Tóm tắt Luận án Nghiên cứu một số bộ phận làm việc chính trong máy liên hợp cắt và trồng hom sắn

25 25 HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM NGUYỄN NGỌC BÌNH TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU MỘT SỐ BỘ PHẬN LÀM VIỆC CHÍNH TRONG MÁY LIÊN HỢP CẮT VÀ TRỒNG HOM SẮN CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ Mà SỐ: 62.52.01.03 TịMăTҲTăLUҰNăỄNăTIӂNăSƾă HĨăNӜI - 2016 26 26 Công trình được hoàn thành tại: HӑcăviӋnăNôngănghiӋpăViӋtăNam Ngѭӡiăhѭӟngădүnăkhoaăhӑc: 1.ăTS.ăHĨăĐӬCăTHỄI 2.ăPGS.TS.ăNỌNGăVĔNăVỊN PhҧnăbiӋnă1: PGS.TS.ăLѭѫngăVĕnăVѭӧt HӑcăviӋnăNôngănghiӋpăViӋtăNam PhҧnăbiӋnă2:ăPGS.TS.ăĐӛăHӳuăQuyӃt ViӋnăKhoaăhӑcăCôngănghӋăCѫăkhí,ăTӵăđӝngăhóaăvƠăMôiătrѭӡng PhҧnăbiӋnă3:ăTS.ăĐұuăThӃăNhu ViӋnăCѫăđiӋnăNôngănghiӋpăvƠăCôngănghӋăsauăthuăhoҥch LuұnăánăsӁăđѭӧcăbҧoăvӋ trѭӟcăHӝiăđӗngăđánhăgiáăluұnăánăcҩpăHӑcăviӋnătҥiăHӑcăviӋnăNôngănghiӋpă ViӋtăNam VƠoăhӗiăầ.ăgiӡăầ..ăngƠyăầ..ăthángăầ.ănĕmă2016 CóăthӇătìmăhiӇuăluұnăánătҥiăThѭăăviӋn: - ThѭăviӋnăQuӕc gia - ThѭăviӋnăHӑcăviӋnăNôngănghiӋpăViӋtăNam 1 1 PHҪNă1.ăMӢăĐҪU 1.1. TệNHăCҨPăTHIӂTăCӪAăĐӄăTĨI Việt Nam là nước xuất khẩu sắn thứ 2 thế giới, nĕm 2014 diện tích trồng sắn của cả nước là 560 nghìn ha với tổng sản lượng đạt gần 9,5 triệu tấn, kim ngạch xuất khẩu đạt 1,12 tỉ USD. Hiện nay sản xuất sắn chủ yếu bằng lao động thủ công nên nĕng suất thấp, hiệu quả không cao. Trong canh tác sắn, khâu cắt hom và trồng là khâu tốn nhiều công lao động nhất và cần phải thực hiện nhanh khi thời tiết thuận lợi đồng thời cho kịp thời vụ. Theo các nhà nông học thì trồng hom sắn không đúng kỹ thuật có thể làm giảm nĕng xuất củ tới 30%. Hiện nay phương pháp trồng hom sắn nghiêng là phương pháp tiên tiến giúp nâng cao nĕng suất củ. Trên thế giới đã nghiên cứu ứng dụng máy trồng hom sắn nằm vào sản xuất, đang nghiên cứu máy trồng hom sắn đứng, chưa có máy trồng hom sắn nghiêng. Các máy của nước ngoài tuy có nhiều ưu điểm nhưng không thực sự phù hợp với điều kiện sản xuất nước ta. Nĕm 2013, dự án sản xuất thử nghiệm cấp Nhà nước mã số KC 03 DA.15/11-15 do tiến sĩ Hà Đức Thái làm chủ nhiệm đã đưa ra mẫu máy liên hợp cắt trồng hom sắn TR-2-1.2, máy có thể cắt và trồng hom sắn đồng thời. Máy có nhiều ưu điểm: khá gọn nhẹ, khả nĕng làm việc tốt, có thể trồng hom sắn nghiêng. Tuy nhiên để máy có thể làm việc và ứng dụng hiệu quả cao trong sản xuất thì cần được nghiên cứu đầy đủ về lý thuyết và thực nghiệm. Đề tài được thực hiện giúp nâng cao cơ giới hóa và hiệu quả sản xuất sắn hiện nay. 1.2. MӨCăTIểUăCӪAăĐӄăTĨI Xây dựng được mô hình nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm, xác định các thông số cơ bản của một số bộ phận làm việc chính trong máy liên hợp cắt và trồng hom sắn nghiêng, làm cơ sở cho việc thiết kế, chế tạo máy liên hợp cắt và trồng hom sắn. 1.3. PHҤMăVIăNGHIểNăCӬUă Nghiên cứu cấu trúc một số bộ phận làm việc chính làm cơ sở cho thiết kế, chế tạo máy liên hợp cắt và trồng hom sắn. 1.4. NHӲNGăĐịNGăGịPăMӞIăCӪAăĐӄăTĨIă - Đã thiết lập được mô hình và công thức tính toán các thông số cơ bản của: bộ phận cắt; bộ phận trồng trên máy liên hợp cắt và trồng hom sắn nghiêng. - Đã đề xuất phương pháp và thiết bị nghiên cứu thực nghiệm xác định áp suất nén tới hạn của lớp đất làm dập mầm hom, từ đó đã xây dựng phương pháp đồ thị xác định khoảng cách tối thiểu từ mép bánh xe lấp nén đất đến hom sắn đảm bảo mầm hom không bị dập. - Đề xuất được phương pháp thí nghiệm lực cắt đứt thân cây sắn, từ đó làm cơ sở tính diện tích mẫu bám bánh xe máy trồng. - Đã xác định được các yếu tố chính ảnh hưởng tới góc nghiêng hom sắn sau khi trồng, phục vụ tính toán thiết kế, chế tạo. - Đã thiết lập và xây dựng được phương pháp điều chỉnh góc nghiêng hom sắn sau khi trồng và điều chỉnh độ nén chặt của đất lên hom sắn. - Kết quả tính toán đã áp dụng chế tạo một số bộ phận làm việc trong máy liên hợp cắt trồng hom sắn. Máy được áp dụng vào thực tiễn sản suất đảm bảo chất lượng 2 2 trồng và đạt hiệu quả kinh tế cao, bước đầu được sản xuất chấp nhận. 1.5. ụăNGHƾAăKHOAăHӐCăVĨăTHӴCăTIӈNăCӪAăĐӄăTĨIă - Ý nghĩa khoa học: Đã xây dựng mô hình và thiết lập công thức tính toán một số bộ phận chính phục vụ thiết kế, chế tạo máy liên hợp cắt và trồng hom sắn. Kết quả nghiên cứu là tài liệu tham khảo cho các công trình nghiên cứu tiếp theo và phục vụ đào tạo sau đai học chuyên ngành cơ khí nông nghiệp. - Ý nghĩa thực tiễn: Kết quả nghiên cứu tính toán được áp dụng vào chế tạo một số bộ phận trong máy liên hợp cắt trồng hom sắn TR-2-1.2A. Mẫu máy được đưa ra sản xuất góp phần giảm chi phí sản xuất sắn, máy được chế tạo trong nước giúp hạ giá thành sản xuất, hạn chế nhập khẩu. PHҪNă2.ăTӘNGăQUANăTĨIăLIӊU 2.1. KHỄIăQUỄTăTỊNHăHỊNH SҦNăXUҨT,ăTIểUăTHӨăSҲNăTRểNăTHӂăGIӞIă VĨăVIӊTăNAM - Việt Nam là một trong những nước sản xuất sắn hàng đầu thế giới, diện tích và sản lượng sắn của Việt Nam đã được quy hoạch ổn định khoảng 500 nghìn ha. Xuất khẩu sắn Việt Nam hàng nĕm đạt trên 1 tỉ USD. - Nhu cầu sắn cho sản xuất công nghiệp, xĕng sinh học và chĕn nuôi của Việt Nam và trên thế giới ngày càng lớn. - Sản xuất sắn tại Việt Nam chủ yếu là thủ công, hiệu quả thấp, tốn nhiều lao động. Để nâng cao nĕng suất, hiệu quả sản xuất sắn thì quá trình canh tác cần được cơ giới hóa theo yêu cầu nông học mới phát huy hiệu quả. 2.2. TỊNHă HỊNHă NGHIểNă CӬUă VĨă ӬNGă DӨNGă CѪă GIӞIă HịAă KHỂUă TRӖNGăSҲNăTRểNăTHӂăGIӞIăVĨăVIӊTăNAM - Các nước trên thế giới đã nghiên cứu chế tạo: máy cắt hom sắn, máy trồng hom sắn hàng đơn, máy trồng hom sắn hàng đôi. Máy trồng hom sắn của các nước chỉ trồng hom sắn nằm không trồng được hom sắn nghiêng, máy trồng đứng đang được nghiên cứu hoàn thiện chưa ứng dụng trong sản xuất. Các nước Braxin, Trung Quốc đã có liên hợp máy trồng sắn tuy nhiên nhiên còn nhiều nhược điểm, không phù hợp với điều kiện sản xuất Việt Nam và không trồng được hom sắn nghiêng. - Việt Nam đã đầu tư nghiên cứu chế tạo máy cắt hom và máy trồng sắn, máy kế thừa ưu điểm của máy nước ngoài và có nhiều điểm mới. Máy liên hợp cắt và trồng hom sắn TR-2-1.2 đã được dự án KC 03 DA.15/11-15 (do tiến sĩ Hà Đức Thái làm chủ nhiệm) nghiên cứu chế tạo, máy gọn nhẹ, có nhiều ưu điểm, trồng được hom sắn nghiêng, máy đã được ứng dụng vào sản xuất. Tuy nhiên để máy liên hợp có thể ứng dụng hiệu quả cao trong sản xuất thì cần được nghiên cứu đầy đủ về lý thuyết và thực nghiệm một số bộ phận làm việc chính phục vụ hoàn thiện chế tạo máy. Tómătҳtăphҫnă2:ăQua nghiên cứu tổng quan tài liệu có thể tóm tắt như sau: 1. Việt Nam là một trong những nước sản xuất sắn hàng đầu thế giới, diện tích được quy hoạch ổn định, sản lượng sắn của Việt Nam ngày càng tĕng, nhu cầu cơ giới hóa sản xuất sắn là rất cấp thiết. 2. Các nước trên thế giới như Braxin, Trung Quốc...đã nghiên cứu ứng dụng máy cắt hom, máy trồng và máy liên hợp cắt trồng hom sắn trong sản xuất, song 3 3 vẫn còn một số nhược điểm và không thực sự phù hợp với điều kiện sản xuất sắn tại Việt Nam nên ít được ứng dụng. Đặc biệt các máy nước ngoài chưa thực hiện được việc trồng hom sắn nằm nghiêng. 3. Máy liên hợp cắt trồng hom sắn TR-2-1.2 của Việt Nam có nhiều ưu điểm máy gọn nhẹ, đặc biệt máy có khả nĕng trồng được hom sắn nằm nghiêng. Tuy nhiên mẫu máy lần đầu được nghiên cứu chế tạo nên để ứng dụng tốt trong sản xuất thì cần được nghiên cứu đầy đủ về lý thuyết và thực nghiệm bao gồm: - Nghiên cứu xây dựng mô hình làm việc của máy liên hợp cắt trồng hom sắn. - Nghiên cứu bộ phận cắt và cung cấp hom: bán kính vòng tròn cơ sở và bán kính đỉnh dao, khoảng cách giữa hai trục của hai trống lắp dao, tỉ số truyền từ bánh xe máy trồng đến trống lắp dao, các thông số của bánh xe máy trồng. - Nghiên cứu bộ phận trồng hom sắn nghiêng: vị trí lắp bánh xe lấp nén đất; góc nghiêng của máng dẫn hom và phương pháp điều chỉnh sau khi trồng; áp suất nén tới hạn của lớp đất lên hom sắn, khoảng cách tối thiểu từ bánh xe tới hom sắn; các thông số cơ bản của đĩa rạch hàng và đĩa chӓm cầu vun luống. - Nghiên cứu quy hoạch thực nghiệm mẫu máy đã được chế tạo. PHҪNă3.ăVҰTăLIӊUăVĨăPHѬѪNGăPHỄPăNGHIểNăCӬU 3.1.ăĐӎA ĐIӆMăVĨăTHӠIăGIANăNGHIểNăCӬU 3.1.1.ăĐӏaăđiӇmănghiênăcӭu - Khoa cơ điện - Học viện Nông nghiệp Việt Nam - Công ty cơ khí Tân Vũ - Xã Sơn Lai - Nho Quan - Ninh Bình; Xã Phú Thịnh - Ngọc Lặc - Thanh Hóa. 3.1.2. Thӡiăgianănghiênăcӭu Từ tháng 9 nĕm 2011 đến tháng 9 nĕm 2015. 3.2. ĐӔIăTѬӦNGăNGHIểNăCӬU - Máy liên hợp trồng sắn TR-2-1.2 của dự án KC 03 DA.15/11-15 - Các giống sắn đang được trồng phố biến hiện nay: KM90, KM94... 3.3. NӜIăDUNGăNGHIểNăCӬU - Tổng quan tình hình sản xuất sắn, kỹ thuật trồng sắn, tình hình nghiên cứu ứng dụng cơ giới hóa trồng sắn trên thế giới và tại Việt Nam. - Xây dựng mô hình máy liên hợp cắt trồng hom sắn và một số bộ phận làm việc chính của máy: bộ phận cung cấp và cắt hom, bộ phần trồng, bộ phận vun luống. - Tính toán một số bộ phận làm việc chính của máy liên hợp. - Nghiên cứu thực nghiệm đơn yếu tố và đa yếu tố. - Tính sơ bộ hiệu quả kinh tế khi ứng dụng máy vào sản xuất. 3.4. PHѬѪNGăPHỄPăNGHIểNăCӬU 3.4.1. PhѭѫngăphápănghiênăcӭuălỦăthuyӃt Dựa vào lý thuyết tính toán máy nông nghiệp, thiết lập mô hình và kỹ thuật tính toán để xác định một số thông số các bộ phận chính của máy như: đường kính đĩa cắt, đường kính đĩa vun, diện tích mấu bám, số mẫu bám, các yếu tố ảnh hưởng đến góc nghiêng hom sắn 4 4 3.4.2.ăPhѭѫngăphápănghiênăcӭuăthӵcănghiӋm 3.4.2.1. Phương pháp xác định áp suất ép của đất vào hom sắn để đ̫m b̫o an toàn cho mầm hom Để xác định ứng suất ép lên hom sắn trong quá trình trồng, chúng tôi bố trí mô hình thí nghiệm và áp dụng lý thuyết để tính toán xác định ứng suất cực đại (hình 3.1). Hìnhă3.1.ăMôăhìnhăthíănghiӋmălӵcăépălƠmădұpămҫmăhomăsҳn Pp F  (N/cm2) (3.1) Trong đó: P – lực nén được xác định bằng lực kế (N); F – diện tích nắp hộp (cm2): 3.4.2.2. Phương pháp xác định lực cắt hom sắn và lực bám của bánh xe Để xác định lực cản cắt của hom sắn, chúng tôi đề xuất thiết bị thí nghiệm như hình 3.2. max maxC d RP P R  (3.2) Trong đó: axCmP - tổng lực cản cắt của bộ phận cắt; Pmax - Giá trị cực đại hiện thị trên lực kế; R - chiều dài cánh tay đòn của thiết bi thí nghiệm; Rd - bán kính vòng tròn đỉnh dao. Hìnhă3.2.ăThiӃtăbӏăthíănghiӋmăxácăđӏnhălӵcăcҳtăhomăsҳn 1. Đĩa chủ động; 2. Đĩa bị động; 3. Mấu cao su; 4. Dao cắt; 5. Khung thiết bị; 6. Cây sắn; 7. Lực kế; 8. Tay đòn. 1 2 2 P R 3 4 5 7 8 6 2010 1 dR 1CP 2CP 1. Hộp gỗ; 2. Nắp hộp; 3. Đất; 4. Hom sắn; 5. Mắt hom; 6. Lực kế d H B p P 1 l L 6 p 2345 5 5 Để đảm bảo có thể cắt được hom sắn thì lực bám của bánh xe phải thӓa mãn điều kiện sau: 1max max x 2 . . . . C C d k mx k m M P R P R i R i    (3.3) Trong đó: P - lực bám của bánh xe; MC1max – mô men cản cắt cực đại; Rk – bán kính bánh xe; Rd – bán kính vòng tròn đỉnh dao; i, xm – tỷ số truyền và hiêu suất hữu ích của bộ truyền động xích. 3.4.2.3. Một số phương pháp nghiên cứu thực nghiệm khác Phương pháp xác định độ cứng của đất; Phương pháp xác định độ ẩm của đất (độ ẩm tuyệt đối); Phương pháp xác định vận tốc làm việc hợp lý của máy; Phương pháp xác định nĕng suất làm việc của máy; Xác định các chỉ tiêu hiệu quả kinh tế: Bằng các công thức toán và thực nghiệm của tác giả Phan Thanh Tịnh và Bùi Quang Huy xuất bản nĕm 1993. 3.4.3.ăPhѭѫngăphápănghiênăcӭuăthӵcănghiӋmăđѫnăvƠăđaăyӃuătӕ Chọn 3 yếu tố có ảnh hưởng nhiều nhất đến quá trình trồng sắn bao gồm: Vận tốc liên hợp máy V, góc nghiêng máng dẫn hom, góc tiến của bánh xe lấp nén đất, với hàm mục tiêu là góc nghiêng của hom sắn sau khi trồng. Các yếu tố đầu vào và ra của thiết bị được mô tả theo hình 3.3. Hìnhă3.3.ăCácăyӃuătӕăđҫuăvƠoăvƠăraăcӫaăthiӃtăbӏ Trong đó: X1 - Vận tốc tiến của máy V (km/h) X2 - Góc nghiêng của máng dẫn hom (độ) X3 - Góc tiến của bánh lấp nén đất (độ), là góc nghiêng của mặt phẳng dọc của bánh xe so với phương chuyển động của máy. Y - Góc nghiêng của hom sắn sau khi trồng (độ) 3.4.4.ăPhѭѫngăphápăđoăđҥcăvƠăxӱălỦăsӕăliӋu - Dùng các thiết bị, dụng cụ đo đếm trực tiếp. - Kết quả đo đạc các số liệu được xử lý theo phương pháp thống kê toán học, khi đo n lần lặp lại được các giá trị Xi (i = 1÷n) và tính các giá trị trung bình theo công thức: 1 1 n tb iX X n   (3.4) - Xử lý số liệu trên các phần mềm: Matlab; Excel X1 X2  X3  Y  ĐӔIă TѬӦNGă NGHIểNă CӬU 6 6 PHҪNă4.ăKӂTăQUҦăVĨăTHҦOăLUҰN 4.1.ăĐҺTăVҨNăĐӄ Từ kết quả phân tích đã tham khảo các mẫu máy nước ngoài để phục vụ nghiên cứu, tính toán về lý thuyết một số bộ phận làm việc chính trên mẫu máy TR-2-1.2 của dự án KC 03 DA.15/11-15 cho phù hợp với các yêu cầu trồng sắn ở Việt Nam. Mẫu máy sau khi được dự án chế tạo, chúng tôi tiến hành nghiên cứu thực nghiệm trên đồng ruộng. Trong phần này chúng tôi trình bày kết quả nghiên cứu xây dựng mô hình tính toán một số thông số chính của máy liên hợp cắt và trồng hom sắn nghiêng. 4.2. MӜTăSӔăYểUăCҪUăKӺăTHUҰTăĐӔIăVӞIăMҮUăMỄYăTHIӂTăKӂ Để máy làm việc hiệu quả, mẫu máy cần đáp ứng một số yêu cầu cơ bản như sau: Máy cắt được hom sắn có chiều dài trong khoảng 15-25cm; đường kính thân cây từ 18 - 35mm; Khoảng cách giữa hai hom sắn trên cùng một luống từ 60-80cm; Góc nghiêng của hom sắn sau khi trồng khoảng 30 - 60 độ; Hom sắn được lấp đất từ 2/3 đến 3/4 chiều dài thân hom; Điều chỉnh được chiều cao và bề rộng của luống đất. 4.3.ăMỌăHỊNHăKӂTăCҨUăTӘNGăTHӆăVĨăNGUYểNăLụăLĨMăVIӊCăCӪAă MỄYăLIểNăHӦPăCҲTăVĨăTRӖNGăHOMăSҲNă 4.3.1.ăSѫăđӗăkӃtăcҩu Sơ đồ kết cấu thể hiện trên hình 4.1. Kết cấu của máy gồm 3 bộ phân chính: bộ phận nạp liệu và cắt hom, bộ phận trồng, và bộ phận vun luống. - Bộ phận nạp liệu và cắt hom gồm: bánh xe máy trồng 1, trống cắt hom bị động 7, trống cắt hom chủ động 10, xích truyền động 6, ống nạp liệu 8, máng dẫn hom 11. - Bộ phận trồng bao gồm: Đĩa rạch hàng 2, cặp bánh lấp nén đất 4. - Bộ phận vun luống gồm: Cặp đĩa vun luống 5. 4.3.2.ăăNguyênălỦălƠmăviӋcăcӫaămáyăliênăhӧpă 4.3.2.1. Nguyên lý làm việc của bộ phận n̩p liệu và cắt hom Khi máy làm việc với vận tốc V, bánh xe máy trồng 1 lĕn đi và truyền động quay cho bộ phận cắt thông qua cặp bánh rĕng 10, 7 và xích 6. Cây sắn giống được người Hìnhă4.1.ăSѫăđӗănguyênălỦăkӃtăcҩuăcӫaămáyăliênăhӧpăcҳtăvƠătrӗngăhomăsҳn 1- Bánh xe máy trồng; 2- Đĩa rạch hàng; 3- Hom sắn; 4- Bánh xe lấp nén đất; 5- Đĩa vun luống; 6- Xích truyền động; 7- Trống cắt hom bị động; 8- Ӕng nạp liệu; 9- Cây sắn; 10- Trống cắt hom chủ động; 11- Máng dẫn hom; 12- Khung máy. V 12 6 7 8 10 11 1 2 3 54 9 7 7 công nhân vận hành thả vào ống dẫn hom 8. Khi đi vào vùng không gian giữa hai trống cắt 7 và 10, cây sắn được các mấu cao su gắn trên hai trống 7 và 10 kéo xuống. Khi cây sắn dịch được một đoạn tương ứng với lúc gặp dao cắt thì dao sẽ cắt đứt thân cây tạo thành hom sắn. Hom sắn rơi xuống máng, rồi trượt xuống rãnh đất. 4.3.2.2. Nguyên lý làm việc của bộ phận trồng Đĩa rạch hàng chuyển động theo chiều tiến của máy kéo rạch thành hàng với độ nông sâu theo yêu cầu. Hom sắn sau khi được cắt rơi vào máng dẫn hom 11 rồi rơi xuống rãnh. Cặp bánh xe lấp nén đất 4 chuyển động quay kết hợp tịnh tiến vun dồn đất vào hom sắn đồng thời nén đất để giữ cho hom sắn cố định với góc nghiêng nào đó. 4.3.2.3. Nguyên lý làm việc của bộ phận vun luống Cặp đĩa vun luống 5 chuyển động quay kết hợp tịnh tiến theo chiều chuyển động của máy kéo. Đĩa được thiết kế dạng chӓm cầu, 2 đĩa so le nhau để vun luống dễ dàng. Hai đĩa vun 5 vun đất lấp lên thân cây sắn với độ dày lớp đất phụ thuộc vào góc nghiêng của đĩa và tải trọng pháp tuyến trên đĩa. 4.4.ăXỄCăĐӎNHăCỄCăTHỌNGăSӔăCѪăBҦNăCӪAăBӜăPHҰNăCUNGăCҨPăVĨă CҲTăHOM 4.4.1.ăSѫăđӗănguyênălỦăkӃtăcҩu Sơ đồ nguyên lý kết cấu thể hiện trên hình 4.2. 44.2.ăXácăđӏnhămӝtăsӕăthôngăsӕăcѫăbҧnăcӫaăbӝăphұnăcҳtăhom 4.4.2.1. Xác định bán kính vòng tròn cơ sở R0 Chọn trước số dao trên đĩa n và chiều dài hom sắn là l Vận tốc chuyển động của cây sắn: 0( )h mv R R e    (4.1) Xét trong một vòng quay của trống ta có: Trong đó: d- đường kính hom sắn; R0- bán kính vòng tròn cơ sở; Rd – bán kính đỉnh dao; Rm- khoảng cách từ tâm trống đến hom sắn; e- khoảng cách an toàn cho hom sắn không bị dập; f- khe hở an toàn cho các dao không va chạm vào nhau; V – vận tốc liên hợp máy; Vh – vận tốc cây sắn. Hìnhă4.2.ăSѫăđӗănguyênălỦăkӃtă cҩuăcӫaăbӝăphұnăcungăcҩpăvƠă cҳtăhomăsҳn Đĩa xích chủ động Bánh xe máy trồng Đĩa xích bị động  hV dR 045  045 2r 1r k kR D d 0R mR f e V A B Mấu cao su Cây sắn Dao cắt Xích Trống lắp dao 8 8 0( ) . 2 hv t R e t nl t        Suy ra:  0 . .2 n lR e  (4.2) Theo yêu cầu nông học, chiều dài hom sắn l = 20 ÷ 22 cm Chọn trước khe hở an toàn cho hom sắn e = 4 ÷ 5 mm, số dao trên một đĩa n = 4. Bán kính vòng tròn cơ sở sẽ là: 0 4*22 0,52 2 nlR e     13,5 cm 4.4.2.2. Xác định bán kính vòng tròn đỉnh dao Rd 0 0,5 0,5dR R e d f    (4.3) 4.4.2.3. Xác định kho̫ng cách giữa hai trục của trống lắp dao D 2 dD R f  (4.4) 4.4.2.4. Xác định tỷ số truyền Tỷ số truyền từ bánh xe của máy trồng đến trục trống chủ động i: ki  (4.5) Từ mô hình tính được: 0( ) . tr k l R ei l R  (4.6) Thay R0 từ công thức (4.2) vào (4.6) ta được: . 2 tr k n li R (4.7) Chọn 3 mức khoảng cách giữa hai hom trên một luống: 60;70;80trl cm . Đường kính bánh xe máy trồng chọn theo kinh nghiệm: D = 45cm. Thay các giá trị vào công thức (4.7) nhận được các giá trị tỉ số truyền tương ứng với khoảng cách trồng khác nhau: với ltr=60; 70; 80cm thì i=1,7; 1,99; 2,27. 4.4.3. PhơnătíchăcácăyӃuătӕăҧnhăhѭӣngăđӃnăchҩtălѭӧngăcҳtăhomăsҳn 4.4.3.1. ̪nh hưởng đến độ đồng đều về chiều dài các hom sắn Sơ đồ xác định chiều dài hom sắn thể hiện trên hình 4.3. Dựa trên hình 4.3 ta xác định chiều dài hom sắn: d ml l l  (4.8) Trong đó: 0sind dl R  (4.9) 0( )2m m ml R R     (4.10) dl - chiều dài dịch chuyển của hom do dao kéo xuống; ml - chiều dài dịch chuyển của hom do lực ma sát các mấu cao su kéo xuống Rm - khoảng cách từ tâm trống lắp dao đến hom sắn: 0,5( )m dR R d f   (4.11) f - khe hở an toàn cho hai dao không va chạm nhau; 0 - góc xác định vị trí dao bắt đầu cắt hom: 0 0,5( ) arccos d d R d f R    (4.12) Thay các công thức trên vào (4.8) ta được 9 9 0 0sin [ 0,5( )]( )2d dl R R d f       (4.13) Qua các công thức trên cho thấy ngoài các thông số kết cấu của máy, đường kính hom sắn d là thông số gây ảnh hưởng đến chiều dài hom sắn. 4.4.3.2. ̪nh hưởng đến chất lượng mặt cắt hom sắn Mô hình phân tích quá trình chuyển động của dao cắt như hình 4.4. Hìnhă4.3.ăSѫăđӗăxácăđӏnhăchiӅuădƠi homăsҳn a) Giai đoạn I: Dao kéo hom xuống; b) Giai đoạn II: Mấu bám kéo hom xuống Cắt đứt hom 1 A B y x h mV V mV mR l 0 1Dao 0 2Dao  2Hom ml  dl 3Hom y Y X )b Bắt đầu cắt d B0 x X 0h xV V dV l l mR 0 0xV 0 yV 1Dao 2Dao  1Hom 2Hom 3Hom dR A y Y )a Hìnhă4.4.ăMôăhìnhăphơnătíchăquá trìnhăchuyӇnăđӝngăcӫaădaoăcҳt mR x y  dR 0R 0 y xA B C  0 e maxy 2 d 10 hv A Av Axv Ayv Av Ayv 1Dao 2Dao 3Dao 4Dao Mấu cao su Đĩa lắp dao Vùng biến dạng Hom sắn Cây sắn 0R Axv 10 10 Chất lượng mặt cắt của hom sắn phụ thuộc vào nhiều yếu tố: nguyên lý cắt, vận tốc cắt, chất lượng kỹ thuật của dao, tính chất cơ lý của cây sắn. Nguyên lý cắt của bộ phận cắt đang nghiên cứu là cắt có tấm kê. Xây dựng phương trình chuyển động tương đối của dao so với thân cây. Đặt hệ trục tọa độ tương đối x0y trên thân cây sắn, gốc tọa độ đặt tại điểm bắt đầu dao tiếp xúc với thân cây sắn (điểm 0 trên hình 4.4). Trong hệ tọa độ tương đối, coi cây sắn đứng yên và dao chuyển động tương đối. a. Vận tốc chuyển động tương đối của mũi dao Xét chuyển động của điểm A bất kỳ trên cung