Nghiên cứu thiết kế máy gặt đập liên hợp với quy mô hộ gia đình

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG

NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ MÁY GẶT ĐẬP LIÊN HỢP
VỚI QUY MƠ HỘ GIA ĐÌNH

Sinh viên thực hiện: NGUYỄN VĂN QUYỀN

Đà Nẵng – Năm 2019


TÓM TẮT

Tên đề tài: Nghiên cứu thiết kế máy gặt đập liên hợp với quy mơ hộ gia đình
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Quyền
MSSV: 103150150

Lớp: 15C4B

Đặt vấn đề: Xã hội ngày càng phát triển đi lên việc đảm bảo chất lượng cuộc sống
rất cần thiết. Ngày nay, máy móc dần dần thay thế và hỗ trợ con người trong các công
việc trong cuộc sống giảm thiểu sức lao động con người, việc chú trọng nhất là giảm
thiểu được sức lao động của nông dân. Xuất phát những vấn đề trên tôi đã nghiên cứu
và vận dụng những kiến thức đã học tiến hành “Nghiên cứu thiết kế máy gặt đập liên
hợp với quy mơ hộ gia đình”.
Mục tiêu: Thiết kế máy gọn nhẹ, kết cấu đơn giản, hiệu quả làm việc tốt và đặc biệt
giá thành thấp phù hợp với nông dân nước ta.
Đối tượng nghiên cứu: Các vùng đồng ruộng nhỏ hẹp và ruộng bậc thang vùng cao.
Ý nghĩa: Giảm sức lao động cho nông dân vùng cao và tăng năng suất canh tác.

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG

CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

ĐỀ CƯƠNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên: NGUYỄN VĂN QUYỀN Số thẻ sinh viên: 103150150
Lớp: 15C4B Khoa: Cơ khí Giao Thơng Ngành: Kỹ Thuật Cơ Khí
1. Tên đề tài đồ án:
- Nghiên cứu thiết kế máy gặt đập liên hợp với quy mô hộ gia đình.
2. Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện
3. Các số liệu và dữ liệu ban đầu:
- Máy có điều kiện làm việc ở các ruộng bậc thang, nhỏ và phù hợp với quy mô hộ gia
đình. Máy phải cấu tạo đơn giản, dễ sửa chữa, nhẹ nhàng và đặc biệt giá thành thấp.
Nội dung các phần thuyết minh và tính tốn:
• Tổng quan về máy gặt đập liên hợp.
• Tính tốn thiết kế máy gặt đập liên hợp.
• Mơ tả chi tiết kết cấu của các hệ thống của máy.
4. Các bản vẽ, đồ thị ( ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ ):
STT
1

TÊN BẢN VẼ
Bản vẽ tổng quan máy

KÍCH THƯỚC

A3

SỐ LƯỢNG
01

2
3
4
5

Bản vẽ lắp cơ cấu gom
Bản vẽ lắp cơ cấu cắt lúa
Bản vẽ lắp cơ cấu chuyển lúa ngang
Bản vẽ lắp cơ cấu chuyển lúa đập

A3
A3
A3
A3

01
01
01
01

6
7
8

Bản vẽ lắp cơ cấu trống đập

Bản vẽ lắp cơ cấu chuyển lúa hạt
Bản vẽ lắp cơ cấu di chuyển

A3
A3
A3

01
01
01

TỔNG
5. Họ tên người hướng dẫn:
Dương Đình Nghĩa
Dương Đình Nghĩa
Dương Đình Nghĩa

08

Phần/ Nội dung:
Tổng quan về máy gặt đập liên hợp
Tính tốn thiết kế máy gặt đập liên hợp
Mô tả chi tiết kết cấu của các hệ thống của máy.


6. Ngày giao nhiệm vụ đồ án:
7. Ngày hoàn thành đồ án:

02/09/2019
15/12/2019

Trưởng Bộ môn

PGS.TS DƯƠNG VIỆT DŨNG

Đà Nẵng, ngày 18 tháng 09 năm 2019
Người hướng dẫn

ThS. DƯƠNG ĐÌNH NGHĨA


LỜI NÓI ĐẦU

Trong những năm gần đây cùng với sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế thế giới,
nền kinh tế Việt Nam cũng từng bước phát triển, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của
khoa học và kỹ thuật và ngành giao thông vận tải cũng phát triển rất mạnh mẽ . Qua đó rất
nhiều máy móc trang thiết bị đã được chế tạo trong đó có máy gặt đập liên hợp.
Từ những kiến thức đã học và những kinh nghiệm trên thực tiễn của các kỹ sư đi
trước, tơi đã vận dụng chúng để hồn thành đề tài tốt nghiệp của mình. Trong q trình
hồn thành đề tài tốt nghiệp, bước đầu tơi đã gặp khơng ít khó khăn bỡ ngỡ nhưng cùng
với sự nỗ lực của tôi, sự giúp đỡ của các bạn trong lớp, sự hướng dẫn hết sức tận tình của
thầy giáo ThS. Dương Đình Nghĩa và các thầy giáo trong khoa. Giờ đây sau một thời
gian làm việc hết mình, nghiêm túc tơi đã hồn thành xong đề tài tốt nghiệp của mình.
Tuy nhiên do là lần đầu tiên tôi vận dụng lý thuyết đã học, vào tính tốn thiết kế một đề
tài thực tế cụ thể, nên gặp rất nhiều khó khăn và khơng tránh khỏi những sai sót. Vì vậy
tơi rất mong sự xem xét và sự giúp đỡ chỉ bảo của các thầy trong khoa, để bản thân tôi
ngày càng được hồn thiện hơn nữa về kiến thức chun mơn và khả năng tự nghiên cứu
của mình.
Qua đề tài tốt nghiệp này tơi đã có ý thức hơn cho nghề nghiệp của mình, đã dần hình
thành cho mình phuơng pháp học tập và nghiên cứu mới. Một lần nữa tôi xin cảm ơn sự

giúp đỡ tận tình của thầy ThS. Dương Đình Nghĩa đã giúp tơi hồn thành tốt đề tài tốt
nghiệp.
Rất mong được sự giúp đỡ nhiều hơn nữa của thầy và các thầy giáo trong
khoa. Tôi xin chân thành cảm ơn!
Đà Nẵng, ngày 15 tháng 12 năm 2019
Sinh viên thực hiện:
Nguyễn Văn Quyền

i


CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là đề tài riêng của mình tơi, đề tài này khơng trùng lặp với bất
kỳ đề tài nào trước đây. Các thông tin, số liệu sử dụng và tính tốn đều từ các tài liệu có
nguồn gốc rõ ràng, theo quy định.
Đà Nẵng, ngày 15 tháng 12 năm 2019
Sinh viên thực hiện:
Nguyễn Văn Quyền

ii


MỤC LỤC

TÓM TẮT
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN
LỜI NÓI ĐẦU................................................................................................................. i
CAM ĐOAN ................................................................................................................... ii
MỤC LỤC ..................................................................................................................... iii

DANH SÁCH CÁC BẢNG .......................................................................................... vii
DANH SÁCH CÁC HÌNH.......................................................................................... viii
DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT ........................................................ x
MỞ ĐẦU ........................................................................................................................ 1
1. Đặt vấn đề.................................................................................................................... 1
2. Mục tiêu của đề tài ....................................................................................................... 1
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ................................................................................ 1
4. Ý nghĩa của đề tài ........................................................................................................ 1
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ MÁY GẶT ĐẬP LIÊN HỢP ....................................... 2
1.1. Tổng quan về tình hình ruộng lúa nước ta ............................................................ 2
1.1.1. Quy mô lúa gạo ở nước ta.................................................................................................. 2
1.1.2. Các phương pháp thu gom lúa nước .................................................................................. 3

1.2. Giới thiệu một số máy gặt đập liên hợp trong và ngoài nước ............................... 6
1.2.1. Lịch sử phát triển............................................................................................................... 6
1.2.2. Tình hình máy thu hoạch trong nước ................................................................................. 8
1.2.3. Giới thiệu một số máy gặt đập có mặt tại Việt Nam ........................................................... 9
1.2.4. Cấu tạo chung của máy gặt đập liên hợp .......................................................................... 14

1.3. Yêu cầu kỹ thuật nơng học đối với cớ giới hóa thu hoạch lúa..............................16
iii


1.3.1. Máy thu hoạch phải thích ứng điều kiện lúa có năng suất cao .......................................... 17
1.3.2. Phải đảm bảo chất lượng làm việc tốt, tổng hao hụt không quá 3%, độ hư hỏng hạt nhỏ hơn
2% ............................................................................................................................................
17
1.3.3. Những yêu cầu khác về sử dụng phụ phẩm ...................................................................... 17
1.3.4. Kết cấu gọn nhẹ, sử dụng vận chuyển linh hoạt, dễ dàng ................................................. 17
1.3.5. Năng suất và hiệu quả của máy phải cao .......................................................................... 18

1.3.6. Tạo dáng mỹ thuật công nghiệp hài hịa đẹp mắt ............................................................. 18

Chương 2: TÍNH TỐN THIẾT KẾ MÁY GẶT ĐẬP LIÊN HỢP........................... 19
2.1. Phương pháp thiết kế ............................................................................................. 19
2.1.1. Chọn phương án di chuyển ..............................................................................................

19

2.1.2. Chọn phương án các hệ thống làm việc............................................................................

19

2.2. Chọn các thông số đầu vào .................................................................................... 22
2.2.1. Các thống số làm việc của máy ........................................................................................ 22
2.2.2. Các thông số của cây lúa .................................................................................................

23

2.3. Tính tốn các thơng số làm việc của máy .............................................................. 24
2.3.1. Tính tốn hệ thống gom lúa .............................................................................................

24

2.3.2. Tính tốn dao cắt lúa .......................................................................................................

36

2.3.3. Tính tốn trống đập .........................................................................................................

45

2.3.4. Hệ thống chuyển lúa lên bao ............................................................................................ 49
2.3.5. Hệ thống di chuyển .........................................................................................................

55

2.3.6. Tính chọn động cơ và cơ cấu truyền động ........................................................................ 62

Chương 3: MÔ TẢ CHI TIẾT KẾT CẤU CỦA CÁC HỆ THỐNG MÁY ................ 76
3.1. Tổng quan về máy .................................................................................................. 76
3.1.1. Ưu điểm ..........................................................................................................................

76

3.1.2. Nhược điểm.....................................................................................................................

76

3.1.3. Nguyên lí làm việc ..........................................................................................................

76

3.1.4. Phạm vi sử dụng ..............................................................................................................

77

3.1.5. Cách sử dụng máy ...........................................................................................................
iv

77

3.2. Cơ cấu gom .............................................................................................................79
3.2.1. Cấu tạo, nguyên lí làm việc ............................................................................................. 79
3.2.2. Ưu, nhược điểm............................................................................................................... 80
3.2.3. Phạm vi sử dụng .............................................................................................................. 80
3.2.4. Quy trình bảo dưỡng ....................................................................................................... 80

3.3. Cơ cấu dao cắt ........................................................................................................81
3.3.1. Cấu tạo, nguyên lí làm việc ............................................................................................. 81
3.3.2. Ưu, nhược điểm............................................................................................................... 81
3.3.3. Phạm vi sử dụng .............................................................................................................. 82
3.3.4. Quy trình bảo dưỡng ....................................................................................................... 82

3.4. Cơ cấu chuyển lúa ngang .......................................................................................82
3.4.1. Cấu tạo, nguyên lí làm việc ............................................................................................. 82
3.4.2. Ưu, nhược điểm............................................................................................................... 83
3.4.3. Phạm vi sử dụng .............................................................................................................. 83
3.4.4. Quy trình bảo dưỡng ....................................................................................................... 83

3.5. Cơ cấu chuyển lúa đập...........................................................................................84
3.5.1. Cấu tạo, nguyên lí làm việc ............................................................................................. 84
3.5.2. Ưu, nhược điểm............................................................................................................... 84
3.5.3. Phạm vi sử dụng .............................................................................................................. 85
3.5.4. Quy trình bảo dưỡng ....................................................................................................... 85

3.6. Cơ cấu trống đập....................................................................................................85
3.6.1. Cấu tạo, nguyên lí làm việc ............................................................................................. 85
3.6.2. Ưu, nhược điểm............................................................................................................... 86
3.6.3. Phạm vi sử dụng .............................................................................................................. 86

3.6.4. Quy trình bảo dưỡng ....................................................................................................... 86

3.7. Cơ cấu chuyển lúa hạt............................................................................................86
3.7.1. Cấu tạo, nguyên lí làm việc ............................................................................................. 86
v


3.7.2. Ưu, nhược điểm............................................................................................................... 87
3.7.3. Phạm vi sử dụng .............................................................................................................. 88
3.7.4. Quy trình bảo dưỡng ....................................................................................................... 88

KẾT LUẬN ...................................................................................................................89
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................90
PHỤ LỤC

vi


DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Thông số kỹ thuật máy GĐLH mini 4MP-0.5 ................................................... 9
Bảng 1.2 Thông số kỹ thuật máy GĐLH mini 4L-1.3 .....................................................10
Bảng 1.3 Thông số kỹ thuật máy gặt đập liên hợp Vinappro-MCĐ 120 ..........................11
Bảng 1.4 Thông số kỹ thuật máy gặt đập liên hợp GD2.0 ...............................................12
Bảng 1.5 Thông số kỹ thuật máy gặt đập liên hợp UMC-19 ............................................13
Bảng 2.1Thông số đầu vào của máy ................................................................................22
Bảng 2.2 Thống số kỹ thuật xích chọn ............................................................................27
Bảng 2.3 Bảng tính số bước cánh gạt ..............................................................................32
Bảng 2.4 Bảng kích thước của dao di động .....................................................................39
Bảng 2. 5 Bảng kích thước của dao di động ....................................................................40

Bảng 2.6 Kết quả thực nghiệm do cơng ty Vinappro thực hiện........................................41
Bảng 2.7 Số vịng quay lớn nhất và nhỏ nhất theo cơng ty “Cơ giới hóa cơng nghiệp” Liên
bang Nga ........................................................................................................................51
Bảng 2.8 Số vịng quay lớn nhất của trục vít này phụ thuộc vào đường kính trục vít và đặt
tính của vật liệu vận chuyển ............................................................................................52
Bảng 2.9 Hệ số thực lực cản lăn được xác định bằng thực nghiệm ..................................57
Bảng 2.10 Bảng kích thước các gối đỡ ............................................................................61
Bảng 2.11 Kết quả tính tốn mơ men và công suất ..........................................................64
Bảng 2. 12 Các thông số kich thước hộp giảm tốc ...........................................................68

vii


DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 1.1 Gặt lúa bằng liềm .............................................................................................. 3
Hình 1.2 Đập lúa bằng tay ............................................................................................... 4
Hình 1.3 Mấy đập lúa ...................................................................................................... 5
Hình 1.4 Máy gặt đập liên hợp Kubota ............................................................................ 6
Hình 1.5 Máy thu hoạt lúa mỳ của Mỹ ............................................................................. 7
Hình 1.6 Máy GĐLH mini 4MP-0.5 ................................................................................ 9
Hình 1.7 Máy GĐLH mini 4L-1.3 ..................................................................................10
Hình 1.8 Máy gặt đập liên hợp Vinappro-MCĐ 120 .......................................................11
Hình 1.9 Máy gặt đập liên hợp GD2.0 ............................................................................12
Hình 1.10 Máy gặt đập liên hợp UMC-19 .......................................................................13
Hình 1.11 Cấu tạo chung của máy gặt đập liên hợp .........................................................14
Hình 2.1 Bánh sau của xe................................................................................................19
Hình 2.2 Hình bộ gom máy tham khảo............................................................................20
Hình 2.3 Lưỡi cắt máy GĐLH ........................................................................................21
Hình 2.4 Trống đập .........................................................................................................21

Hình 2.5 Trục vít xoắn chuyển lúa ..................................................................................22
Hình 2.6 Hình ảnh cây lúa ..............................................................................................23
Hình 2.7 Hình mơ phỏng cơ cấu xích gom lúa ................................................................25
Hình 2.8 Chuỗi xích xe đạp ............................................................................................26
Hình 2.9 Sơ đồ tính tốn .................................................................................................29
Hình 2.10 Sơ đồ tính tốn xích........................................................................................30
Hình 2.11 Cơ cấu gom bằng xích cánh gạt ......................................................................33
Hình 2.12 Ảnh hưởng của độ lệch đối với chiều quay tay quay .......................................37
viii


Hình 2.13 Tay quay ở bên phải của dao ..........................................................................37
Hình 2.14 Tay quay ở bên trái của dao ............................................................................38
Hình 2.15 Kết cấu của dao ..............................................................................................38
Hình 2.16 Kích thước và hình dạng của dao....................................................................39
Hình 2.17 Kích thước của cụm dao .................................................................................42
Hình 2.18 Hình chiếu bằng dao cắt di động.....................................................................43
Hình 2.19 Hình cắt lưỡi dao di động ...............................................................................43
Hình 2.20 Hình chiếu bằng dao cắt cố định .....................................................................44
Hình 2.21 Hình cắt lưỡi dao cố định ...............................................................................44
Hình 2.22 Trống đập .......................................................................................................46
Hình 2.23 Vít vận tải vật liệu rời.....................................................................................49
Hình 2.24 Các kiểu của trục vít .......................................................................................50
Hình 2.25 Sơ đồ ống vận chuyển ....................................................................................54
Hình 2.26 Những lực tác dụng vào bánh xe khi lăn trên đường biến dạng .......................56
Hình 2.27 Kích thước ổ bi gối đỡ ....................................................................................61
Hình 2.28 Động cơ LUOJIA ...........................................................................................63
Hình 2.29 Đồ thị đặc tính tốc độ của động cơ nhiệt .........................................................65
Hình 2.30 Sơ đồ truyền động của máy ............................................................................66
Hình 2.31 Hộp giảm tốc WPS .........................................................................................67

Hình 2.32 Cơ cấu trục vít bánh vít ..................................................................................68
Hình 2.33 Trục vít ..........................................................................................................69
Hình 2.34 Bánh vít..........................................................................................................69
Hình 2.35 Bộ vi sai rời....................................................................................................70
Hình 2.36 Đai dẹt bề rộng 10mm ....................................................................................71
Hình 2.37 Dây đai tròn ...................................................................................................72
ix


Hình 3.1 Hình chiếu bằng của máy .................................................................................76
Hình 3.2 Kết cấu cơ cấu gom ..........................................................................................79
Hình 3.3 Kết cấu dao cắt .................................................................................................81
Hình 3.4 Kết cấu cơ cấu chuyển lúa ngang......................................................................82
Hình 3.5 Kết cấu cơ cấu chuyển lúa đập .........................................................................84
Hình 3.6 Kết cấu trống đập .............................................................................................85
Hình 3.7 Kết cấu trục xoắn .............................................................................................87

x


DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

KÝ HIỆU:
Nmay [m2/h]

Năng suất yêu cầu.

bluoi [mm]

Bề rộng lưỡi cắt.

dgxich [mm]

Đường kính của xích cánh gạt lúa gạt tới

Ko

Hệ số xét đến ảnh hưởng của vị trí bộ truyền.

Ka

Hệ số xét đến ảnh hưởng của khoảng cách trục.

Kdc

Hệ số xét đến ảnh hưởng của khả năng điều chỉnh lực căng xích.

Kb

Hệ số xét đến điều kiện bôi trơn.

Kr

Hệ số tải trọng động.

Klv

Hệ số xét đến chế độ làm việc.

drx [mm]

Đường kính vịng chia của bánh răng.

Pc [mm]

Bước xích.

Z1

Số răng xích con lăn.

da1 [mm]

Đường kính vịng đỉnh của bánh răng .

lcx [mm]

Chiều dài của cánh gạt xích.

da1 [ mm]

Đường kính vịng đỉnh của bánh răng.

dgxich [mm]

Đường kính của xích cánh gạt lúa gạt tới.

Axg [mm]

Khoảng cách tâm của hai bánh xích.

Ldx [mm]

Khoảng cách tính từ hai đỉnh của cánh gạt.

Axg [mm]

Khoảng cách tâm của hai bánh xích.

Cbx [mm]

Chu vi của bánh răng.

ldx [mm]
X

Chiều dài của dây xích.

xich

Số mắt xích.
xi


Lgl [mm]

Chiều dài của thanh gạt luồn lúa.

X [mm]

Chiều dài đoạn ngắn thanh gạt luồn.

C [mm]

Chiều dài của đoạn dài thanh gạt luồn.

a [mm]

Góc giao hai cánh gạt với phương thẳng đứng.

Z [mm]

Bề rộng tại đoạn gấp khúc.

b [0 ]

Góc uốn gấp khúc.

mgl [ kg]

Khối lượng hai thanh gạt luồn lúa.

Lgl [mm]

Chiều dài hai thanh gạt luồn lúa.

d [mm]

Đường kính của thanh.

mgg [kg]

Khối lượng hai thanh gạt luồn lúa.

Lgg [mm]

Chiều dài hai thanh gạt luồn lúa.

mxich [kg]

Khối lượng của hai dây xích.

mtg [kg]

Khối lượng tổng thanh gom lúa .

Ltg [mm]

Chiều dài tổng thanh gom lúa.

mg [kg]

Tổng khối lượng của hệ thống gom.

mrx [kg]

Khối lượng của 4 bánh răng xích.

x [mm]

Chiều dài thu gom lúa mỗi lần xe đi qua.

n

Số thanh gạt.

Smay [mm]

Quảng đường máy di chuyển trong 1s.

ng [v/p]

Số vòng quay cơ cấu gom.

rg [mm]

Bánh kính vịng chia của răng xích.

S1s [m2]

Số m2 trên 1s cắt được.

C1 [cây]

Số cây lúa cắt được trong 1s.

Xl [cây]

Số cây lúa trung bình trên đơn vị m2.

Pg [N]

Lực băng tải cần.
xii


g [m/s2]

Gia tốc trọng trường.

mc [kg]

Khối lượng của 90 cây lúa.

Ng [kw]

Công suất cần thiết cho hệ thống gom.

nc

Hiệu suất cơ khí bộ chuyền.

nx

Hiệu suất bộ truyền xích.

S

Đường chạy dao thẳng với nữa vòng quay của cơ cấu tay quay.

t

Bước dao.

t0

Bước răng.

h

Độ dời cung cấp.

L [N.m]

Cơng hao phí để cắt cây của dao.

L0 [N.m/m2]

Lực hao phí để cắt trên 1m2 diện tích trồng ruộng.

Q [N]

Lực cản trug bình.

Xlv [mm]

Tốc độ góc với trục của dao.

Xkt [mm]

Biến dạng làm việc.

ω [rad/s]

Độ dịch chuyển của lưỡi dao trong thời gian từ khi dao ở thế chết

Xdd [mm]

đến khi dao kết thúc cắt.
Độ dịch chuyển của lưỡi dao trong thời gian từ khi ở thế chết đến

Zdđ [răng]

khi dao bắt đầu cắt.

Zcđ [răng]

Số răng lưỡi cắt di động.

Vd [m/s]

Số răng lưỡi cắt di động.

r [mm]

Vận tốc của dao.

Lx [kw]

Bán kính trục nối dao.

Ld [kw]

Cơng suất lực qn tính dao .

Lq [kw]

Cơng suất lực qn tính dao cần thiết.

Ndao [kw]

Cơng suất để thắng lực cản cắt khi dao một khoản Xlv.
Công suất để cần thiết dao hoạt động.
xiii


W [m3/h]

Năng xuất của trục đập.

D [mm]

Đường kính của trục đập.

B [mm]

Khoản cách 2 thanh đập trên một tiết diện tròn.

h [mm]

Độ dày lớp cuốn trên trống đập.

kt

Hệ số hạt rơi.

Ztt

Số cánh đập trên một tiết diện tròn.

Ctđ

Chu vi trống đập.

Ztl

Số hàng cánh đập trên một chiều dài trống đập.

L [mm]

Chiều dài trống đập.

mtđ [kg]

Khối lượng thanh trục đập.

Ltđ [mm]

Chiều dài thanh trục đập.

T [mm]

Bề dày của tấm thép.

mtb [kg]

Khối lượng tấm thép bao quanh trục.

mthđ [kg]

Khối lượng thanh đập.

mtrđ [kg]

Khối lượng của trống đập.

γ [kg/m3]

Là khối lượng thể tích của vật liệu.

fo

Là hệ số ma sát trong của vật liệu.

μ

Là hệ số ma sát trong của ổ trục.

M [N.m]

Momen cản quay của trống đập.

G [N]

Là trọng lực của trống đập.

T [N]

Là lực tác dụng lên trống đập do áp lực của lượng lúa đi vào.

Nđ [N]

Công suất của trống đập(N).

Qv [tấn/h]

Năng suất trọng lượng của vít tải.

V [m3/h]

Năng suất thể tích.

ψ

Hệ thống số điền đầy diện tích tiếc ngang trục vít.
xiv


ω

Hệ số cản chuyển động.

mhl [kg]

Khối lượng hệ thống hứng lúa.

m1 [kg]

Khối lượng mặt hứng dưới.

m2 [kg]

Khối lượng mặt hứng dưới trục cuốn xích.

m3 [kg]

Khối lượng mặt bên tấm hứng.

m4 [kg]

Khối lượng mặt bao quanh trục xoắn.

mvn [kg]

Khối lượng vành ngoài.

Lvn [mm]

Chiều dài của vành ngoài.

mtl [kg]

Khối lượng tấm lá bánh xe.

mvt [kg]

Khối lượng vành trong ..

Lvt [mm]

Chiều dài của vành ngoài.

mtt [kg]

Khối lượng thanh tăm bánh xe.

Ltt [mm]

Chiều dài của thanh tăm bánh xe.

mct [kg]

Khối lượng cổ trục bánh xe.

Lct [mm]

Chiều dài của cổ trục bánh xe.

mbx [kg]

Khối lượng hai bánh xe.

mdc [kg]

Khối lượng cơ cấu di chuyển.

fo

Hệ số cản lăn ứng với tốc độ chuyển động của xe.

f

Hệ sô cản lăn.

Pf [N]

Lực cản lăn.

Gtruoc [N]

Trọng lượng cầu trước.

Ne [kw]

Công suất phát ra của động cơ.

Nt [kw]

Công suất tiêu hao do hệ thống truyền lực.

Nf [kw]

Công suất tiêu hao để thắng lực cản lăn.

Nω [kw]

Công suất tiêu hao để thắng lực cản khơng khí.
xv


Ni [kw]

Cơng suất tiêu hao để thắng lực qn tính.

T [N.m]

Momen xoắn của trục.

P [kw]

Công suất đặt lên trục.

dk [mm]
 
 [Mpa]

Đường kính trục.

Tk [N.m]

Momen xoắn của trục.

i

Tỷ số truyền.

mmay [kg]

Khối lượng của máy.

Ứng suất uốn cho phép.

CHỮ VIẾT TẮT:
GĐLH

Gặt đập liên hợp.

TLTK

Tài liệu tham khảo.

Adapteur

Gồm có: guồng gạt, dao cắt và trục vít gom lúa.

xvi


Nghiên cứu thiết kế máy gặt đập liên hợp quy mơ hộ gia đình

MỞ ĐẦU

1. Đặt vấn đề
Xã hội ngày càng phát triển kéo theo sự phát triển của khoa học và kỹ thuật. Đã có rất
nhiều máy móc đã được chế tạo ra trong lĩnh vực công nghiệp lẫn trong nơng nghiệp. Ưu
điểm của những máy móc này là làm tăng năng suất và giảm sức lao động con người, bên
cạnh đó giảm thiểu tai nạn nghề nghiệp.
Trong lĩnh vực nông nghiệp việc quan tâm đặt lên hàng đầu đối với nước ta. Một số
máy móc trang thiết bị nông nghiệp ra đời. Áp dụng được các thành tựu tiên tiến trên thế
giới. Nhưng có một vấn đề các máy móc chỉ làm việc với những nơi có diện tích lớn,
khơng phù hợp các diện tích nhỏ hẹp manh mún, đặc biệt giá thành cao và khó tiếp cận
với người dân.
Xuất phát từ những vấn đề và hạn chế trên tôi đã vận dụng những kiến thức đã học và
các kinh nghiệm thực tiễn để tiến hành đi “ Nghiên cứu thiết kế máy gặt đập liên hợp với
quy mơ hộ gia đình”. Mong muốn khắc phục những hạn chế nêu trên, phù hợp với hộ gia
đình hơn đặc biệt ở vùng cao.
2. Mục tiêu của đề tài
Nghiên cứu chế tạo máy có thể làm việc trên các địa hình nhỏ, manh mún và đặc biệt
trên các ruộng bậc than ở các vùng cao. Máy có thể giúp người dân thu hoạch lúa nhanh
hơn và giảm nhân công lẫn sức lao động. Thiết bị có kết cấu đơn giản dễ sửa chữa, gọn
nhẹ và đặc biệt giá thành rẻ.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng ở đây là các vùng ruộng nhỏ ở miền trung và các vùng ruộng bậc thang
trên các vùng cao Tây Nguyên, Tây Bắc và Đông Bắc. Thời gian nghiên cứu từ tháng 9
đến tháng 12.
4. Ý nghĩa của đề tài
Phù hợp các điều kiện làm việc tại những vùng ruộng có diện tích nhỏ.
Q trình nghiên cứu này tạo điều kiện cho việc chế tạo thành phẩm sau này.
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Quyền

Giáo viên hướng dẫn: Th.S Dương Đình Nghĩa

1


Nghiên cứu thiết kế máy gặt đập liên hợp quy mơ hộ gia đình

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ MÁY GẶT ĐẬP LIÊN HỢP

1.1. Tổng quan về tình hình ruộng lúa nước ta
1.1.1. Quy mơ lúa gạo ở nước ta
Tính đến ngày 15/4, cả nước gieo cấy được 3.116,6 nghìn ha lúa đông xuân, bằng
100,6% cùng kỳ năm trước. Các địa phương phía Bắc cơ bản hồn thành gieo trồng lúa
đơng xn với diện tích đạt 1.112,6 nghìn ha, bằng 98,9% cùng kỳ năm trước, trong đó
vùng Đồng bằng sơng Hồng đạt 515,1 nghìn ha, bằng 98% (giảm 10,5 nghìn ha) do một
số địa phương chuyển đổi cơ cấu sản xuất và chuyển đổi mục đích sử dụng đất. Hiện nay,
lúa đơng xn tại các địa phương phía Bắc sinh trưởng và phát triển tốt, đang trong thời
kỳ đứng cái và làm đòng. Tuy nhiên, dự báo thời gian tới nhiệt độ tăng khiến sâu bệnh
gây hại trên lúa diễn biến phức tạp, nhất là bệnh khô vằn, bệnh đạo ôn, rầy các loại...,
ngành nông nghiệp cần theo dõi sát diễn biến tình hình sâu bệnh, xử lý kịp thời các ổ
bệnh để không ảnh hưởng đến sự phát triển của cây lúa. Tại các địa phương phía Nam,
gieo trồng lúa đơng xn đạt 2.004 nghìn ha, bằng 101,5% cùng kỳ năm 2018, trong đó
diện tích tăng chủ yếu ở Cà Mau với 37,9 nghìn ha do chuyển đổi mùa vụ từ lúa mùa sang
lúa đông xuân.
Đến trung tuần tháng Tư, các địa phương phía Nam đã thu hoạch được 1.648,7 nghìn
ha lúa đơng xn, chiếm 82,3% diện tích xuống giống và bằng 107,8% cùng kỳ năm
trước, trong đó vùng Đồng bằng sơng Cửu Long đạt 1.526,2 nghìn ha, chiếm 95,1% và
bằng 108%. Tuy nhiên, nắng nóng kéo dài trên diện rộng gây ảnh hưởng tới năng suất lúa,
làm giảm sản lượng lúa đơng xn tồn vùng so với cùng kỳ năm trước. Theo báo cáo sơ
bộ, năng suất lúa đông xuân vùng Đồng bằng sông Cửu Long năm nay ước tính đạt 67,5

tạ/ha, giảm 1,4 tạ/ha so với vụ đơng xuân trước; sản lượng đạt 10,8 triệu tấn, giảm 5,5
nghìn tấn.
Trên những diện tích lúa đơng xn đã thu hoạch, các địa phương tiến hành vệ sinh
đồng ruộng, cày ải, phơi đất để xuống giống vụ hè thu. Tính đến ngày 15/4, các địa
phương phía Nam gieo sạ được 497,9 nghìn ha lúa hè thu, bằng 112,4% cùng kỳ năm
trước, trong đó vùng Đồng bằng sơng Cửu Long đạt 484,9 nghìn ha, bằng 111,6%, tiến độ
gieo trồng lúa hè thu năm nay nhanh hơn cùng kỳ do vụ đông xuân được gieo trồng và thu
hoạch sớm. Hiện nay, lúa hè thu đang ở giai đoạn mạ đến làm đòng, cây lúa sinh trưởng
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Quyền

Giáo viên hướng dẫn: Th.S Dương Đình Nghĩa

2


Nghiên cứu thiết kế máy gặt đập liên hợp quy mơ hộ gia đình

và phát triển tốt. Tuy nhiên, dự báo vụ hè thu năm nay gặp khó khăn do thời tiết nắng
nóng kéo dài, đặc biệt nguy cơ hạn hán, thiếu nước tại các tỉnh Trung Bộ, Tây Nguyên
trong các tháng mùa khô nên ngành nông nghiệp cần quản lý chặt lịch thời vụ xuống
giống, khuyến cáo các địa phương áp dụng kỹ thuật canh tác để hạn chế tác động của khô
hạn đến sản xuất, đồng thời bảo đảm nguồn nước tưới cho lúa.
1.1.2. Các phương pháp thu gom lúa nước
Phương pháp thu hoạch khác nhau thì sử dụng cơng cụ, máy móc để sử dụng thu
hoạch và hiệu quả thu hoạch cũng khác nhau. Nếu căn cứ vào phương pháp thu hoạch thì
có thể phân ra thành phương pháp thu hoạch thủ công và phương pháp thu hoạch bằng cơ
giới. Nếu căn cứ vào quy trình thu hoạch thì ta có thể phân ra thành phương pháp thu
hoạch nhiều giai đoạn và phương pháp thu hoạch một giai đoạn.
1.1.2.1. Phương pháp thu hoạch lúa nhiều giai đoạn
Phương pháp thu hoạch nhiều giai đoạn là phương pháp chia nhiều khâu thu hoạch

thành nhiều công đoạn riêng biệt, mỗi giai đoạn sử dụng một cơng cụ hoặc máy móc khác
nhau:
- Thu hoạch bằng phương pháp thủ công: Đây là phương pháp cổ truyền, chỉ tồn tại ở
giai đoạn kinh tế chưa phát triển. Vì năng suất làm việc rất thấp, cường độ lao động cao
và đặc biệt hao hụt khá lớn trên 10%. Vì vậy, ở nước ta hiện nay một sô công đoạn đã sử
dụng thay công cụ thủ cơng, trong đó khâu tách hạt được sử dụng tương đối rộng rãi.

Hình 1.1 Gặt lúa bằng liềm
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Quyền

Giáo viên hướng dẫn: Th.S Dương Đình Nghĩa

3


Nghiên cứu thiết kế máy gặt đập liên hợp quy mơ hộ gia đình

Hình 1.2 Đập lúa bằng tay
- Thu hoạch bằng cơ giới: Dùng máy gặt rãi hàng cắt rãi xuống ruộng, sau đó dùng
máy kéo hoặc ơ tơ tải cỡ nhỏ chuyển về sân để đập, phân ly làm sạch bằng máy. Hiện nay,
do máy đập liên hợp phát triển, để giảm công vận chuyển, nhiều nơi đưa máy đập đến tận
ruộng, sau đó mới chuyển thóc đến nơi phân phối.

❖

Ưu điểm phương pháp này:

• Máy móc dùng trong các công đoạn tương đối đơn giản, gọn nhẹ, giá
thành thấp.
• Giữa các giai đoạn ít ảnh hưởng và chịu phụ thuộc vào nhau. Ngay trong

một số điều kiện khó khăn và phức tạp nhất thì một số cơng đoạn vẫn thực
hiện bằng máy được.
• So với phương pháp thủ công, cường độ lao động và tổng hao hụt giảm
đáng kể, năng suất lao động có thể tăng lên 1-2 lần. Đối với nước ta, đây là
một phương pháp tồn tại tương đối lâu dài. Điều quan trọng hiện nay cần
có nhiều loại máy, kiểu cỡ máy có chất lượng làm việc tốt, năng suất lao
động cao cho từng cơng đoạn, có thể ứng dụng rộng rãi trên nhiều địa bàn,
nhiều vùng khác nhau.

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Quyền

Giáo viên hướng dẫn: Th.S Dương Đình Nghĩa

4


Nghiên cứu thiết kế máy gặt đập liên hợp quy mơ hộ gia đình

❖

Hạn chế của phương pháp này: Việc đầu tư và mua sắm số lượng máy, chủng
loại máy phải nhiều, việc bảo quản, sửa chữa sẽ có những khó khăn nhất định.

Hình 1.3 Mấy đập lúa
1.1.2.2. Phương pháp thu hoạch một giai đoạn
Phương pháp này hoàn toàn thực hiện bằng cơ giới, sử dụng máy gặt đập liên hợp để
tiến hành các công đoạn từ cắt gặt, thu gom, đập tách hạt, rủ rơm, làm sạch liên tục trong
cùng một thời điểm, một lần hồn thành các cơng đoạn thu hoạch trên đồng ruộng.
Những ưu điểm nổi bật của phương pháp này là năng suất lao động rất cao, cường độ
lao động thấp, độ hao hụt thấp và giá thành thu hoạch giảm. Trong điều kiện ruộng khô

lúa đứng, độ chín đồng điều, độ ẩm thân cây và hạt thấp, kích thước lơ thửa thích hợp thì
máy có thể làm việc liên tục, năng suất và chất lượng làm việc của máy điều rất cao, tổng
hao hụt hạt do gặt, đập, suốt, thóc theo rơm và sàn quạt thổi ra có thể giảm hơn 3%, độ
sạch sản phẩm trên 98%.
Do đặc điểm của phương pháp này là hoàn thành nhiều công đoạn trong một lúc, chịu
ảnh hưởng nhiều yếu tố như kích thước lơ thửa, tính chất cơ lý đất đai và cây trồng. Mặt
khác kích thước máy lớn, các cơ cấu làm việc phức tạp, việc chế tạo và sử dụng địi hỏi
phải có trình độ nhất định mới đảm bảo cho máy hoạt động hiệu quả.

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Quyền

Giáo viên hướng dẫn: Th.S Dương Đình Nghĩa

5