Tổng quan về giáo trình

Giáo trình Vận hành liên hợp máy làm đất (Mã mô đun: MĐ 15) do Tạ Hữu Đạt chủ biên, được ban hành theo Quyết định số 504/QĐ-CĐCG-KT&KĐCL ngày 18 tháng 8 năm 2019 của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Cơ giới (Quảng Ngãi). Tài liệu được biên soạn dựa trên chương trình khung đào tạo nghề Vận hành máy nông nghiệp trình độ Trung cấp, đã được Tổng cục Dạy nghề (nay là Tổng cục Giáo dục nghề nghiệp) phê duyệt.

                  CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO NGHỀ TRUNG CẤP (86 TÍN CHỈ - 2053 GIỜ)

Trong hệ thống chương trình đào tạo chuyên môn nghề (nhóm II.2), mô đun MĐ 15 có thời lượng 90 giờ (3 tín chỉ), bao gồm 17 giờ lý thuyết, 69 giờ thực hành và 4 giờ kiểm tra. Mô đun được bố trí ngay sau mô đun Cấu tạo, sửa chữa máy kéo (MĐ 14), giữ vị trí khởi đầu cho giai đoạn rèn luyện kỹ năng thực hành nghề chuyên sâu.

Chuẩn đầu ra của giáo trình được xác lập cụ thể qua ba nhóm mục tiêu:

  • Về kiến thức (A1, A2): Mô tả đầy đủ cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các công cụ cày, bừa, phay, bánh lồng; phân tích nguyên nhân hư hỏng và phương pháp kiểm tra, bảo dưỡng kỹ thuật.
  • Về kỹ năng (B1): Vận hành thành thạo các liên hợp máy làm đất trên đồng ruộng đúng tiêu chuẩn kỹ thuật nông học; thực hiện công tác bảo dưỡng định kỳ các cấp và sửa chữa các sai hỏng thông thường.
  • Về năng lực tự chủ và trách nhiệm (C1): Bố trí nơi làm việc an toàn, tuân thủ vệ sinh công nghiệp, bảo quản trang thiết bị và rèn luyện tính kỷ luật, tỉ mỉ.

Giáo trình triển khai theo hình thức mô đun tích hợp lý thuyết và thực hành. Cấu trúc nội dung vận hành theo tiến trình công nghệ làm đất thực tế: cày lật/xới sâu tầng đất canh tác $\rightarrow$ bừa làm nhỏ và san phẳng $\rightarrow$ phay đất chủ động $\rightarrow$ sử dụng bánh lồng di chuyển và làm nhuyễn đất ruộng nước.

Nội dung kiến thức cốt lõi

                                  TIẾN TRÌNH CÔNG NGHỆ LÀM ĐẤT (MĐ 15)
   - Lưỡi diệp: CT-3-35     - Tịnh tiến: Đinh,       - Động học: Quỹ đạo      - Kết cấu 3-5 vành
   - Xới sâu: XS-1,2          dao, lưỡi, IIIB-2,5      Cycloid (λ = V0/Vm)      thép góc/thép dẹp
   - Đĩa: CĐ-XS-3-30,       - Quay: MBH-2,8,         - Dao phay: 65Mn         - Lắp máy MTZ-52,
     ĐX-2,2, CĐ-7-20          BĐT-2,0, BĐN-2,2A        - Dẫn động: Hộp xích     Zetor Super-50,
   - Khung treo 3 điểm      - Bừa trục trang           / Hộp bánh răng          Được Mùa-35

Các chương và chủ đề chính

Giáo trình phân chia thành 4 bài học chuyên môn với tổng thời lượng 90 giờ:

  • Bài 1: Liên hợp cày (Mã bài: MĐ 15-01, 30 giờ: 5 LT - 25 TH): Khảo sát cấu tạo và nguyên lý của cày lưỡi diệp (các mẫu máy treo thông dụng CT-3-35, CT-4-35); chi tiết thân cày chính gồm lưỡi cày (thép T65), ngực và cánh diệp, thanh tựa đồng (thép 45, 50), đĩa xén và thân cày sâu thêm. Phân tích cày không lật/xới sâu (mẫu XS-1,2 liên hợp máy kéo MTZ-80/892 hoặc ĐT-75). Khảo sát cày đĩa trụ độc lập (CĐ-XS-3-30 liên hợp máy MTZ-82/892) và cày đĩa đồng trục đối xứng (ĐX-2,2).
  • Bài 2: Liên hợp bừa (Mã bài: MĐ 15-02, 20 giờ: 4 LT - 14 TH - 2 KT): Khảo sát nhóm bừa tịnh tiến (bừa dích dắc răng đinh/răng dao, bừa lưới, bừa trang IIIB-2,5); nhóm bừa quay (bừa móng MBH-2,8, bừa đĩa treo BĐT-2,0, bừa đĩa nặng BĐN-2,2A sử dụng thép $65\Gamma$, bừa đĩa làm vườn BĐH-2,2); và bừa trục trang chuyên dùng cho ruộng lúa nước.
  • Bài 3: Liên hợp máy phay (Mã bài: MĐ 15-03, 20 giờ: 4 LT - 16 TH): Trình bày máy phay trục nằm ngang quay thuận; cấu tạo trống phay, đĩa phay và các dạng dao (dao thẳng, dao cong phẳng, dao cong một phía bằng thép 65Mn, dao móng). Phân tích cơ chế truyền động xích trên máy phay gắn máy kéo hai bánh Bông Sen-12 và truyền động bánh răng/hộp số trung tâm trên máy kéo 4 bánh.
  • Bài 4: Liên hợp máy kéo bánh lồng (Mã bài: MĐ 15-04, 20 giờ: 4 LT - 14 TH - 2 KT): Cấu tạo bánh lồng gồm 3 đến 5 vành tròn bằng thép dẹp/thép góc lắp trên máy kéo MTZ-52, Zetor Super-50, Được Mùa-35; nguyên lý tạo lực bám và làm nhuyễn bùn phục vụ cấy lúa.

Kiến thức nền tảng được xây dựng

Giáo trình hệ thống hóa các nguyên lý cơ học ứng dụng và động học máy nông nghiệp:

  • Cơ học tương tác đất và công cụ: Lưỡi cày chịu 50% tổng lực cản kéo; thanh tựa đồng triệt tiêu lực đẩy ngang sinh ra từ diệp cày; phản lực ngang của bánh đuôi trong cày đĩa cân bằng lực đẩy của đĩa chỏm cầu. Thiết kế cày đĩa đối xứng ĐX-2,2 loại bỏ lực đẩy ngang tự do.
  • Động học máy phay đất: Quỹ đạo làm việc của đầu dao phay tuân theo đường cong Cycloid, xác định bởi tỉ số động hình học $\lambda = \frac{V_0}{V_m}$ (trong đó $V_0$ là vận tốc vòng của trống dao, $V_m$ là vận tốc tiến của liên hợp máy). Bước cắt của dao phay được xác định theo công thức: $$S = V_m \cdot t = \frac{2\pi R}{\lambda \cdot z}$$ (với $R$ là bán kính trống phay, $z$ là số dao trên cùng một mặt phẳng dọc, $t$ là thời gian quay giữa hai dao kế tiếp).
  • Tham số bố trí hình học: Khoảng cách giữa các đĩa cày ($b$) khống chế độ cao gờ đáy rãnh theo quan hệ nông học $c = (0,3 \div 0,5)a$ (với $a$ là chiều sâu cày); góc tiến của bừa đĩa $\alpha \le 21^\circ$ (hoặc điều chỉnh theo các nấc $0^\circ, 3^\circ, 6^\circ, 9^\circ, 12^\circ, 15^\circ$ trên bừa BĐN-2,2A).

Kỹ năng phát triển

  • Kỹ năng kỹ thuật: Căn chỉnh cơ cấu treo ba điểm thủy lực; gá lắp thân cày đảm bảo khe hở giữa diệp và lưỡi $< 1\text{ mm}$, bu lông chìm $\le 1\text{ mm}$, đĩa xén đặt lệch về phía đồng $1 \div 3\text{ mm}$ và ăn sâu hơn đĩa phụ $2 \div 3\text{ mm}$.
  • Kỹ năng phân tích: Đánh giá tình trạng lệch tâm, lỏng dọc trục, rung lắc ngang của ổ bi trục đĩa cày; kiểm tra chất lượng làm đất (độ sâu, độ tơi vỡ, độ phẳng mặt ruộng, độ sạch cỏ rác).
  • Kỹ năng bảo dưỡng: Bôi trơn ổ đỡ trục đĩa, trục bánh đuôi, xích truyền động; bảo quản bạc gỗ bôi trơn bằng nước của bừa trục trang; mài sắc lưỡi cắt và tôi cứng đạt độ cứng kỹ thuật ($35 \div 40\text{ HRC}$ đối với dao phay).

Phương pháp giảng dạy và học tập

                               CƠ CHẾ ĐÁNH GIÁ MÔN HỌC (TT 09/2017/TT-BLĐTBXH)

Giáo trình áp dụng phương pháp dạy học tích hợp, kết hợp bài giảng lý thuyết ngắn gọn với thực hành trực tiếp tại xưởng và bãi thực tập.

  • Phương pháp giảng dạy: Giảng viên áp dụng kỹ thuật dạy học nêu vấn đề, hướng dẫn người học tra cứu tài liệu kỹ thuật, thao tác mẫu trên thiết bị thực tế và tổ chức sửa sai trực tiếp tại chỗ trong quá trình thực hành.
  • Tổ chức học tập: Học viên được phân thành các nhóm nhỏ từ 2 đến 3 người. Mỗi nhóm chịu trách nhiệm chuẩn bị đề tài thảo luận, thực hiện thao tác tháo lắp, căn chỉnh máy, ghi chép nhật ký kỹ thuật và hoàn thành báo cáo thực hành nhóm.
  • Cơ sở vật chất phục vụ giảng dạy: Phòng học chuyên môn hóa trang bị máy chiếu, máy vi tính, tranh vẽ kỹ thuật; xưởng thực hành cơ khí trang bị mô hình cắt bổ, máy kéo MTZ, Zetor, máy kéo hai bánh Bông Sen, cùng bộ dụng cụ tháo lắp chuyên dụng nghề ô tô – máy nông nghiệp.
  • Phương thức kiểm tra và đánh giá: Thực hiện theo Quy chế đào tạo Trung cấp hệ chính quy (ban hành kèm theo Thông tư số 09/2017/TT-BLĐTBXH ngày 13/3/2017 của Bộ trưởng Bộ Lao động – Thương binh và Xã hội):
    • Điểm kiểm tra thường xuyên và định kỳ (Trọng số 40%): Gồm 1 bài kiểm tra thường xuyên sau 10 giờ học (tự luận/trắc nghiệm/hỏi miệng) và 3 bài kiểm tra định kỳ sau các mốc 20 giờ thực hành.
    • Điểm thi kết thúc mô đun (Trọng số 60%): Tổ chức sau 60 giờ học theo hình thức vấn đáp lý thuyết kết hợp thao tác thực hành trên mô hình máy làm đất.
    • Quy chế tham dự: Học viên phải tham dự tối thiểu 70% tổng thời lượng mô đun tích hợp. Trường hợp vắng trên 30% thời lượng, học viên bắt buộc phải học lại toàn bộ mô đun. Điểm đánh giá chấm theo thang điểm 10, quy đổi sang thang điểm chữ và thang điểm 4 theo học chế tín chỉ.

Điểm nổi bật và cập nhật

Nội dung giáo trình phản ánh các kết quả nghiên cứu khoa học và phát triển thiết bị nông nghiệp tại Việt Nam do Viện Cơ điện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch thực hiện:

So sánh chỉ tiêu kỹ thuật giữa các mẫu máy làm đất

Chỉ tiêu kỹ thuật Cày đĩa đồng trục đối xứng ĐX-2,2 Cày đĩa CĐ-7-20 Cày đĩa xới sâu CĐ-XS-3-30
Nguồn động lực liên hợp MTZ-50 / MTZ-80 MTZ-80 / MTZ-892 MTZ-82 / MTZ-892
Trọng lượng máy ($kg$) $245$ $425$ $570$
Trọng lượng trên một đơn vị bề rộng ($kg/m$) $112$ $303$ $633,3$
Lực cản kéo tổng cộng ($kg$) $600$ $950$ Không nêu trong văn bản
Lực cản kéo trên một đơn vị bề rộng ($kg/m$) $273$ $678$ Không nêu trong văn bản
Độ sâu làm đất ($cm$) $17 \div 18$ (xá cày) $18 \div 22$ $40 \div 45$ (kết hợp)
Năng suất làm việc ($ha/h$) $1,0$ (cày ải) Không nêu trong văn bản $0,45$
  • Tích hợp công nghệ canh tác không lật (Subsoiler): Giáo trình đưa vào quy trình sử dụng cày xới sâu không lật XS-1,2 cho vùng đất khô hạn và đất dốc. Số liệu thực nghiệm chứng minh cày xới sâu không lật giảm chi phí lao động từ $26,3\text{ giờ công/ha}$ (cày lật) xuống $12,3\text{ giờ công/ha}$ (giảm 50% chi phí lao động), giảm 35% chi phí sản xuất trực tiếp và nâng năng suất cây trồng thêm $3\text{ tạ/ha}$.
  • Mẫu máy làm đất chuyên dụng cho cây trồng cạn: Mẫu máy cày đĩa xới sâu kết hợp CĐ-XS-3-30 cho phép vừa cày lật tầng mặt ($18 \div 22\text{ cm}$), cắt vùi thảm thực vật (lá mía, cỏ rác), vừa xới sâu phá tầng đế cày đáy rãnh ($12 \div 22\text{ cm}$), đạt tổng độ sâu canh tác $40 \div 45\text{ cm}$ trong một lần chạy máy.
  • Đa dạng hóa hệ thống truyền động máy phay: Giáo trình tổng kết cụ thể bảng thông số làm việc của hộp xích (tốc độ quay trục $192, 261, 324, 441\text{ vòng/phút}$) và hộp bánh răng ($272, 345\text{ vòng/phút}$) áp dụng cho máy phay Bông Sen-12 và máy phay treo sau máy kéo 4 bánh.

Đối tượng sử dụng giáo trình

                      ĐỐI TƯỢNG SỬ DỤNG VÀ HỆ THỐNG MÔN TIÊN QUYẾT
  • Người học: Sinh viên theo học hệ Trung cấp nghề Vận hành máy nông nghiệp và học viên khối ngành Trung cấp Công nghệ ô tô tham gia học phần máy động lực nông nghiệp.
  • Điều kiện tiên quyết: Người học cần hoàn thành khối kiến thức kỹ thuật cơ sở và nghề bắt buộc gồm:
    • Cơ kỹ thuật (MH 07 - 3 tín chỉ, 45 giờ)
    • Vẽ kỹ thuật (MH 08 - 3 tín chỉ, 60 giờ)
    • Kỹ thuật điện (MH 09 - 3 tín chỉ, 45 giờ)
    • Dung sai lắp ghép và đo lường kỹ thuật (MH 10 - 3 tín chỉ, 45 giờ)
    • Vật liệu cơ khí (MH 11 - 3 tín chỉ, 45 giờ)
    • An toàn lao động (MH 12 - 2 tín chỉ, 30 giờ)
    • Thực hành Hàn – Nguội cơ bản (MĐ 13 - 3 tín chỉ, 90 giờ)
    • Cấu tạo, sửa chữa máy kéo (MĐ 14 - 4 tín chỉ, 90 giờ)
  • Giảng viên: Sử dụng làm tài liệu giảng dạy chuẩn để lập kế hoạch bài giảng, chuẩn bị học cụ, thiết kế bài tập thực hành tháo lắp, hiệu chỉnh liên hợp máy và tổ chức đánh giá theo rubric chuẩn đầu ra A1, A2, B1, C1.
  • Cán bộ kỹ thuật và thợ vận hành máy: Sử dụng làm tài liệu tra cứu các thông số kỹ thuật lắp ráp, quy chuẩn điều chỉnh độ sâu, góc tiến $\alpha$, và quy trình chăm sóc kỹ thuật định kỳ cho máy cày, bừa, phay trên đồng ruộng.

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này được thiết kế phục vụ cho đối tượng nào?

Giáo trình phục vụ trực tiếp cho người học trình độ Trung cấp nghề Vận hành máy nông nghiệp và học viên ngành Công nghệ ô tô học bổ trợ máy nông nghiệp theo chương trình đào tạo của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn.

2. Người học cần đáp ứng những điều kiện tiên quyết nào trước khi học mô đun này?

Người học phải hoàn thành 8 môn học/mô đun kỹ thuật cơ sở gồm: Cơ kỹ thuật (MH 07), Vẽ kỹ thuật (MH 08), Kỹ thuật điện (MH 09), Dung sai lắp ghép và đo lường (MH 10), Vật liệu cơ khí (MH 11), An toàn lao động (MH 12), Thực hành Hàn – Nguội cơ bản (MĐ 13) và Cấu tạo, sửa chữa máy kéo (MĐ 14).

3. Giáo trình mô tả những loại liên hợp máy làm đất cụ thể nào?

Tài liệu cung cấp cấu tạo và thông số kỹ thuật của 4 nhóm máy:

  1. Cày (cày lưỡi diệp CT-3-35, cày xới sâu XS-1,2, cày đĩa CĐ-XS-3-30, ĐX-2,2, CĐ-7-20);
  2. Bừa (bừa trang IIIB-2,5, bừa móng MBH-2,8, bừa đĩa BĐT-2,0, BĐN-2,2A, BĐH-2,2, bừa trục trang);
  3. Máy phay (phay gắn máy kéo Bông Sen-12 và máy phay treo máy kéo 4 bánh);
  4. Bánh lồng (lắp trên máy kéo MTZ-52, Zetor Super-50, Được Mùa-35).

4. Quy trình đánh giá kết quả học tập của mô đun được thực hiện như thế nào?

Kết quả được đánh giá theo Thông tư số 09/2017/TT-BLĐTBXH: Điểm thường xuyên và định kỳ chiếm trọng số 40% (gồm 1 cột kiểm tra thường xuyên sau 10 giờ và 3 cột kiểm tra định kỳ sau mỗi 20 giờ thực hành); Điểm thi kết thúc mô đun chiếm trọng số 60% (vấn đáp kết hợp thực hành trên mô hình sau 60 giờ). Học viên phải tham gia tối thiểu 70% số giờ học tích hợp mới đủ điều kiện dự thi.

5. Những nguồn tài liệu tham khảo nào được trích dẫn trong giáo trình?

Giáo trình trích dẫn 6 tài liệu học thuật chuyên ngành:

  • Trang bị điện ô tô máy kéo – Đinh Ngọc Ân (NXB Đại học và THCN).
  • Cơ khí hoá nông nghiệp (1991) – Nguyễn Bảng, Nguyễn Viết Lầu, Phạm Xuân Vượng, Trần Minh Vượng, Trần Văn Nghiệp, Võ Tiến Thặng.
  • Máy canh tác nông nghiệp (1999) – Nguyễn Bảng và cộng sự (NXB Giáo dục).
  • Giáo trình sửa chữa máy kéo ô tô (1975) – NXB Nông thôn.
  • Sổ tay giới thiệu công cụ, máy thu hoạch và sau thu hoạch lúa, ngô, đậu đỗ (2002) – Bộ Nông nghiệp & PTNT.
  • Lý thuyết ô tô máy kéo (1987) – Nguyễn Hữu Cẩn, Phạm Minh Thái, Nguyễn Văn Tài, Dư Quốc Thịnh (NXB Đại học và THCN).

Kết luận

Giáo trình Vận hành liên hợp máy làm đất (Mã mô đun: MĐ 15) xác lập hệ thống kiến thức toàn diện về cấu tạo, nguyên lý làm việc, tính toán động học và quy trình bảo dưỡng kỹ thuật cho 4 nhóm máy làm đất chủ lực: cày, bừa, phay đất và bánh lồng.

Trong khung đào tạo nghề Vận hành máy nông nghiệp, việc hoàn thành mô đun MĐ 15 là điều kiện bắt buộc để người học phát triển kỹ năng thực hành vận hành cơ giới hóa, tạo cơ sở để tiếp thu các mô đun chuyên ngành tiếp theo gồm:

  • Vận hành máy gieo trồng (MĐ 16 - 6 tín chỉ, 150 giờ)
  • Vận hành máy chăm sóc cây trồng thông dụng (MĐ 17 - 2 tín chỉ, 60 giờ)
  • Vận hành máy thu hoạch (MĐ 18 - 6 tín chỉ, 150 giờ)
  • Vận hành máy chế biến nông, lâm sản thông dụng (MĐ 19 - 4 tín chỉ, 120 giờ)
  • Thực tập sản xuất (MĐ 22 - 5 tín chỉ, 180 giờ).

Tài liệu là nguồn tư liệu chuẩn mực phục vụ đào tạo trung cấp nghề, đồng thời hỗ trợ tra cứu kỹ thuật thực tế cho cán bộ cơ khí nông nghiệp và người vận hành máy canh tác trên đồng ruộng.