
đun” ........................................................................................................... 23
2.2.1.

Tính toán thiết kế bộ truyền đai răng ......................................... 23

2.2.2.

Tính toán thiết kế bộ truyền bánh răng trụ ................................. 24

2.2.3.

Tính toán thiết kế cơ cấu nhiều thanh ........................................ 26

2.2.4.

Những vấn đề chung liên quan đến các bộ phận vận chuyển .... 26

2.3.

Cơ sở lý thuyết phân tích, thiết kế theo mô đun ............................... 27

2.3.1.

Phương pháp thiết kế theo mô đun ............................................. 32

2.3.2.

Phân tích sản phẩm ..................................................................... 34

2.3.3.

Nhóm các chi tiết thành cụm (mô đun) ...................................... 40

2.3.4.

Các thuật toán nhóm đối tượng thủ công ................................... 40

2.3.5.

Một số giải thuật nhóm đối tượng dựa trên lập trình toán ......... 48

2.3.6.

Kết luận ...................................................................................... 49

Chương 3.

Thiết kế ý tưởng ......................................................................... 52

3.1.

Giả định nhu cầu khách hàng ............................................................ 52

3.2.

Các yêu cầu kỹ thuật ......................................................................... 52

3.3.

Phân tích chức năng .......................................................................... 53

3.4.

Đưa ra ý tưởng cho bài toán thiết kế ................................................. 55

3.5.

Tổng hợp ý tưởng một cách hệ thống: .............................................. 57

3.6.

Phân tích, lựa chọn ý tưởng .............................................................. 61
iv


Luận văn tốt nghiệp

Chương 4.

GVHD: GS.TS NGUYỄN THANH NAM

Thiết kế hệ thống máy đóng chậu theo mô đun ......................... 63

4.1.

Mô tả hệ thống .................................................................................. 63

4.2.

Phân tích mô đun cấp I ...................................................................... 65

4.2.1.

Phân tích sản phẩm theo cấu trúc ............................................... 65

4.2.2.

Cấu trúc sản phẩm ...................................................................... 68

4.2.3.

Nhóm các thành phần thành mô đun .......................................... 73

4.3.

Phân tích mô đun máy cấp chậu ....................................................... 76

4.3.1.

Phân tích máy cấp chậu theo cấu trúc ........................................ 76

4.3.2.

Cấu trúc máy cấp chậu ............................................................... 79

4.3.3.

Nhóm các thành phần thành mô đun trong máy cấp chậu ......... 84

4.4.

Phân tích mô đun băng tải xơ dừa ..................................................... 86

4.4.1.

Phân tích băng tải xơ dừa theo cấu trúc ..................................... 87

4.4.2.

Cấu trúc băng tải xơ dừa ............................................................ 89

4.4.3.

Nhóm các thành phần thành mô đun trong băng tải xơ dừa....... 94

4.5.

Phân tích mô đun băng tải chậu ........................................................ 95

4.5.1.

Phân tích băng tải chậu theo cấu trúc ......................................... 96

4.5.2.

Cấu trúc băng tải chậu ................................................................ 98

4.5.3.

Nhóm các thành phần thành mô đun trong băng tải chậu ........ 102

4.6.

Phân tích mô đun máy cấp xơ dừa .................................................. 104

4.6.1.

Phân tích máy cấp xơ dừa theo cấu trúc ................................... 104

4.6.2.

Cấu trúc máy cấp xơ dừa .......................................................... 106

4.6.3.

Nhóm các thành phần thành mô đun trong máy cấp xơ dừa .... 109

4.7.

Phân tích mô đun máy ép ................................................................ 111

4.7.1.

Phân tích máy ép theo cấu trúc................................................. 111

4.7.2.

Cấu trúc máy ép ........................................................................ 114
v


Luận văn tốt nghiệp

4.7.3.
4.8.

GVHD: GS.TS NGUYỄN THANH NAM

Nhóm các thành phần thành mô đun trong máy ép .................. 117

Kết luận chung trong phân tích mô đun máy đóng chậu ................ 118

Chương 5.

Tính toán thiết kế hệ thống cơ khí ............................................ 119

5.1.

Các thông tin chung ........................................................................ 119

5.2.

Tính toán thiết kế máy cấp chậu ..................................................... 121

5.2.1.

Lựa chọn các thông số cơ bản .................................................. 121

5.2.2.

Tính toán động lực học máy cấp chậu và chọn động cơ .......... 122

5.2.3.

Chọn và kiểm nghiệm bánh răng cấp chậu .............................. 127

5.2.4.

Tính toán thiết kế bộ truyền đai răng ....................................... 128

5.2.5.

Tính toán thiết kế trục .............................................................. 132

5.2.6.

Tính chọn ổ lăn ......................................................................... 142

5.2.7.

Chọn khớp nối .......................................................................... 144

5.2.8.

Thông số cơ bản máy cấp chậu ................................................ 145

5.3.

Tính toán thiết kế băng tải xơ dừa .................................................. 146

5.3.1.

Lựa chọn các thông số cơ bản .................................................. 146

5.3.2.

Xác định tải trọng và các lực cản ............................................. 149

5.3.3.

Kiểm nghiệm độ bền băng........................................................ 150

5.3.4.

Xác định lực kéo....................................................................... 150

5.3.5.

Tính toán chọn động cơ điện .................................................... 150

5.3.6.

Tính toán thiết kế bộ truyền xích ............................................. 153

5.3.7.

Tính toán thiết kế trục dẫn động băng tải ................................. 156

5.3.8.

Tính toán chọn ổ lăn ................................................................. 161

5.3.9.

Tính toán trạm kéo căng ........................................................... 162

5.3.10.
5.4.

Thông số hình học băng tải xơ dừa.................................... 162

Tính toán thiết kế máy ép................................................................ 164
vi


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: GS.TS NGUYỄN THANH NAM

5.4.1.

Lựa chọn các thông số cơ bản .................................................. 164

5.4.2.

Phân tích và tính toán lực ......................................................... 164

5.4.3.

Chọn động cơ điện.................................................................... 166

5.4.4.

Thiết kế các khâu & khớp bản lề .............................................. 167

5.4.5.

Tính toán lựa chọn dẫn hướng (khớp tịnh tiến)........................ 169

5.4.6.

Thông số hình học máy ép ....................................................... 171

5.5.

Tính toán thiết kế băng tải chậu ...................................................... 173

5.5.1.

Lựa chọn các thông số cơ bản .................................................. 173

5.5.2.

Tính toán động lực học băng tải chậu và chọn động cơ ........... 178

5.5.3.

Thiết kế trục và chọn ổ lăn ...................................................... 182

5.5.4.

Chọn khớp nối .......................................................................... 184

5.5.5.

Thông số hình học băng tải chậu .............................................. 185

5.6.

Tính toán thiết kế máy cấp xơ dừa .................................................. 186

5.6.1.

Lựa chọn các thông số cơ bản .................................................. 186

5.6.2.

Tính toán động lực học và chọn động cơ cho đĩa khuyết......... 186

5.6.3.

Tính toán thiết kế trục và chọn ổ lăn, khớp nối ........................ 188

5.6.4.

Thông số hình học máy cấp xơ dừa.......................................... 190

5.7.

Xây dựng mô hình 3D ..................................................................... 191

5.8.

Lựa chọn chân đế/bánh xe .............................................................. 194

Chương 6.

Thiết kế hệ thống điều khiển .................................................... 196

6.1.

Mô tả hệ thống điều khiển............................................................... 196

6.2.

Sơ lược về các thiết bị điều khiển ................................................... 198

6.2.1.

Động cơ bước và phương thức điều khiển ............................... 198

6.2.2.

Động cơ AC 1 pha và các phương pháp điều khiển tốc độ ...... 199

6.2.3.

Sơ lược về PLC ........................................................................ 202
vii


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: GS.TS NGUYỄN THANH NAM

6.3.

Liệt kê các thành phần trong hệ thống ............................................ 197

6.4.

Lựa chọn thiết bị điều khiển ........................................................... 203

6.4.1.

Chọn PLC ................................................................................. 203

6.4.2.

Chọn Driver động cơ bước ....................................................... 204

6.4.3.

Chọn cảm biến .......................................................................... 205

6.4.4.

Chọn Dimmer điều khiển các động cơ ..................................... 205

6.4.5.

Nguồn điện và các thiết bị khác ............................................... 206

6.5.

Sơ đồ đấu dây .................................................................................. 207

6.6.

Thiết lập lưu đồ giải thuật ............................................................... 198

6.7.

Chương trình PLC ........................................................................... 209

KẾT LUẬN ................................................................................................... 211
Kết quả luận văn ........................................................................................ 211
Hạn chế của đề tài ...................................................................................... 211
Hướng phát triển của đề tài ........................................................................ 212
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................. 213

viii


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: GS.TS NGUYỄN THANH NAM

DANH SÁCH HÌNH ẢNH
Hình 1. 1. Phương pháp tách cây ...................................................................................... 1
Hình 1. 2. Chiết nén 1 cành .............................................................................................. 2
Hình 1. 3. Chiết nén nhiều cành và liên tục ...................................................................... 2
Hình 1. 4. Cây chè được nhân giống vô tính trong các bầu đất bằng phương pháp giâm

cành ................................................................................................................................... 3
Hình 1. 5. Quy trình nhân giống vô tính bằng giâm cành đối với cây chè xanh .............. 4
Hình 1. 6. Cây trạng nguyên sau quá trình nuôi cấy được trồng trong các chậu nhựa để
dễ dàng vận chuyển/ bảo quản .......................................................................................... 5
Hình 1. 7. Mô hình máy đóng chậu đất (EP 2 774 477 A1) ............................................ 7
Hình 1. 8. Hình chiếu bằng máy đóng chậu đất (EP 2 774 477 A1) ................................ 7
Hình 1. 9. Mô tả (1) "Thiết bị đóng chậu" (US 8,590,583, B2)........................................ 8
Hình 1. 10. Mô tả (2) "Thiết bị đóng chậu" (US 8,590,583, B2) ..................................... 9
Hình 1. 11. Máy đóng chậu (US 5,614,008) ..................................................................... 9
Hình 1. 12. Hình chiếu cạnh "Máy đóng chậu" (US 5,614,008) .................................... 10
Hình 1. 13. Mayer potting machine 2800 ....................................................................... 11
Hình 1. 14. Thông số kỹ thuật cơ bản của "Mayer potting machine 2800" .................... 11
Hình 1. 15. Javo Standard 2.0 ......................................................................................... 12
Hình 1. 16. Thông số kỹ thuật của "Javo Standard 2.0" ................................................. 12
Hình 1. 17. EP 2200 Potting Machine ............................................................................ 13
Hình 1. 18. Các thông số kỹ thuật của EP 2200 Potting Machine .................................. 13
Hình 1. 19. Máy đóng chậu Hồng Chương – Việt Nam ................................................. 14
Hình 1. 20. Máy đóng chậu TTS - RF ............................................................................ 15
Hình 1. 21. Mô đun và một số ứng dụng ngày nay......................................................... 16
Hình 2. 1. Mô hình cộng vec tơ ...................................................................................... 22
Hình 2. 2. Phân loại mô đun ........................................................................................... 27
Hình 2. 3. Động cơ .......................................................................................................... 28
Hình 2. 4. Hộp giảm tốc .................................................................................................. 28
Hình 2. 5. Ổ lăn, dẫn hướng, vít me bi ........................................................................... 29
Hình 2. 6. Máy vi tính – một sản phẩm mang tính mô đun điển hình ............................ 30
Hình 2. 7. Vòng đời của sản phẩm thiết kế theo mô đun ................................................ 31
Hình 2. 8. Các giai đoạn của quá trình phát triển sản phẩm theo mô đun ...................... 32
Hình 2. 9. Thiết kế theo mô đun ..................................................................................... 33
Hình 2. 10. Sơ đồ chức năng – cấu trúc .......................................................................... 34
Hình 2. 11. Phân tích máy vi tính theo cấu trúc.............................................................. 35

Hình 2. 12. Sơ đồ dòng chảy chức năng chung. ............................................................. 36
Hình 2. 13. Sơ đồ phân tích chức năng ........................................................................... 36
ix


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: GS.TS NGUYỄN THANH NAM

Hình 2. 14. Sơ đồ dòng chảy chức năng cơ bản ............................................................. 37
Hình 2. 15. Cấu trúc thứ bậc của mô hình khai triển đặc tính hệ kỹ thuật ..................... 38
Hình 2. 16. Dạng chung của chỉ số tương đồng.............................................................. 39
Hình 2. 17. Ma trân tương đồng ..................................................................................... 40
Hình 2. 18. Gán trọng số nhị phân cho cột ..................................................................... 41
Hình 2. 19. Tính đẳng trị thập phân cho hàng ................................................................ 41
Hình 2. 20. Sắp xếp đẳng trị thập phân giảm dần ........................................................... 41
Hình 2. 21. Trong số nhị phân cho hàng ......................................................................... 41
Hình 2. 22. Đẳng trị thập phân cho cột và sắp xếp giảm dần ......................................... 42
Hình 2. 23. Hình thành 2 nhóm chi tiết riêng biệt .......................................................... 42
Hình 2. 24. Ma trận cho ví dụ 2 ...................................................................................... 43
Hình 2. 25. Bước 1, 2 – VD2 .......................................................................................... 43
Hình 2. 26. Kết quả của thuật toán “năng lượng liên kết” .............................................. 43
Hình 2. 27. Ma trận sử dụng cho ví dụ 3 ........................................................................ 44
Hình 2. 28. Bước 1, 2 – VD3 .......................................................................................... 44
Hình 2. 29. Bước 3 – VD3 .............................................................................................. 45
Hình 2. 30. Bước 4 – VD3 ............................................................................................. 45
Hình 2. 31. Lặp lại bước 1 – 4 với các chi tiết còn lại .................................................... 45
Hình 2. 32. Ma trận chéo khối với các cụm riêng biệt.................................................... 46
Hình 2. 33. Phương pháp nhóm đối tượng dựa trên hệ số tương đồng........................... 46
Hình 2. 34. Bước 1 – VD4 .............................................................................................. 47

Hình 2. 35. Bước 3 – VD4 .............................................................................................. 47
Hình 2. 36. Bước 4 – VD4 .............................................................................................. 48
Hình 2. 37. Ma trận sử dụng cho ví dụ 5 ........................................................................ 49
Hình 2. 38. Chỉ số tương đồng tính theo công thức 2.46 ................................................ 49
Hình 2. 39. (hình 2.10) Thiết kế theo mô đun ................................................................ 50
Hình 2. 40. Quá trình thiết kế theo mô đun .................................................................... 51
Hình 3. 1. Sơ đồ dòng chảy chức năng tổng quát ........................................................... 53
Hình 3. 2. Sơ đồ phân tích chức năng con ...................................................................... 54
Hình 3. 3. Sắp xếp chức năng một cách hệ thống .......................................................... 55
Hình 3. 4. Sơ đồ nguyên lý ý tưởng 1 ............................................................................ 57
Hình 3. 5. Sơ đồ nguyên lý ý tưởng 2 ............................................................................ 58
Hình 3. 6. Sơ đồ nguyên lý ý tưởng 3 ............................................................................ 59
Hình 3. 7. Sơ đồ nguyên lý ý tưởng 4 ............................................................................ 60
Hình 4. 1. Sơ đồ liên hệ Chức năng - Cấu trúc ............................................................... 63
Hình 4. 2. Bố trí hình học thô - Hình chiếu đứng ........................................................... 64
x


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: GS.TS NGUYỄN THANH NAM

Hình 4. 3. Bố trí hình học thô - Hình chiếu cạnh ............................................................ 65
Hình 4. 4. Sơ đồ phân tích cấu trúc – chức năng Cấp I .................................................. 66
Hình 4. 5. Sơ đồ dòng chức năng tổng thể...................................................................... 66
Hình 4. 6. Sơ đồ dòng chảy chức năng cấp I .................................................................. 67
Hình 4. 7. Sơ đồ thứ bậc SLS ......................................................................................... 68
Hình 4. 8. Ma trận tương đồng về cấu trúc ..................................................................... 72
Hình 4. 9. Ma trận tương đồng về chức năng ................................................................. 72
Hình 4. 10. Ma trận tương đồng tổng hợp ...................................................................... 73

Hình 4. 11. Mô đun về cấu trúc ...................................................................................... 73
Hình 4. 12. Mô đun về chức năng................................................................................... 73
Hình 4. 13. Mô đun tổng hợp.......................................................................................... 74
Hình 4. 14. Sơ đồ động máy cấp chậu ............................................................................ 76
Hình 4. 15. Sơ đồ phân tích cấu trúc – chức năng máy cấp chậu theo cấu trúc ............. 77
Hình 4. 16. Sơ đồ dòng chảy chức năng tổng thể máy cấp chậu .................................... 77
Hình 4. 17. Sơ đồ dòng cháy chức năng máy cấp chậu .................................................. 78
Hình 4. 18. Sơ đồ thứ bậc SLS máy cấp chậu ................................................................ 80
Hình 4. 19. Ma trận tương đồng về cấu trúc máy cấp chậu ............................................ 83
Hình 4. 20. Ma trận tương đồng về chức năng máy cấp chậu ........................................ 83
Hình 4. 21. Ma trận tương đồng tổng hợp máy cấp chậu ............................................... 83
Hình 4. 22. Máy cấp chậu - Mô đun theo cấu trúc ......................................................... 84
Hình 4. 23. Máy cấp chậu - Mô đun theo chức năng ...................................................... 84
Hình 4. 24. Máy cấp chậu - Mô đun tổng hợp ................................................................ 84
Hình 4. 25. Sơ đồ động băng tải xơ dừa ......................................................................... 86
Hình 4. 26. Sơ đồ phân tích cấu trúc băng tải xơ dừa ..................................................... 87
Hình 4. 27. Sơ đồ dòng chảy chức năng tổng thể băng tải xơ dừa ................................. 87
Hình 4. 28. Sơ đồ dòng chảy chức năng chi tiết băng tải xơ dừa ................................... 88
Hình 4. 29. Sơ đồ thứ bậc SLS Băng tải xơ dừa ............................................................. 90
Hình 4. 30. Ma trận tương đồng về cấu trúc ................................................................... 93
Hình 4. 31. Ma trận tương đồng về chức năng ............................................................... 93
Hình 4. 32. Ma trận tương đồng tổng hợp ...................................................................... 93
Hình 4. 33. Mô đun về cấu trúc vật lý Băng tải xơ dừa .................................................. 94
Hình 4. 34. Mô đun về chức năng Băng tải xơ dừa ........................................................ 94
Hình 4. 35. Mô đun tổng hợp Băng tải xơ dừa ............................................................... 94
Hình 4. 36. Sơ đồ động băng tải chậu ............................................................................. 95
Hình 4. 37. Sơ đồ phân tích cấu trúc – chức năng băng tải chậu .................................... 96
Hình 4. 38. Sơ đồ dòng chảy chức năng tổng thể ........................................................... 96
Hình 4. 39. Sơ đồ dòng chảy chức năng chi tiết băng tải chậu ....................................... 97
Hình 4. 40. Sơ đồ thứ bậc SLS băng tải chậu ................................................................. 99

Hình 4. 41. Ma trận tương đồng về cấu trúc băng tải chậu ........................................... 102
xi


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: GS.TS NGUYỄN THANH NAM

Hình 4. 42. Ma trận tương đồng về chức năng băng tải chậu ....................................... 102
Hình 4. 43. Ma trận tương đồng tổng hợp băng tải chậu .............................................. 102
Hình 4. 44. Mô đun về cấu trúc vật lý băng tải chậu .................................................... 103
Hình 4. 45. Mô đun về chức năng băng tải chậu .......................................................... 103
Hình 4. 46. Mô đun tổng hợp băng tải chậu ................................................................. 103
Hình 4. 47. Sơ đồ động máy cấp xơ dừa....................................................................... 104
Hình 4. 48. Sơ đồ phân tích cấu trúc - chức năng máy cấp xơ dừa .............................. 104
Hình 4. 49. Sơ đồ dòng chảy chức năng tổng thể máy cấp xơ dừa............................... 105
Hình 4. 50. Sơ đồ dòng chảy chức năng máy cấp xơ dừa............................................. 105
Hình 4. 51. Sơ đồ thứ bậc SLS máy cấp xơ dừa ........................................................... 106
Hình 4. 52. Ma trân tương đồng về cấu trúc vật lý máy cấp xơ dừa ............................ 109
Hình 4. 53. Ma trận tương đồng về chức năng máy cấp xơ dừa ................................... 109
Hình 4. 54. Ma trận tương đồng tổng hợp máy cấp chậu ............................................. 109
Hình 4. 55. Mô đun cấu trúc máy cấp xơ dừa............................................................... 109
Hình 4. 56. Mô đun chức năng máy cấp xơ dừa ........................................................... 110
Hình 4. 57. Mô đun tổng thể máy cấp xơ dừa\ ............................................................. 110
Hình 4. 58. Sơ đồ động máy ép .................................................................................... 111
Hình 4. 59. Sơ đồ phân tích cấu trúc - chức năng máy ép ............................................ 112
Hình 4. 60. Sơ đồ dòng chảy chức năng tổng thể máy ép ............................................ 112
Hình 4. 61. Sơ đồ dòng chảy chức năng máy ép .......................................................... 113
Hình 4. 62. Sơ đồ thứ bậc SLS máy cấp chậu .............................................................. 114
Hình 4. 63. Ma trận tương đồng về cấu trúc máy ép .................................................... 117

Hình 4. 64. Ma trận tương đồng về chức năng máy ép................................................. 117
Hình 4. 65. Ma trận tương đồng tổng thể máy ép ......................................................... 117
Hình 4. 66. Sơ đồ thứ bậc cấu trúc máy đóng chậu tự động theo mô đun .................... 118
Hình 5. 1. Chu kỳ hoạt động (s) .................................................................................... 119
Hình 5. 2. Thông số hình học chậu nhựa ...................................................................... 120
Hình 5. 3. Các thông số cơ bản máy cấp chậu .............................................................. 122
Hình 5. 4. Chu kỳ làm việc của cụm cấp chậu.............................................................. 122
Hình 5. 5. Sơ đồ liên hệ mô men - vận tốc động cơ bước NEMA 23HS33 – 4008D... 124
Hình 5. 6. Thông số hình học động cơ bước Nema 2323HS33 – 4008D ..................... 125
Hình 5. 7. Thông số kỹ thuật động cơ bước Nema 23 23HS33 – 4008D ..................... 126
Hình 5. 8. Bánh răng trụ răng thẳng mô đun 3 [35] ...................................................... 127
Hình 5. 9. Sơ đồ lựa chọn đai 2GT 3GT [33] ............................................................... 128
Hình 5. 10. Thông số dây đai răng 591 3GT ................................................................ 129
Hình 5. 11. Kết cấu bánh đai răng ................................................................................ 130
Hình 5. 12. Kết cấu dây đai 3GT vật liệu GBN ............................................................ 130
Hình 5. 13. Sơ đồ bố trí các đoạn trục .......................................................................... 133
xii


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: GS.TS NGUYỄN THANH NAM

Hình 5. 14. Sơ đồ phân tích lực trên các thành phần thuộc máy cấp chậu ................... 134
Hình 5. 15. Sơ đồ nội lực trục 1 .................................................................................... 136
Hình 5. 16. Phác thảo kết cấu trục I .............................................................................. 137
Hình 5. 17. Sơ đồ nội lực trục II ................................................................................... 138
Hình 5. 18. Phác thảo kết cấu trục II ............................................................................ 138
Hình 5. 19. Sơ đồ nội lực trục III .................................................................................. 139
Hình 5. 20. Phác thảo kết cấu trục III ........................................................................... 140

Hình 5. 21. Cấu trúc gối ổ PBT [36] ............................................................................. 143
Hình 5. 22. Sơ đồ lựa chọn khớp nối [33] .................................................................... 144
Hình 5. 23. Cấu tạo khớp nối xẻ rãnh loại dài .............................................................. 144
Hình 5. 24. Sơ đồ truyền động băng tải xơ dừa ............................................................ 146
Hình 5. 25. Cấu tạo băng .............................................................................................. 147
Hình 5. 26. Tang dẩn dạng trống [27]........................................................................... 148
Hình 5. 27. Con lăn dạng trụ thẳng [27] ....................................................................... 148
Hình 5. 28. Động cơ giảm tốc chân đế Dong Ling SH series ....................................... 151
Hình 5. 29. Thông số động cơ....................................................................................... 152
Hình 5. 30. Cấu tạo bánh xích 35B ............................................................................... 155
Hình 5. 31. Thông số hình học dây xích ....................................................................... 156
Hình 5. 32. Thông số hình học cơ bản gối đỡ ............................................................... 157
Hình 5. 33. Thông số thép hình C 125x65 .................................................................... 158
Hình 5. 34. Sơ đồ bố trí và nội lực trục dẫn động băng tải ........................................... 159
Hình 5. 35. Phác thảo kết cấu trục dẫn động băng tải................................................... 160
Hình 5. 36. Sơ đồ tính toán cơ cấu tay quay con trượt trong máy ép ........................... 164
Hình 5. 37. Sơ đồ tách nhóm và phân tích lực trên các khâu ....................................... 165
Hình 5. 38. Hoạ đồ vec tơ lực, tỉ lệ xích 1 .................................................................... 166
Hình 5. 39. Thông số động cơ điện DL SH10 01 30 S ................................................. 167
Hình 5. 40. Cấu trúc khớp cầu PHSC ........................................................................... 167
Hình 5. 41. THông số kỹ thuật ổ bi đỡ 1 dãy B608ZZ ................................................. 168
Hình 5. 42. Phác thảo kết cấu trục ................................................................................ 169
Hình 5. 43. Sơ đồ bố trí các con lăn.............................................................................. 169
Hình 5. 44. Tải trọng tương đương ............................................................................... 170
Hình 5. 45. Cấu trúc ổ lăn tịnh tiến (Linear Bushing) LMU ........................................ 170
Hình 5. 46. Thông số kỹ thuật thanh dẫn hướng .......................................................... 171
Hình 5. 47. Sơ đồ và các kích thước sơ bộ băng tải chậu ............................................. 173
Hình 5. 48. Sơ đồ cấu tạo con lăn thép [30] ................................................................. 174
Hình 5. 49. Sơ đồ cấu tạo con lăn nhựa [31] ................................................................ 175
Hình 5. 50. Thông số kỹ thuật xích ống con lăn KANA 35 - 1 .................................... 176

Hình 5. 51. Thông số kỹ thuật đĩa xích 35B ................................................................. 177
Hình 5. 52. Thông số kích thước mắt xích có tai ghá WSK - 2 .................................... 178
xiii


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: GS.TS NGUYỄN THANH NAM

Hình 5. 53. Chế độ làm việc của băng tải chậu ............................................................ 179
Hình 5. 54. Sơ đồ mô men - vận tốc động cơ bước Nema 23HS33 - 4008D ............... 180
Hình 5. 55. Động cơ bước NEMA 23HS33 – 4008D ................................................... 181
Hình 5. 56. Thông số kỹ thuật động cơ bước NEMA 23HS33 – 4008D ...................... 182
Hình 5. 57. Thông số kỹ thuật ổ lăn PBT 15 ................................................................ 183
Hình 5. 58. Phác thảo thiết kế trục ................................................................................ 183
Hình 5. 59. Sơ đồ lựa chọn khớp nối ............................................................................ 184
Hình 5. 60. Cấu tạo khớp nối xẻ rãnh loại dài CPLS.................................................... 184
Hình 5. 61. Thông số hình học đĩa khuyết .................................................................... 186
Hình 5. 62. Đo thể tích phễu đã thiết kế ....................................................................... 187
Hình 5. 63. Động cơ DC giảm tốc 12V 30vg/ph .......................................................... 187
Hình 5. 64. Sơ đồ động máy cấp xơ dừa....................................................................... 188
Hình 5. 65. Kết cấu trục ................................................................................................ 188
Hình 5. 66. Ổ chặn DIN 711 ......................................................................................... 188
Hình 5. 67. Băng tải xơ dừa .......................................................................................... 191
Hình 5. 68. Máy cấp chậu ............................................................................................. 192
Hình 5. 69. Băng tải chậu ............................................................................................. 193
Hình 5. 70. Máy ép ....................................................................................................... 193
Hình 5. 71. Khối lượng các cụm phần đầu máy ........................................................... 194
Hình 5. 72. Khối lượng phần băng tải xơ dừa .............................................................. 195
Hình 5. 73. Thông số kỹ thuật bánh xe ......................................................................... 195

Hình 6. 1. Sơ đồ hệ thống máy đóng chậu tự động ..................................................... 196
Hình 6. 2. Động cơ bước (a) và driver điều khiển động cơ bước (b) .......................... 199
Hình 6. 3. Điều khiển động cơ không đồng bộ xoay chiều 1 pha, 3 pha bằng biến tần
...................................................................................................................................... 200
Hình 6. 4. Sơ đồ đấu dây thuận .................................................................................... 200
Hình 6. 5. Sơ đồ đấu dây nghịch .................................................................................. 201
Hình 6. 6. Sơ đồ đấu dây cho phương pháp không loại bỏ tụ điện .............................. 201
Hình 6. 7. Dimer điều khiển tốc độ động cơ AC ......................................................... 202
Hình 6. 8. Cấu trúc chung của một PLC ...................................................................... 203
Hình 6. 9. Thông số kỹ thuật PLC FX3G24MT/ES .................................................... 203
Hình 6. 10. PLC FX3G-24MT/ES ............................................................................... 204
Hình 6. 11. Thông số kỹ thuật driver TB 6600 ............................................................ 204
Hình 6. 12. Thông số kỹ thuật cảm biến hồng ngoại ................................................... 205
Hình 6. 13. Dimmer AC 4000W .................................................................................. 205
Hình 6. 14. Dimmer DC 20A ....................................................................................... 206
Hình 6. 15. Nguồn tổ ong DC 23V 20A ...................................................................... 206
Hình 6. 16. Sơ đồ chân PLC FX3G-24MT/ES ............................................................ 207
xiv


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: GS.TS NGUYỄN THANH NAM

Hình 6. 17. Sơ đồ đấu dây hệ thống điều khiển ........................................................... 208
Hình 6. 18. Lưu đồ giải thuật dạng Grafcet ................................................................. 198
Hình 6. 19. Chương trình PLC (1) ............................................................................... 209
Hình 6. 20. Chương trình PLC (2) ............................................................................... 210

xv

Luận văn tốt nghiệp

GVHD: GS.TS NGUYỄN THANH NAM

DANH SÁCH BẢNG BIỂU
Bảng 1. 1. Nội dung nghiên cứu .................................................................................... 18
Bảng 1. 2. Kế hoạch thực hiện luận văn ......................................................................... 19
Bảng 2. 1. Một số đại lượng tính toán ............................................................................ 20
Bảng 2. 2. Ví dụ về tác động của SLS lên GFR ............................................................. 39
Bảng 3. 1. Đưa ra ý tưởng cho từng chức năng .............................................................. 55
Bảng 3. 2. Ma trận quyết định ........................................................................................ 61
Bảng 4. 1. Mối quan hệ Input/Output Máy đóng chậu ................................................... 67
Bảng 4. 2. Thông số cấp hệ thống (SLS) máy đóng chậu............................................... 69
Bảng 4. 3. Tác động của SLS đối với GFR .................................................................... 71
Bảng 4. 4. Mối quan hệ Inpur/Output máy cấp chậu ...................................................... 79
Bảng 4. 5. Thông số cấp hệ thống máy cấp chậu............................................................ 80
Bảng 4. 6. Tác động của SLS lên GFR trong máy cấp chậu .......................................... 82
Bảng 4. 7. Mối quan hệ Input/Output băng tải xơ dừa ................................................... 89
Bảng 4. 8. Thông số kỹ thuật cấp hệ thống băng tải xơ dừa ........................................... 90
Bảng 4. 9. Mối quan hệ SLS - GFR Băng tải xơ dừa ..................................................... 92
Bảng 4. 10. Mối quan hệ Input/Output băng tải chậu ..................................................... 97
Bảng 4. 11. Thông số kỹ thuật cấp hệ thống (SLS) băng tải chậu .................................. 99
Bảng 4. 12. Tác động của SLS đến GFR băng tải chậu ................................................ 101
Bảng 4. 13. Mối quan hệ I/O giữa các thành phần trong máy cấp xơ dừa ................... 105
Bảng 4. 14. Thông số kỹ thuật cấp hệ thống máy cấp xơ dừa ...................................... 107
Bảng 4. 15. Tác động của SLS lên GFR máy cấp xơ dừa ............................................ 108
Bảng 4. 16. Mối liên hệ Input/Output máy ép .............................................................. 113
Bảng 4. 17. Thông số kỹ thuật cấp hệ thống máy ép .................................................... 115

Bảng 4. 18. Tác động của SLS đến yêu cầu về chức năng tổng thể máy ép................. 116
Bảng 5. 1. Các thông tin đầu vào ................................................................................. 119
Bảng 5. 2. Hiệu suất các thành phần truyền động........................................................ 120
Bảng 5. 3. Thông số bánh răng cấp chậu ..................................................................... 121
Bảng 5. 4. Thông số làm việc của máy cấp chậu ......................................................... 127
Bảng 5. 5. Thông số kỹ thuật bánh răng [35] .............................................................. 127
Bảng 5. 6. Thông số kích thước bánh đai răng ............................................................ 130
Bảng 5. 7. Thông số dây đai răng ................................................................................ 131
Bảng 5. 8. Thông số gối đỡ ổ PBT10 .......................................................................... 143
Bảng 5. 9. Thông số kỹ thuật khớp nối xẻ rãnh đàn hồi CPLS32 6.35 - 8 [37] .......... 144
xvi


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: GS.TS NGUYỄN THANH NAM

Bảng 5. 10. Một số thông số hình học cơ bản máy cấp chậu....................................... 145
Bảng 5. 11. Thông số hình học và các hệ số băng tải xơ dừa ...................................... 146
Bảng 5. 12. Thông số băng tải xơ dừa ......................................................................... 147
Bảng 5. 13. Thông số tang dẫn động ........................................................................... 148
Bảng 5. 14. Thông số tang bị động .............................................................................. 148
Bảng 5. 15. Thông số con lăn đỡ ................................................................................. 149
Bảng 5. 16. Thông số làm việc của động cơ ................................................................ 152
Bảng 5. 17. Thông số hình học bánh xích 1 ................................................................ 155
Bảng 5. 18. Thông số hình học bánh xích 2 ................................................................ 155
Bảng 5. 19. Thông số hình học cơ bán băng tải xơ dừa............................................... 162
Bảng 5. 20. Các thông số cơ bản máy ép ..................................................................... 164
Bảng 5. 21. Thông số kỹ thuật khớp cầu ..................................................................... 168
Bảng 5. 22. Thông số ổ lăn tịnh tiến SLMU10 ............................................................ 171

Bảng 5. 23. Thông số hình học cơ bản máy ép ............................................................ 171
Bảng 5. 24. Các thông số cơ bản băng tải chậu ........................................................... 173
Bảng 5. 25. Thông số kích thước con lăn tại vị trí máy ép .......................................... 174
Bảng 5. 26. Thông số con lăn nhựa ............................................................................. 175
Bảng 5. 27. Thông số kỹ thuật khớp nối xẻ rãnh đàn hồi CPLS 32 6.35 - 10 [37] ..... 184
Bảng 5. 28. Thông số hình học cơ bản băng tải chậu .................................................. 185
Bảng 5. 29. Thông số kỹ thuật ổ lăn chặn DIN 711 51100 ......................................... 188
Bảng 5. 30. Thông số kỹ thuật ổ lăn SKF 6001 ........................................................... 189
Bảng 5. 31. Thông số kỹ thuật khớp nối xẻ rãnh đàn hồi CPLS 32 6 - 8 [37] ............ 189
Bảng 6. 1. Các thiết bị đầu vào (Input) ......................................................................... 197
Bảng 6. 2. Các thiết bị đầu ra (Output) ......................................................................... 197
Bảng 6. 3. Thông số làm việc của các động cơ bước.................................................... 209

xvii


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: GS.TS NGUYỄN THANH NAM

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
DFM – Design for modularity – Thiết kế theo mô đun.
SLS – System level specification – Thông số kỹ thuật cấp hệ thống.
GFR – General function requirement – Yêu cầu chức năng chung.
ROC – Rank order clustering – Nhóm đối tượng dựa trên thứ bậc.
BEA – Bond energy algorithm – Thuật toán năng lượng liên kết.
CIA – Cluster indentification algorithm – Thuật toán nhận dạng cụm.
HGT – Hộp giảm tốc
PLC – Programmable Logic Controller
I – Input – Điều kiện đầu vào

O – Output – Đầu ra
I/O – Input/Output
PF – Pot Feeder
PC – Pot Conveyor

xviii


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: GS.TS NGUYỄN THANH NAM

MỞ ĐẦU
Cùng với sự phát triển như vũ bão của nền văn minh nhân loại, với sự gia tăng dân
số một cách đáng kinh ngạc thì nhu cầu về thực phẩm, y tế, đời sống… liên quan
đến thực vật đang ngày một tăng cao. Trong khi đó, chính sự gia tăng dân số cùng
với sự bùng nổ của đô thị hoá làm tăng nguy cơ ô nhiễm môi trường, biến đổi khí
hậu, đồng thời làm giảm mạnh diện tích đất nông nghiệp, mang lại những anh
hưởng tiêu cực cho quá trình sản xuất. Ngoài ra, sự bùng nổ của cuộc cách mạng
công nghiệp 4.0 trong những năm gần đây tạo ra những cơ hội cũng như thách thức
cho nông nghiệp toàn cầu, buộc các quốc gia phải thay đổi, phát triển, áp dụng
công nghệ cao, cơ giới hoá, tự động hoá hoàn toàn quá trình sản xuất, quản lý sản
xuất.
Việt Nam vốn là quốc gia có nền nông nghiệp lâu đời với nhiều ngành khác nhau.
Trong đó, ngành trồng trọt đóng vai trò hết sức quan trọng trong nông nghiệp nói
riêng và nền kinh tế nói chung. Trồng trọt mang lại nguồn lương thực, thực phẩm
cho con người, thức ăn cho chăn nuôi, cung cấp nguyên liệu cho các ngành công
nghiệp chế biến. Ngoài ra còn cung cấp những mặt hàng xuất khẩu nổi trội như lúa
gạo, chè, cà phê, tiêu, điều,… Tuy nhiên, đối với một nước đang phát triển như
Việt Nam, sự gia tăng dân số và đô thị hoá không chỉ Dân số hiện tại của Việt

Nam là 95.562.435 người (theo số liệu mới nhất từ Liên Hợp Quốc vào ngày
09/02/2018) trong khi diện tích đất liền chỉ 331 210 km2.
Với tình hình trên, để đáp ứng nhu cầu sử dụng của con người thì nền nông nghiệp
phải dần đổi mới, áp dụng những thành tựu khoa học kỹ thuật hiện đại vào sản xuất
để tăng năng suất, đảm bảo chất lượng sản phẩm, cũng là tính tất yếu của cách
mạng công nghiệp 4.0. Tuy nhiên, nền nông nghiệp của Việt Nam còn thiếu những
yếu tố thiết thực để có thể hiện đại hoá theo định hướng 4.0. Trong đó, việc sản
xuất còn phụ thuộc nhiều vào lao động tay chân, phương thức canh tác còn lạc hậu.
Việc cơ giới hoá trong trồng trọt còn nhiều hạn chế, mang tính tự phát, chưa được
đầu tư hiệu quả. Các cơ sở sản xuất ứng dụng công nghệ cao chủ yếu được đầu tư
từ nước ngoài. Ngoài việc áp dụng các phương pháp canh tác mới, các phương
pháp nhân giống vô tính cây trồng, thâm canh, tăng vụ,.. việc đầu tư các cơ sở hạ
tầng, sản xuất máy móc phục vụ cho nông nghiệp, cải cách nông nghiệp theo hướng

xix


Luận văn tốt nghiệp

GVHD: GS.TS NGUYỄN THANH NAM

hiện đại hoá, thay thể sức người,… là hết sức quan trong đối với quá trình phát
triển của đất nước.
Nền kinh tế đang chuyển mình với tốc độ nhanh chóng, cùng với đó là sự bùng nổ
của cuộc cách mạng công nghiệp 4.0, mang lại cơ hội cũng như thách thức lớn lao
đối với những nhà sản xuất, buộc họ phải thay đổi công nghệ, đổi mới kỹ thuật để
có thể bắt kịp nhịp độ ấy. Ngày nay, mọi sản phẩm được đưa ra thị trường đều phải
dựa trên cơ sở nắm bắt nhu cầu khách hàng và thoả mãn những nhu câu ấy. Tuy
nhiên, các sản phẩm thông thường được tung ra thị trường thường bị giới hạn về
chức năng và chỉ thoả mãn một số nhu cầu nhất định. Các nhà sản xuất buộc phải

đổi mới sản phẩm liên tục để có thể cạnh tranh cũng như nắm bắt các khuynh
hướng trong xã hội, đồng thời làm ngắn vòng đời sản phẩm để có thể tung ra thị
trường những sản phẩm có tính đổi mới liên tục. Để làm được điều đó, việc phát
triển sản phẩm phải được thực hiện song song, bắt đầu từ giai đoạn đầu của quá
trình phát triển sản phẩm. [7]
Khái niệm mô đun có thể cung cấp nền tảng để các nhà sản xuất có thể tạo ra sản
phẩm đáp ứng nhanh chóng nhu cầu thị trường, khách hàng. Cho phép sự thay đổi
tính năng của sản phẩm một cách dễ dàng, hiệu quả mà chi phí thấp. Có thể áp
dụng ngay cả trong thiết kế để tạo ra các sản phẩm có tính mô đun cũng như trong
quá trình chế tạo theo mô đun. [7]

xx


Chương 1. Tổng quan

Chương 1.

GVHD: GS.TS NGUYỄN THANH NAM

TỔNG QUAN MÁY ĐÓNG CHẬU TỰ ĐỘNG THEO MÔ ĐUN

1.1.

Giới thiệu chung

1.1.1.

Một số phương pháp nhân giống vô tính trong trồng trọt

Sinh sản vô tính là sự hình thành cá thể mới từ bố hoặc mẹ không có sự tạo giao
tử hoặc những cấu trúc sinh sản đặc biệt khác. Bằng sinh sản vô tính có thể tạo ra
những cá thể mới từ tế bào, mô, cơ quan của cơ thể bố mẹ.
Có một số loài cây hoa do hạn chế bởi một số điều kiện không thể gieo hạt được
mà chỉ có thể áp dụng phương pháp nhân giống vô tính. Ví dụ một số loài do nhị
và nhụy thoái hóa không thể ra quả, một số loài cây tuy nở loa nhưng do điều kiện
khu vực, hạt không thể thành thục, dùng biện pháp gieo hạt phải chở thời gian quá
lâu, không thể đạt được yêu cầu mọc nhanh; một số loài hoa quý khi gieo hạt có
thể làm thoái hóa chất lượng. Lúc đó phải dùng phương pháp nhân giống vô tính
để làm tăng số lượng cây hoa.
Nhân giống vô tính có 5 phương pháp: Tách cây, chiết cành, giâm cành, tiếp ghép
và nuôi cấy mô. Phần này chỉ trình bày 3 phương pháp đầu.
1.1.1.1. Phương pháp tách cây
Phương pháp này đơn giản, giữ được tính ưu việt của cây mẹ, bộ rễ phát triển, dễ
sống và mọc nhanh. Phương pháp này thích hợp với các loài cây bụi và cây có rễ
chùm. Nghề nuôi trồng hoa gia đình thường dùng cách này thời gian tách cây theo
loài hoa: Hoa nở mùa xuân tách vào mùa thu (tháng 10 - 11) hoa nở vào mùa thu
tách cây vào mùa xuân (tháng 3 - 4). (hình 1.1)

Hình 1. 1. Phương pháp tách cây

Có hai phương pháp tách cây: (l) Đào cây lên, bỏ đất để lộ rễ, cắt rời các bộ phận rễ
cây con từ cây mẹ, làm như vậy không ảnh hưởng đến cây mẹ, bảo vệ được sự
hoàn chỉnh của bộ rễ. (2) Không đào hết cây mẹ lên mà chỉ đào bên cạnh rồi cắt
lấy cây con đem trồng.
1


Chương 1. Tổng quan

GVHD: GS.TS NGUYỄN THANH NAM

1.1.1.2. Phương pháp chiết cành
Nhân giống bằng chiết cành là phương pháp lấy cành cây uốn cong xuống đất hoặc
di ng đất bùn bao lại lấy cành chỗ đắp đất hoặc bao bi ri đều phải cạo vỏ gây ra vết
thương để tạo mô sẹo và kích thích cây ra rễ. Sau khi ra rễ mới tiến hành cắt thành
một cây độc lập. Phương pháp này thường dùng cho cây hoa giâm cành khó ra rễ.
Do trong quá trình ra rễ, cành chiết nhận được dinh dưỡng từ cây mẹ nên tỷ lệ sống
cao. [18]
Chiết cành thường có một số phương pháp sau:
- Chiết nén một cành: Chọn một cành sát đất uốn cong vùi vào đất, để ngọn cành
lộ ra ngoài đất chỗ vùi cắt một vết thương, không lâu chỗ vết thương sẽ mọc rễ cây
mới (hình 1.2)

Hình 1. 2. Chiết nén 1 cành

- Chiết nén nhiều cành: những cây hoa mọc phương pháp chiết nén mô đất. Đậu
mùa xuân, cắt thành vết thương các cành đinh chiết rồi lấp đất cao lên, phủ kín các
vết thương, sau 20 – 30 ngày các cành sẽ mọc rễ và thành cây. (hình 1.3)

Hình 1. 3. Chiết nén nhiều cành và liên tục
2


Chương 1. Tổng quan

GVHD: GS.TS NGUYỄN THANH NAM

1.1.1.3. Phương pháp giâm cành
Phương pháp giâm hom có: giâm cành, giâm lá, giâm chồi, giâm rễ. Trong đó

phương pháp giâm cành có tốc độ sinh sản nhanh, cho hiệu quả tốt nhất.
Giâm cành là một trong những phương pháp nhân giống vô tính, được sử dụng khá
rộng rãi trong nghề trồng trọt, nhất là trong trồng trọt các loại cây ăn quả, cây công
nghiệp, cây họ tre..., các loài cây thuốc như đinh lăng, và đặc biệt là các loại cây
cảnh như trạng nguyên, quất bon sai,…(hình 1.4)

Hình 1. 4. Cây chè được nhân giống vô tính trong các bầu đất bằng phương pháp giâm
cành

Đây là biện pháp sử dụng các đoạn cành bánh tẻ (hom giống) của giống cây tốt,
hoặc những cây ưu tú, sử dụng những kỹ thuật nông học phức tạp để thay đổi các
yếu tố sinh học bên trong hom giống, khiến hom giống có khả năng sinh ra rễ và
thân mới, tức là một cây mới hoàn chỉnh có thể tự sinh trưởng, phát triển cho sản
phẩm.
Phương pháp giâm cành có các tính chất:
-

Ưu điểm: quần thể đồng đều, giữ nguyên đặc tính cây mẹ, năng suất cao, chất
lượng và tính chống chịu ổn định, hệ số nhân giống lớn.

-

Nhược điểm: Đòi hỏi kỹ thuật công phu, giá thành cao hơn nhân giống bằng
hạt (thông thương chi phí trồng cành gấp 6-8 lần so với trồng bằng hạt).

Ví dụ: Vườn chè được trồng bằng cành giâm, ngoài các ưu điểm nêu trên, còn đạt
chỉ tiêu sinh trưởng đồng đều, các lứa búp non phát sinh tập trung, thuận tiện cho
việc thu hái; năng suất chè búp tươi trồng bằng phương pháp giâm cành so với chè
trồng hạt cùng giống, cùng tuổi tăng 30-40%, phẩm chất chè búp khô khá đồng
nhất. Đối với cây có múi, giâm cành có ý nghĩa quan trọng là khắc phục hiện tượng

phân ly biến dị của cây gốc ghép, tạo ra tổ hợp cây ghép thuần nhất.
3


Chương 1. Tổng quan

GVHD: GS.TS NGUYỄN THANH NAM

1.1.1.4. Quy trình trồng trọt bằng phương pháp giâm cành
Quy trình trồng trọt bằng phương pháp giâm cành được mô tả tóm lược trong hình
1.5.

Hình 1. 5. Quy trình nhân giống vô tính bằng giâm cành đối với cây chè xanh

(1) Chọn lọc: Cây mẹ được lựa chọn là cá thể có ưu điểm nổi trội (tuỳ thuộc vào
từng loại cây sẽ có những tiêu chuẩn khác nhau) trong số nhiều cây khác nhau.
Đây là giai đoạn quyết định chất lượng của cây con sau quá trình nuôi cấy.
(2) Chọn đoạn cành phù hợp có chiều dài 10 – 20cm tuỳ thuộc vào loại cây, cắt
xéo 45o. Loại bỏ bớt lá. Nhúng đoạn cành vào hợp chất kích thích mọc rễ.
(3) Hom giống được nuôi dưỡng trong khay (hoặc bầu) chứa môi trường là đất
giàu chất dinh dưỡng, xơ dừa/mụn xơ dừa, hoặc trấu,… để tiết kiệm diện tích và
tăng số lượng cây giống được nuôi.
(4) Trong quá trình nuôi cấy, cây được giám sát, kiểm tra và chăm sóc kỹ lưỡng
để đảm bảo khả năng phát triển và giữ vừng những ưu điểm của cây mẹ)
(5) Chuyển môi trường nuôi: khi cây đạt mốc phát triển nhất định, cây giống được
chuyển vào các môi trường nuôi mới (chậu cây hoặc trồng trực tiếp trên mặt đất).
4