Luận văn Thạc sĩ: nghiên cứu một số thông số về cấu tạo và chế độ làm việc

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu nghiên cứu một số thông số về cấu tạo và chế độ làm việc của máy thu hoạch khoai lang liên hợp, khảo sát thực trạng, phân tích nguyên nhân, đề xuất

• Tác giả: Nguyễn Phạm Huy Cường
• Người hướng dẫn: TS. Lê Văn Thái
• Trường học: Trường đại học Lâm nghiệp
• Chuyên ngành: Kỹ thuật máy và Thiết bị cơ giới hóa Nông -Lâm nghiệp
• Đề tài: Nghiên cứu một số thông số về cấu tạo và chế độ làm việc của máy thu hoạch khoai lang liên hợp với máy kéo Shibaura SD 3543
• Loại tài liệu: Thạc sĩ kỹ thuật
• Năm xuất bản: 2011
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Cách đẩy mạnh cơ giới hóa nông nghiệp trong thu hoạch khoai

Phát triển cơ giới hóa nông nghiệp là nhiệm vụ cấp bách trong công cuộc hiện đại hóa nông thôn Việt Nam. Ngành nông nghiệp đóng vai trò xương sống cho nền kinh tế, đặc biệt là sản xuất cây có củ. Cây khoai lang không chỉ là lương thực mà còn là nguyên liệu quan trọng cho công nghiệp chế biến và xuất khẩu. Tuy nhiên, khâu thu hoạch hiện nay vẫn chủ yếu dựa vào lao động thủ công nặng nhọc. Việc áp dụng kỹ thuật thu hoạch khoai lang bằng máy móc giúp giảm nhẹ sức lao động và nâng cao giá trị kinh tế. Các nghiên cứu tập trung vào việc tạo ra các thiết bị nhỏ gọn, phù hợp với quy mô hộ gia đình. Máy nông nghiệp liên hợp được xem là giải pháp tối ưu để thay thế các phương thức truyền thống tại Đồng bằng sông Cửu Long. Nghiên cứu của tác giả Nguyễn Phạm Huy Cường đã chỉ rõ tầm quan trọng của việc xác định các thông số kỹ thuật tối ưu. Điều này giúp máy hoạt động ổn định trên nền đất yếu và đạt hiệu quả cao nhất. Việc chuyển dịch từ thủ công sang cơ giới là xu hướng tất yếu để nâng cao năng lực cạnh tranh của nông sản Việt.

1.1. Vai trò của máy nông nghiệp liên hợp trong sản xuất

Sử dụng máy nông nghiệp liên hợp giúp tích hợp nhiều công đoạn từ đào củ đến tách đất. Thiết bị này giúp tăng năng suất thu hoạch gấp nhiều lần so với lao động bằng tay. Tại Vĩnh Long, việc áp dụng máy dũ khoai liên hợp với máy kéo Shibaura SD 3543 đã chứng minh tính hiệu quả vượt trội. Cơ giới hóa giúp đồng bộ quy trình canh tác, từ khâu làm đất đến khi thu gom sản phẩm cuối cùng.

1.2. Kỹ thuật thu hoạch khoai lang hiện đại tại Việt Nam

Kỹ thuật thu hoạch khoai lang đòi hỏi máy phải đáp ứng các yêu cầu nông học khắt khe. Củ khoai phải được rải đều trên mặt luống, sạch đất và không bị tổn thương cơ học. Các mẫu máy như DC-1 hay DS-1 đã đặt nền móng cho việc nghiên cứu thiết bị chuyên dụng. Công nghệ hiện đại tập trung vào việc cải tiến bộ phận tách đất và củ để phù hợp với đặc thù đất thịt tại địa phương.

II. Thách thức lớn trong kỹ thuật thu hoạch khoai lang hiện nay

Quá trình thu hoạch khoai lang đối mặt với nhiều khó khăn do đặc thù đất đai và kết cấu cây trồng. Chi phí nhân công tăng cao khiến lợi nhuận của nông dân bị thu hẹp đáng kể. Để thu hoạch một luống khoai cần từ 4 đến 5 lao động nam làm việc liên tục. Tổn thất sau thu hoạch do công cụ thô sơ thường vượt mức cho phép, gây lãng phí sản lượng. Đất trồng khoai thường có độ cứng hoặc độ ẩm thay đổi, gây khó khăn cho các loại máy đào thông thường. Các thiết bị nhập khẩu từ nước ngoài thường có công suất quá lớn, không phù hợp với diện tích canh tác nhỏ lẻ. Việc thiết kế một loại máy chuyên dụng, giá thành hạ và dễ bảo trì là yêu cầu cấp thiết. Nghiên cứu thực tế cho thấy, các vấn đề về độ sâu đào củ và khả năng làm sạch đất vẫn là rào cản lớn. Nếu không có thông số kỹ thuật máy đào củ chính xác, máy dễ bị ùn tắc hoặc làm vỡ củ. Do đó, việc phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến năng suất và chi phí năng lượng là vô cùng quan trọng.

2.1. Vấn đề tổn thất sau thu hoạch và chi phí nhân công

Tổn thất sau thu hoạch là mối lo ngại hàng đầu khi sử dụng các dụng cụ cào móc thủ công. Tỷ lệ củ bị sót trong đất hoặc bị trầy xước làm giảm giá trị thương phẩm nghiêm trọng. Chi phí cho một nhóm nhân công giật luống hiện nay rất cao, ảnh hưởng đến giá thành sản phẩm. Cơ giới hóa là con đường duy nhất để giải quyết triệt để bài toán kinh tế này.

2.2. Khó khăn khi xác định thông số kỹ thuật máy đào củ

Việc xác định thông số kỹ thuật máy đào củ gặp khó khăn do sự biến thiên của điều kiện đất đai. Các yếu tố như góc đặt lưỡi đào và tốc độ vận hành cần được tính toán dựa trên động lực học máy nông nghiệp. Nếu thiết kế không chuẩn, máy sẽ tiêu tốn nhiều năng lượng nhưng không đạt hiệu quả phân ly đất và củ như mong muốn.

III. Bí quyết thiết kế máy thu hoạch khoai lang liên hợp hiệu quả

Cấu tạo của máy thu hoạch bao gồm hai bộ phận chính: bộ phận đào và bộ phận dũ khoai. Lưỡi đào máy thu hoạch thường có hình mũi tên phẳng với góc doãng được tính toán kỹ lưỡng. Bộ phận dũ sử dụng các phím đặt song song, rung động nhờ cam lệch tâm để tách đất. Nguyên lý làm việc máy thu hoạch dựa trên việc phá vỡ kết cấu luống và đưa hỗn hợp đất-củ lên sàng. Khi làm việc, các hạt đất nhỏ sẽ rơi qua khe hở giữa các phím, trong khi củ khoai được đưa ra phía sau. Thiết kế máy thu hoạch khoai lang phải đảm bảo sự phối hợp nhịp nhàng giữa tốc độ di chuyển và tần số rung. Mô men truyền từ trục thu công suất của máy kéo qua hệ thống các đăng và hộp giảm tốc. Việc sử dụng vật liệu thép bền chắc giúp máy chịu được áp lực lớn từ đất luống. Các thông số như khoảng cách phím dũ đóng vai trò quyết định đến độ sạch của củ. Sự cải tiến trong cấu tạo giúp máy vận hành ổn định trên nhiều loại địa hình khác nhau.

3.1. Cấu tạo lưỡi đào máy thu hoạch và góc đặt tối ưu

Lưỡi đào máy thu hoạch là bộ phận tiếp xúc trực tiếp với đất để nâng khối củ lên bề mặt. Góc đặt lưỡi (alpha) thường được duy trì từ 10 đến 20 độ để giảm lực cản và tránh hiện tượng tụt lở đất. Thiết kế hình mũi tên giúp máy tự ăn sâu vào đất và giảm thiểu ma sát, từ đó tiết kiệm năng lượng vận hành cho máy kéo.

3.2. Nguyên lý làm việc máy thu hoạch và bộ phận dũ phím

Nguyên lý làm việc máy thu hoạch tập trung vào quá trình phân ly đất-củ trên hệ thống phím rung. Cam lệch tâm tạo ra lực động học làm hỗn hợp khoai-đất nhảy trên mặt phím, giúp đất tơi xốp rơi xuống ruộng. Bộ phận tách đất và củ này hoạt động hiệu quả nhất khi tốc độ trục gây rung được điều chỉnh phù hợp với độ ẩm của đất thực tế.

IV. Phương pháp tối ưu hóa thông số vận hành cho máy đào củ

Để đạt hiệu quả cao nhất, cần áp dụng các phương pháp quy hoạch thực nghiệm đa yếu tố. Việc tối ưu hóa thông số vận hành tập trung vào ba biến số chính: góc đặt lưỡi đào, tốc độ trục rung và khoảng cách phím. Động lực học máy nông nghiệp cung cấp cơ sở lý thuyết để xây dựng các phương trình toán học về lực cản. Chi phí năng lượng được xác định gián tiếp qua lượng nhiên liệu tiêu thụ và mô men xoắn. Sàng rung phân loại cần được tính toán sao cho tần số va đập đủ lớn để làm sạch củ nhưng không gây hư hỏng. Phương pháp giải bài toán tối ưu đa mục tiêu giúp tìm ra sự thỏa hiệp giữa năng suất và độ sót. Các thí nghiệm đơn yếu tố được thực hiện trước để khoanh vùng giá trị ảnh hưởng. Sau đó, thí nghiệm đa yếu tố theo nguyên tắc 'hộp đen' giúp xác định tương quan giữa các tham số đầu vào. Kết quả từ mô hình toán học là tiền đề để điều chỉnh máy trên thực địa. Quá trình này đảm bảo máy hoạt động với chi phí năng lượng thấp nhất trên một đơn vị sản phẩm.

4.1. Ứng dụng động lực học máy nông nghiệp trong nghiên cứu

Phân tích động lực học máy nông nghiệp giúp xác định các lực pháp tuyến và lực ma sát tác động lên lưỡi đào. Nghiên cứu chỉ ra rằng công suất cần thiết phụ thuộc chặt chẽ vào vận tốc di chuyển và áp lực đất. Việc tính toán xung lượng va chạm trên phím dũ giúp tối ưu hóa quá trình tách củ mà không làm dập nát sản phẩm.

4.2. Vai trò của sàng rung phân loại trong việc giảm độ sót

Sàng rung phân loại là trái tim của bộ phận dũ khoai, quyết định trực tiếp đến tỷ lệ sót củ. Khoảng cách giữa các phím kề nhau phải được tính toán dựa trên kích thước trung bình của các loại giống khoai phổ biến. Tần số rung của sàng cần đủ mạnh để phá vỡ các khối đất sét cứng bám quanh củ khoai lang tại khu vực Vĩnh Long.

V. Kết quả thực nghiệm về năng suất thu hoạch và độ sót củ

Kết quả nghiên cứu thực nghiệm đã xác định được các giá trị tối ưu cho máy dũ khoai liên hợp. Năng suất thu hoạch giờ thực tế phụ thuộc vào bề rộng cấu trúc và hệ số sử dụng thời gian. Khi vận hành với máy kéo Shibaura SD 3543 ở số truyền phù hợp, máy cho kết quả ổn định. Tỷ lệ độ sót khoai sau thu hoạch giảm xuống mức tối thiểu khi tốc độ trục rung đạt giá trị lý tưởng. Các thí nghiệm cho thấy góc đặt lưỡi đào có ảnh hưởng lớn đến lực cản và khả năng thoát tải của máy. Khoảng cách giữa các phím dũ nếu được điều chỉnh đúng sẽ giúp khoai sạch đất đến 95%. Việc tối ưu hóa thông số vận hành giúp giảm chi phí năng lượng riêng, tăng hiệu quả kinh tế cho người trồng khoai. Dữ liệu thực nghiệm thu được là cơ sở khoa học vững chắc để hoàn thiện mẫu máy thương mại. Các thông số này cũng giúp nông dân dễ dàng điều chỉnh máy tùy theo điều kiện độ ẩm của đất. Thành công của đề tài mở ra hướng đi mới cho việc nội địa hóa máy nông nghiệp chất lượng cao.

5.1. Phân tích năng suất thu hoạch thực tế của liên hợp máy

Năng suất thu hoạch của máy được đo đạc kỹ lưỡng trên các luống khoai tiêu chuẩn 30m. Kết quả cho thấy máy có khả năng thay thế hàng chục lao động thủ công trong cùng một khoảng thời gian. Hiệu suất kéo của máy kéo và lực cản riêng của đất là những yếu tố then chốt quyết định đến sản lượng thu hoạch mỗi giờ.

5.2. Kiểm soát độ sót khoai và tổn thất sau thu hoạch

Để giảm thiểu độ sót khoai sau thu hoạch, nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm nhiều mức tốc độ trục rung khác nhau. Kết quả chỉ ra rằng khi phím dũ có biên độ và tần số phù hợp, củ khoai sẽ được hất hoàn toàn lên mặt luống. Điều này giúp khâu thu gom thủ công sau đó trở nên dễ dàng và nhanh chóng hơn rất nhiều.

VI. Tầm nhìn tương lai cho công nghệ sau thu hoạch tại Việt Nam

Nghiên cứu về máy thu hoạch khoai lang liên hợp là bước đệm quan trọng cho công nghệ sau thu hoạch. Việc làm sạch và phân loại củ ngay tại đồng ruộng giúp giảm chi phí vận chuyển và bảo quản. Trong tương lai, các thiết bị này cần được tích hợp thêm hệ thống cảm biến để tự động điều chỉnh độ sâu đào. Cơ giới hóa nông nghiệp đồng bộ sẽ giúp nâng cao vị thế của khoai lang Việt Nam trên thị trường quốc tế. Các mẫu máy nhỏ gọn, dễ chế tạo tại địa phương sẽ tiếp tục được ưu tiên phát triển. Sự phối hợp giữa nhà khoa học, doanh nghiệp và nông dân là chìa khóa để đưa máy móc vào sản xuất đại trà. Công tác đào tạo kỹ thuật vận hành máy cũng cần được chú trọng để đảm bảo hiệu quả lâu dài. Việc ứng dụng các vật liệu mới giúp giảm trọng lượng máy, phù hợp với nền đất yếu của Đồng bằng sông Cửu Long. Hướng nghiên cứu tiếp theo có thể mở rộng cho các loại cây có củ khác như sắn, lạc hay khoai tây. Đây chính là con đường ngắn nhất để hiện đại hóa nền nông nghiệp nước nhà.

6.1. Phát triển công nghệ sau thu hoạch và chế biến sâu

Công nghệ sau thu hoạch đóng vai trò quyết định đến chất lượng nông sản khi đưa ra thị trường. Máy thu hoạch liên hợp không chỉ dừng lại ở việc đào củ mà còn phải hỗ trợ khâu làm sạch sơ bộ. Việc giảm thiểu trầy xước trong quá trình dũ giúp củ khoai bảo quản được lâu hơn và đạt tiêu chuẩn xuất khẩu.

6.2. Định hướng cơ giới hóa nông nghiệp bền vững

Mục tiêu của cơ giới hóa nông nghiệp bền vững là tạo ra những thiết bị thân thiện với môi trường và tiết kiệm năng lượng. Việc tối ưu hóa các thông số kỹ thuật giúp máy vận hành với mức tiêu hao nhiên liệu thấp nhất. Đây là yếu tố quan trọng để đảm bảo lợi ích kinh tế lâu dài cho người nông dân trong bối cảnh giá năng lượng biến động.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Tình hình canh tác cây khoai lang 1. Quy trình công nghệ canh tác cây khoai lang Qua các tài liệu chuyên môn và khảo sát thực tế tại một số Huyện có diện tích canh tác cây khoai lang lớn tại khu vực đồng bằng sông Cửu long, chúng tôi xây dựng quy trình công nghệ canh tác cây khoai lang theo các khâu công việc sau: a. Chọn giống Hiện nay có rất nhiều loại giống như: khoai tím Nhật, khoai Bí đường xanh, khoai sữa, khoai Nhật nghệ cao sản, khoai lang trắng.

Trong đó giống khoai tím Nhật được trồng nhiều nhất vì giá trị kinh tế cao 6. Chuẩn bị đất Qua điều tra cho thấy công việc làm đất phục vụ sản xuất khoai lang thường được xới 2 ÷ 3 lần, nhưng chủ yếu là xới 2 lần (85%), rất ít hộ xới 3 lần (15%). Riêng ở một vài xã trong huyện Bình Tân - Vĩnh Long thì đa số bà con chỉ xới đất có 1 lần (81%), rất ít hộ xới 2 lần (19%). Lên luống và trồng hom dây Chiều rộng của luống thường là từ 0,8 m ÷ 1,1 m; Chiều rộng từ 0,8 m ÷ 0,9 m chiếm 53%, còn bề rộng 1,0 m ÷ 1,1 m chiếm 47%.

Chiều cao của luống thường từ 0,3 m ÷ 0,5 m; Chiều cao từ 0,3 m ÷ 0,4 m chiếm 70%, còn chiều cao 0,5 m chiếm 30%. Bề rộng của rãnh thường từ: 0,2 m ÷ 0,3 m. Chỉ có rất ít hộ làm bề rộng rãnh tới 0,4 m (3 hộ) Chiều sâu của rãnh thường từ 0,15 m ÷ 0,2 m; Chỉ có rất ít hộ làm chiều sâu rãnh tới 0,25 m ÷ 0,3 m (2 hộ). 5 Hom dây nằm ở độ sâu từ 0,03 m ÷ 0,08 m; Số hộ trồng khoai cho dây nằm sâu từ 0,03 m ÷ 0,05 m chiếm 71%, còn từ 0,06 m ÷ 0,08 m chiếm khoảng 29%.

Chăm sóc Trước khi đặt dây cần tưới nước cho ướt. Sau khi đặt dây nên tưới nước liên tục 15 ÷ 20 ngày đầu tùy theo độ ẩm của đất, thời gian sau đó giảm dần 2 ÷ 4 ngày tưới 1 lần cho đến khi thu hoạch. Phân bón dùng cho mỗi héc ta khoảng 5 ÷ 10 tấn phân chuồng + 150 kg ure + 200 kg supe lân + 150 kg KCl. Phòng trừ sùng khoai lang (cylas formicarius) bằng bẫy sinh học pheromone, tuyến trùng bằng thuốc ISK.

Thu hoạch Sau 4 ÷ 6 tháng trồng thì thu hoạch, trước khi thu hoạch, luống phải được cắt hết dây, sau đó dùng dụng cụ cào móc để móc giật luống khoai cho củ hiện trên mặt đất. Công việc giật luống do lao động nam thực hiện, để kéo giật 1 luống cần 4 ÷ 5 người. Một ngày (8 h) một nhóm 4 ÷ 5 người có thề giật được 3,5 ÷ 4 công (1200 m2), giá một công giật 120.1 - Dụng cụ cào móc để thu họach khoai lang ở Bình Tân 6 Củ được lao động nữ thu lượm để cắt rễ, làm sạch và phân loại bán cho thương lái. Khi thu hoạch khoai phải đáp ứng các yêu cầu nông học sau: - Không gây thương tổn cho củ khoai.

- Tỉ lệ khoai còn sót lại phải nhỏ hơn mức cho phép. - Khoai phải được rải trên mặt luống và sạch đất. - Dễ thu gom.2 - Thu hoạch củ khoai lang ở Bình Tân 1. Hiện trạng và tiềm năng canh tác cây khoai lang a.

Trên thế giới Với sự phát triển khoa học kỹ thuật như ngày nay thì có rất nhiều loại máy thu hoạch khoai lang có kích thước khác nhau ở trên thế giới. Đa số các loại máy này đều làm việc trên nguyên tắc: chuyển động quay tròn chủ yếu được dẫn động từ trục thu công suất của máy kéo thông qua truyền động thủy lực hoặc cơ khí được thực hiện nhờ hệ thống thủy lực của máy kéo hoặc bằng tay người điều khiển. Cây khoai lang là một lọai cây vừa là cây màu lương thực vừa là cây thực phẩm chức năng dưới dạng thuốc, làm dễ dàng cho việc tiêu hóa. Về 7 dinh dưỡng khoai lang có tỷ lệ gluxit cao hơn (26,0%) khoai tây, nhưng đạm lại thấp hơn (1,40%).

Trong củ khoai lang còn chứa một lượng đáng kể carroten là chất tiền vitamin A có tác dụng chống lại các bệnh về mắt…. Do có nhiều tính ưu việc, nên khoai lang có vai trò đáng kể trong cuộc đấu tranh đẩy lùi sự thiếu hụt lương thực và suy dinh dưỡng. Đó là hai vấn đề cấp thiết trên thế giới hiện nay. Năm 2006, toàn thế giới có 111 nước trồng khoai lang (theo FAO 2008) trên diện tích 8,99 triệu ha, trong đó 95% tại các nước đang phát triển, năng suất bình quân 13,72 tấn/ha, sản lượng đạt 123,50 triệu tấn (so với năm 2005 là 123,27 triệu tấn và năm 1961 là 98,19 triệu tấn).

Việt Nam có sản lượng khoai lang 1,45 triệu tấn, đứng thứ năm của toàn thế giới sau Trung Quốc (100,22 triệu tấn), Nigeria (3,46 triệu tấn), Uganda (2,62 triệu tấn) và Indonesia (1,85 triệu tấn). Khoai lang dùng làm lương thực cho người, thức ăn chăn nuôi và làm nguyên liệu chế biến tinh bột, rượu, cồn, xi- rô, nước giải khát, bánh kẹo, mỡ, miến, phụ gia dược phẩm, màng phủ sinh học, …. Trung Quốc là quốc gia trồng nhiều khoai lang nhất; chiếm tới 80% sản lượng toàn thế giới (với sản lượng năm 1990 là 130 triệu tấn bằng khoảng một nửa sản lượng khoai tây của quốc gia này). Trong quá khứ, phần lớn khoai lang tại Trung Quốc được trồng để làm lương thực, nhưng ngày nay phần lớn (60%) được trồng để chăn nuôi.

Phần còn lại được dùng làm lương thực hay chế biến các sản phẩm khác cũng như để xuất khẩu, chủ yếu là sang Nhật Bản. Tại Trung Quốc hiện nay có trên 100 giống khoai lang. Nhìn chung các quy trình công nghệ thu hoạch khoai lang của các nước đã được nghiên cứu, chế tạo với công suất lớn để áp dụng cho điều kiện sản xuất nông nghiệp tập trung quy mô lớn. Do đó, chúng không phù hợp với điều kiện sản xuất nông nghiệp tập trung quy mô nhỏ, phân tán, tầng đất canh tác 8 mỏng.

Các thiết bị công tác của các loại máy này có thể xem xét cải tiến để phù hợp với điều kiện ở Việt Nam. Ở Việt Nam Ở Việt Nam, khoai lang là cây lương thực truyền thống đứng thứ ba sau lúa, ngô và đứng thứ hai về giá trị kinh tế sau khoai tây. Với diện tích 67.990 ha cho cả nước năm 1999, diện tích trồng khoai lang ngày càng gia tăng thêm tại miền Bắc. Tại các Tỉnh Bắc Trung Bộ, khoai lang trồng tập trung nhiều nhất tại Nghệ An (16.200 ha), Hà Tĩnh (22.700 ha), Vĩnh Phúc … Tại các Tỉnh Miền Trung, khoai lang được trồng tập trung nhiều nhất tại Quảng Nam – Đà Nẵng (18.100 ha) và rãi rác tại Quảng Ngãi (9.100 ha)… Diện tích trồng khoai lang của ĐBSCL hiện còn rất thấp (11.500 ha với năng suất 10.7 tấn/ha), chỉ còn rãi rác tại các Tỉnh Vĩnh Long (1.900 ha), Cần Thơ (1.300 ha), Sóc Trăng (1.400 ha), Trà Vinh( 1.800 ha), Đồng Tháp (1.000 ha) và Bến Tre (1.

Năng suất khoai lang tại nước ta vẫn còn thấp, dù cá biệt các hộ gia đình tại ĐBSCL có thể đạt đến 30 ÷ 40 tấn/ha, nhưng trung bình cả nước cũng chỉ đạt 6,0 tấn/ha, rất thấp so với những nước khác như: Nhật (19,1 tấn/ha), Đài Loan (12 tấn/ha). Nguyên nhân vì nhiều lý do. Tình hình áp dụng cơ giới hóa vào khâu thu hoạch khoai lang (củ) 1. Trên thế giới Tùy thuộc vào điều kiện tự nhiên, trình độ công nghệ và quy trình sản xuất khoai lang ở mỗi Quốc gia, máy và hệ thống máy thực hiện cơ giới hóa (CGH) sản xuất khoai lang phát triển theo các hướng chủ yếu: CGH đồng bộ và CGH kết hợp lao động thủ công.

CGH đồng bộ: thực hiện bằng nhiều máy cho toàn bộ quy trình canh tác của cây khoai lang. Ưu điểm của phương pháp này là cho năng suất lao 9 động cao nhất, nhưng đòi hỏi vốn đầu tư ban đầu lớn cho hạ tầng cơ sở kỹ thuật, công nghệ và đòi hỏi trình độ tổ chức sản xuất cao. CGH kết hợp thủ công: Thực hiện bằng nhiều loại máy trong đó một số công đọan, hoặc trong một công đọan có tham gia lao động thủ công. Ưu điểm của phương pháp này là tăng năng suất lao động, vốn đầu tư ban đầu không lớn, phù hợp với điều kiện đồng ruộng nhỏ hẹp chưa được cải tạo, vì vậy có phạm vi ứng dụng rộng rãi ở các nước đã và đang phát triển như: Trung Quốc, Đài Loan … Các máy công tác thường đơn giản, dễ chế tạo, giá thành rẻ, sử dụng nguồn động lực từ 25÷50 Hp là chủ yếu.

Các máy thực hiện cơ giới hóa phục vụ kỹ thuật trồng cây khoai lang v.v… tập trung chủ yếu ở 3 khâu then chốt, có tính quyết định nhất trong quá trình canh tác là khâu lên luống, tưới nước và thu họach. Hiện nay cũng có một số nước có sản xuất máy thu họach khoai lang và cây có củ khác. Một số mẫu máy thu hoạch khoai lang lắp sau máy kéo được sử dụng ở một số nước thuộc khu vực Châu Á bao gồm: Ở Hàn Quốc: hiện nay có một số công ty đã chế tạo máy thu họach khoai lang và một số cây có củ khác như (hình 1.3 - Máy thu họach khoai lang của Hàn Quốc 10 Hình 1.4 - Máy đào củ gắn sau máy kéo có lưỡi đào dao động Hình 1.5 - Máy thu họach khoai lang lắp sau máy kéo 11 Hình 1.6 - Máy thu họach khoai lang của Malaysia Ở Trung Quốc, máy thu hoạch khoại lắp sau máy kéo bánh hơi 4 bánh có công suất nhỏ, trung bình. Bộ phận làm việc chính của máy là lưỡi đào và bộ phận dũ loại băng tải, các máy có nguyên lý làm việc tương tự chỉ khác nhau về hình dáng và có một mẫu máy khác nhau như các hình Hình 1.7- Máy thu hoạch khoai (JW4U) của Trung Quốc 12 Máy 4U chủ yếu được sử dụng cho thu hoạch khoai tây, tỏi, lạc và các cây trồng khác cho hiệu quả cao.8- Máy thu hoạch khoai lang, khoai tây (4U - 1A) Trung Quốc Máy 4U - 1A hiệu suất làm việc cao, máy chủ yếu được sử dụng cho việc thu hoạch khoai lang, khoai tây, tỏi, đậu phộng và nhiều loại cây trồng khác.

Tỷ lệ củ bị hỏng thấp, ít rung động, tuổi thọ cao.9 - Máy thu hoạch khoai tây 4U - 1A của Trung Quốc 13 1. Ở Việt Nam Ở nước ta từ những năm 1960 đã xuất hiện công cụ đào dỡ khoai lang bằng trâu kéo ở Huyện Ba Vì.