Tổng quan về giáo trình
Giáo trình Bảo dưỡng, vận hành máy thu hoạch thông dụng I (Mã số mô đun: MĐ 23) là tài liệu giảng dạy chuyên ngành thuộc chương trình đào tạo nghề Cơ điện nông thôn ở trình độ Cao đẳng và Trung cấp. Tài liệu do Khoa Động lực thuộc Trường Cao đẳng nghề Hà Nam biên soạn và ban hành chính thức theo Quyết định số 285/QĐ-CĐN ngày 21 tháng 7 năm 2017. Ban biên soạn gồm 5 thành viên: ThS. Nguyễn Đình Hoàng (Chủ biên), ThS. Nguyễn Thanh Tùng, KS. Phan Hưng Long, ThS. Nguyễn Thị Thu Hằng và KS. Nguyễn Quang Hiển.
Mô đun có tổng thời lượng 60 giờ (gồm 10 giờ lý thuyết, 47 giờ thực hành và 3 giờ kiểm tra), được bố trí giảng dạy sau khi người học đã hoàn thành khối kiến thức cơ sở (Cơ kỹ thuật, Điện kỹ thuật, Vật liệu học, Dung sai lắp ghép, Vẽ kỹ thuật/AutoCAD) và khối kỹ thuật máy kéo chuyên sâu (động cơ đốt trong, hệ thống truyền lực, hệ thống di chuyển, hệ thống điều khiển, hệ thống thủy lực).
Mục tiêu học tập của giáo trình được xác định trên ba phương diện chuẩn đầu ra:
- Về kiến thức: Trình bày được nhiệm vụ, cấu tạo, nguyên lý làm việc của các cụm chi tiết và cơ cấu trên máy thu hoạch nông nghiệp; giải thích được các dạng sai hỏng kỹ thuật và phương pháp hiệu chỉnh.
- Về kỹ năng: Nhận dạng, tháo lắp, đo kiểm, căn chỉnh và khắc phục được các hư hỏng trên máy gặt rải hàng, máy đập lúa dọc trục và thiết bị chế biến hạt đúng quy trình kỹ thuật.
- Về thái độ: Tuân thủ quy chuẩn an toàn lao động, vệ sinh công nghiệp và quy trình vận hành thiết bị cơ khí nông nghiệp.
Cấu trúc mỗi bài học trong giáo trình được chia thành hai phần độc lập: Phần một cung cấp cơ sở lý thuyết kỹ thuật và thông số động học; Phần hai hướng dẫn các bước thao tác, quy trình hiệu chỉnh và phiếu thực hành trên thiết bị thực tế.
Nội dung kiến thức cốt lõi
Các chương/chủ đề chính
Giáo trình gồm 3 bài học chuyên đề được sắp xếp theo tiến trình công nghệ thu hoạch và sau thu hoạch:
- Bài 1: Bảo dưỡng, vận hành máy gặt lúa rải hàng (20 giờ: 4 lý thuyết, 16 thực hành): Khảo sát cấu tạo máy gặt tự hành hai bánh (bề rộng làm việc $0{,}9\text{ m}$; $1{,}2\text{ m}$; $1{,}54\text{ m}$), thiết bị liên hợp máy kéo tay (MK6, K700) và kiểu máy AR-120. Phân tích nguyên lý bộ phận rẽ lúa, đĩa gạt hình sao ($\alpha \ge \varphi_1$), bộ phận dao cắt kiểu tông-đơ (bước dao $t = 50\text{ mm}$ hoặc $t = 76{,}2\text{ mm}$), cơ cấu truyền động biên - tay quay lệch tâm ($h = (1\div3)r$; $l \ge 10r$), bộ phận xích chuyển lúa ngang bước xích tiêu chuẩn $t = 12{,}7\text{ mm}$. Hướng dẫn quy trình căn chỉnh khe hở dao ($0{,}05 \div 0{,}3\text{ mm}$), độ võng xích ($5 \div 10\text{ mm}$), khoảng cách tấm ke mép ngoài ($85 \div 95\text{ mm}$) và kỹ thuật mở đường gặt 4 góc ruộng ($1{,}5\text{ m}$).
- Bài 2: Bảo dưỡng, vận hành máy đập lúa (20 giờ: 3 lý thuyết, 16 thực hành, 1 kiểm tra): Phân loại máy đập lúa dọc trục phổ biến tại Bắc Bộ/Trung Bộ ($1{,}2 \div 1{,}6\text{ m}$) và Nam Bộ ($1{,}6 \div 2{,}2\text{ m}$) như mẫu máy Tân Tiến (Nam Hà) và Cơ khí Cửu Long (Vĩnh Long). Khảo sát chi tiết hai kết cấu buồng đập: trống răng tròn máng thanh (thanh răng $\phi 30$, răng $\phi 12$, máng lồng thép $\phi 4$, góc bao máng $270^\circ$, nắp có gân dẫn hướng) và trống răng bản máng trơn (thép dày $6 \div 8\text{ mm}$, bản rộng $45 \div 50\text{ mm}$, xác định bởi góc hướng tâm $\alpha$, góc tuốt $\delta$, góc tải $\gamma$). Phân tích cơ chế làm việc của hệ thống sàng phân ly 1–3 tầng và quạt thổi dọc trục 3–6 cánh. Cung cấp quy trình kiểm tra khe hở đỉnh răng đập ($15 \div 20\text{ cm}$), khe hở nắp trống ($10 \div 15\text{ cm}$), độ chùng đai truyền động ($5 \div 7\text{ mm}$) dưới lực ấn $5 \div 7\text{ kG}$.
- Bài 3: Bảo dưỡng, vận hành máy tẽ hạt (18 giờ: 3 lý thuyết, 15 thực hành): Phân tích các nguyên lý cơ bản của công nghệ chế biến hạt giống nông sản (lúa, ngô, đậu, lạc). Khảo sát thiết bị tách hạt, máy phân loại theo kích thước (sàng lỗ tròn, sàng mắt dài) và hệ thống phơi sấy. Thiết lập các giới hạn nhiệt độ sấy an toàn cho mầm hạt: nhiệt độ tối đa $\le 45^\circ\text{C}$ (ngô: $40 \div 45^\circ\text{C}$, đậu: $30 \div 45^\circ\text{C}$, lúa: $40 \div 45^\circ\text{C}$). Trình bày chi tiết sơ đồ công nghệ chế biến lúa giống hai giai đoạn: sơ chế tại trạm vệ tinh (sấy tĩnh vỉ ngang, sàng quạt sơ bộ đạt độ ẩm $\le 20%$, độ sạch $\ge 90%$) và tinh chế tại trung tâm (sấy lần hai có đảo định kỳ và ủ trung gian bằng nhiên liệu than đá đạt độ ẩm $\le 13%$, phân loại qua trống chọn hạt).
Kiến thức nền tảng được xây dựng
Giáo trình cung cấp hệ thống cơ sở kỹ thuật nông học và cơ khí động lực:
- Động học cắt gọt nông nghiệp: Điều kiện cắt không trượt của lưỡi dao ($\alpha < 50^\circ$), quan hệ giữa góc mài ($\beta = 16^\circ \div 19^\circ$), chiều dày lưỡi ($e = 2\text{ mm}$) và tỉ số vận tốc $\lambda = V_{ctb} / V_m = 0{,}8 \div 1{,}6$, ứng với vận tốc cắt $V_{ctb} = 0{,}6 \div 0{,}8\text{ m/s}$ và vận tốc di chuyển $V_m = 2{,}5 \div 3{,}6\text{ km/h}$.
- Động lực học phân ly hạt: Động học của hạt lúa trên mặt sàng lắc kết hợp dòng khí thổi từ quạt dọc trục; tương tác cơ học ba góc ($\alpha, \delta, \gamma$) của răng trống bản trong quá trình tuốt và đẩy rơm thoát tải.
- Nhiệt ẩm học nông sản: Động học truyền nhiệt và thoát ẩm trong cấu trúc mao dẫn của hạt ngũ cốc, sự chênh lệch ẩm độ giữa hạt và lõi ngô trong buồng sấy.
Kỹ năng phát triển
- Kỹ năng kỹ thuật cơ khí: Sử dụng thước lá (căn lá) để đo khe hở giữa dao chuyển động và dao cố định; sử dụng cờ-lê, tô-vít chuyên dụng để hiệu chỉnh cơ cấu căng đai puly và bộ truyền xích tải; vận hành máy mài định hình để phục hồi góc sắc lưỡi cắt.
- Kỹ năng vận hành: Lập sơ đồ di chuyển máy gặt theo chiều ngược kim đồng hồ, căn chỉnh cọc tiêu bên phải để tận dụng hết bề rộng làm việc; vận hành động cơ xăng/diesel gắn trên cụm di động hai bánh.
- Kỹ năng chẩn đoán sự cố: Nhận diện và xử lý các lỗi kỹ thuật như hiện tượng sót lúa do khe hở dao $> 0{,}8\text{ mm}$, xích tải bị kẹt do độ võng sai lệch, lúa bị rối do khoảng cách tấm ke mấu gạt không đạt $90\text{ mm}$, hoặc thóc ra theo rơm do sai lệch khe hở trống đập và vận tốc gió quạt.
Phương pháp giảng dạy và học tập
Giáo trình xây dựng phương pháp đào tạo theo định hướng tích hợp module nghề nghiệp, trong đó thời lượng thực hành chiếm tỉ trọng $78{,}3%$ ($47/60$ giờ).
- Mô hình sư phạm hai giai đoạn trong từng bài học:
- Bước 1 - Lý thuyết cơ sở: Giảng viên trình bày cấu tạo chi tiết, sơ đồ nguyên lý hoạt động, sơ đồ động lực học và các bảng thông số chuẩn thông qua hình vẽ kỹ thuật (ví dụ: cơ cấu biên - tay quay Hình 2.11, cơ cấu đĩa sao Hình 2.5).
- Bước 2 - Thực hành kỹ năng: Học viên thực hiện trực tiếp trên thiết bị theo bảng trình tự các bước thực hiện công việc (B1, B2, B3...), phiếu kiểm tra thông số và bảng hướng dẫn nguyên nhân - cách khắc phục sai hỏng.
- Tổ chức thực hành và xử lý tình huống kỹ thuật: Học viên thực hiện tháo lắp cụm chi tiết máy gặt, máy đập lúa dọc trục; trực tiếp dùng lực kế và thước căn lá kiểm tra lực cản chuyển động; tiến hành khởi động, vận hành có tải và không tải trên đồng ruộng hoặc bãi thử nghiệm có chèn bánh an toàn.
- Phương pháp kiểm tra, đánh giá:
- Đánh giá kiến thức: Kiểm tra tự luận và trắc nghiệm về nguyên lý làm việc, nhiệm vụ cơ cấu, giải thích nguyên nhân gây tắc kẹt, hao hụt nông sản.
- Đánh giá kỹ năng: Đánh giá dựa trên độ chuẩn xác của các thông số sau hiệu chỉnh (khe hở dao $0{,}05 \div 0{,}3\text{ mm}$, độ chùng dây đai $5 \div 7\text{ mm}$, khoảng cách mấu gạt $6 \div 10\text{ mm}$), thời gian hoàn thành thao tác và kỹ năng sắp xếp nơi làm việc an toàn, vệ sinh.
Điểm nổi bật và cập nhật
Nội dung giáo trình phản ánh thực trạng cơ giới hóa thu hoạch tại Việt Nam thời điểm ban hành, tích hợp dữ liệu thực tế từ các cơ sở chế tạo máy trong nước và các dòng thiết bị nhập khẩu:
| Cụm thiết bị / Quy trình |
Giải pháp kỹ thuật trong giáo trình |
Đặc tính kỹ thuật & Ứng dụng |
| Máy gặt rải hàng |
Mẫu máy AR-120 và đầu gặt liên hợp máy kéo hai bánh MK6, K700 |
Tận dụng cụm động cơ xăng/diesel $4\div5\text{ HP}$ và hộp số sẵn có; chuyển đổi linh hoạt sang cày bừa, bơm nước. |
| Hệ thống truyền động cắt |
Bộ truyền biên - tay quay và tay quay - rãnh trượt |
Tối ưu hóa chuyển động tơng-đơ; duy trì vận tốc cắt $0{,}6\div0{,}8\text{ m/s}$ chống quá tải quán tính. |
| Cơ cấu chuyển lúa ngang |
Thay thế đai dẹt bằng xích con lăn tiêu chuẩn $t = 12{,}7\text{ mm}$ (xích xe máy) |
Chống trượt khi lúa ướt; đĩa sao PVC/nhôm quay bị động nhờ va đập mấu gạt. |
| Máy đập lúa dọc trục |
Thiết kế buồng đập phân vùng theo mẫu máy Tân Tiến (Nam Hà) và Cửu Long (Vĩnh Long) |
Miền Bắc/Trung dùng cỡ $1{,}2\div1{,}6\text{ m}$; Miền Nam dùng cỡ $1{,}6\div2{,}2\text{ m}$. Tùy chọn trống răng bản hoặc răng tròn. |
| Chế biến lúa giống |
Quy trình phân kỳ 2 giai đoạn (Sơ chế vệ tinh & Tinh chế trung tâm) |
Sơ chế vệ tinh bằng lò sấy tĩnh vỉ ngang đạt $W \le 20%$; tinh chế trung tâm bằng than đá đạt $W \le 13%$, giảm hơn $50%$ chi phí so với thiết bị ngoại. |
Giáo trình cũng xác lập các điều kiện biên nghiêm ngặt về mặt nông học khi áp dụng cơ giới hóa: mặt ruộng nước có nền ngập không quá $5\text{ cm}$, độ nghiêng thân cây không vượt quá $60^\circ$, chiều cao cây lúa từ $60 \div 120\text{ cm}$, chiều cao gốc rạ điều chỉnh linh hoạt từ $7 \div 30\text{ cm}$ tùy theo nhu cầu thu gom rơm rạ của từng địa phương.
Đối tượng sử dụng giáo trình
Giáo trình được thiết kế phục vụ các nhóm đối tượng cụ thể trong hệ thống giáo dục nghề nghiệp và sản xuất nông nghiệp:
- Học sinh, sinh viên: Người học hệ Trung cấp và Cao đẳng nghề Cơ điện nông thôn sử dụng làm tài liệu học tập chính thức cho mô đun MĐ 23.
- Yêu cầu kiến thức tiên quyết: Người học cần hoàn thành khối lượng kiến thức cơ bản về an toàn lao động, cơ kỹ thuật, vật liệu kim loại, dung sai - đo kiểm, kỹ thuật nguội - hàn, cùng các mô đun chuyên sâu về cấu tạo và bảo dưỡng động cơ đốt trong, hệ thống truyền lực, hệ thống di chuyển, hệ thống điện và hệ thống thủy lực máy kéo.
- Giáo viên, cán bộ giảng dạy: Giáo viên chuyên ngành cơ khí nông nghiệp tại các trường cao đẳng, trung cấp nghề sử dụng giáo trình làm căn cứ biên soạn giáo án lý thuyết, phiếu hướng dẫn thực hành và đề thi đánh giá kỹ năng nghề.
- Kỹ thuật viên, thợ cơ khí nông thôn: Tài liệu dùng cho việc tra cứu thông số kỹ thuật, phương pháp căn chỉnh khe hở làm việc và quy trình bảo dưỡng định kỳ các dòng máy thu hoạch đang vận hành tại các hợp tác xã và hộ kinh doanh dịch vụ nông nghiệp.
Câu hỏi thường gặp
1. Giáo trình này phù hợp với ai?
Tài liệu phục vụ trực tiếp cho người học trình độ Trung cấp và Cao đẳng nghề Cơ điện nông thôn, đồng thời là tài liệu tham khảo kỹ thuật cho giáo viên dạy nghề, thợ sửa chữa cơ khí nông nghiệp và kỹ thuật viên vận hành máy thu hoạch tại địa phương.
2. Cần kiến thức nền nào để học mô đun này?
Người học bắt buộc phải hoàn thành các môn học cơ sở kỹ thuật (Cơ kỹ thuật, Vật liệu, Dung sai đo lường, Vẽ kỹ thuật, Thực hành nguội, Hàn) và các mô đun chuyên sâu về máy kéo nông nghiệp (Động cơ đốt trong, Hệ thống truyền lực, Hệ thống di chuyển, Hệ thống điều khiển, Hệ thống nâng hạ thủy lực).
3. Điểm khác biệt của giáo trình này so với các tài liệu khác?
Giáo trình tập trung vào các dòng thiết bị phổ biến tại Việt Nam (máy gặt rải hàng AR-120, máy đập lúa dọc trục Tân Tiến, Cửu Long), cung cấp chi tiết các thông số căn chỉnh thực nghiệm (khe hở dao $0{,}05\div0{,}3\text{ mm}$, độ chùng đai $5\div7\text{ mm}$, góc mài $16^\circ\div19^\circ$) và sơ đồ công nghệ chế biến hạt giống 2 giai đoạn phù hợp với hạ tầng nông thôn.
4. Làm sao để tự học và thực hành hiệu quả theo giáo trình?
Học viên cần đối chiếu lý thuyết động học ở phần một với các bước hướng dẫn thao tác ở phần hai của từng bài học; kết hợp sử dụng các dụng cụ đo lường chuyên dụng (thước lá, lực kế, thước kẹp) để đo kiểm các khe hở và độ căng truyền động trên thiết bị thực tế theo đúng bảng tiêu chuẩn kỹ thuật.
5. Có tài liệu và mô hình nào bổ trợ kèm theo giáo trình?
Kèm theo giáo trình là hệ thống sơ đồ kết cấu chi tiết, bảng tổng hợp nguyên nhân - cách khắc phục hư hỏng thường gặp, phiếu hướng dẫn thực hành cho từng cụm máy gặt, máy đập lúa và dây chuyền sấy hạt giống nông sản.
Kết luận
Giáo trình Bảo dưỡng, vận hành máy thu hoạch thông dụng I của Trường Cao đẳng nghề Hà Nam cung cấp toàn diện hệ thống kiến thức kỹ thuật và quy trình thực hành bảo dưỡng, vận hành ba nhóm thiết bị thu hoạch chính: máy gặt lúa rải hàng, máy đập lúa dọc trục và thiết bị chế biến hạt giống nông sản.
Lộ trình học tập của mô đun được thiết lập mạch lạc từ nguyên lý cơ cấu cắt, phân ly hạt đến quy trình chế biến bảo quản sau thu hoạch, gắn kết các thông số động học lý thuyết với kỹ năng thao tác thực nghiệm. Tài liệu là căn cứ kỹ thuật phục vụ công tác đào tạo nhân lực cơ điện nông thôn và chuẩn hóa quy trình bảo dưỡng cơ giới hóa nông nghiệp.
