Đồ án HCMUTE: Nghiên cứu và phát triển máy cắt cỏ voi

Đồ án nghiên cứu hcmute nghiên cứu phát triển thiết kế chế tạo máy cắt và băm cỏ voi, thiết kế chi tiết, tính toán kỹ thuật theo tiêu chuẩn, đánh giá tính khả thi dự án.

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

Đồ Án Tốt Nghiệp

2016

180
14
0

Phí lưu trữ

45 Point

Mục lục chi tiết

LỜI CAM KẾT

LỜI CẢM ƠN

TÓM TẮT ĐỒ ÁN

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI

1.1. Tính cấp thiết của đề tài

1.2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

1.2.1. Ý nghĩa khoa học

1.2.2. Ý nghĩa thực tiễn

1.3. Mục tiêu nghiên cứu đề tài

1.4. Đối tượng nghiên cứu

1.5. Phạm vi nghiên cứu

1.6. Phương pháp nghiên cứu

1.6.1. Cơ sở phương pháp luận

1.6.2. Các phương pháp nghiên cứu cụ thể

1.7. Kết cấu đồ án tốt nghiệp

1.8. Giới thiệu sơ lược

1.8.1. Giới thiệu về cỏ voi và công dụng làm thức ăn gia súc

1.8.2. Một số kỹ thuật xử lý cỏ sau thu hoạch

1.8.3. Tình hình chăn nuôi trâu bò ở nước ta

1.8.3.1. Tình hình chăn nuôi trâu bò thịt
1.8.3.2. Tình hình chăn nuôi trâu bò cày kéo

1.8.4. Đặc tính của máy cắt và băm bắp, cỏ voi

1.8.5. Kết cấu của máy cắt, băm và thổi cỏ voi

1.8.6. Các nghiên cứu liên quan tới đề tài

1.8.6.1. Các nghiên cứu trong nước
1.8.6.2. Các nghiên cứu ngoài nước

2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1. Yêu cầu kỹ thuật của máy thái thức ăn cho gia súc

2.2. Nguyên lý làm việc và cấu tạo

2.3. Lý thuyết cắt thái

2.4. Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cắt thái bằng lưỡi dao

2.5. Quan hệ giữa dao thái và tấm kê

2.6. Độ bền và chất lượng của vật thái

2.7. Khả năng thổi và trường vận tốc xoáy trong hộp dao băm

2.8. Tính toán các bộ truyền trong cơ cấu

2.9. Tính toán sử dụng

2.10. Phần mềm hỗ trợ thuyết kế Autodesk Inventor 2014

3. CHƯƠNG 3: NHỮNG VẤN ĐỀ TỒN TẠI TRONG ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU TRƯỚC-QUÁ TRÌNH THỰC NGHIỆM-PHƯƠNG HƯỚNG VÀ CÁC GIẢI PHÁP THIẾT KẾ MỚI

3.1. Những vấn đề tồn tại trong đề tài nghiên cứu trước

3.2. Về kết cấu máy

3.3. Về Nguyên lí hoạt động của máy

3.4. Quá trình thực nghiệm

3.4.1. Thực nghiệm dãy tốc độ dao băm

3.4.2. Thực nghiệm khả năng cuốn cỏ của cụm rulo cuốn cỏ

3.5. Lựa chọn phương án thiết kế máy

3.5.1. Phương án dao cắt cỏ

3.5.1.1. Phương án 1: Cắt bằng dao dạng đĩa lớn và quay tròn
3.5.1.2. Phương án 2: Cắt bằng cơ cấu ghép nhiều dao tịnh tiến qua lại

3.5.2. Phương án dao băm cỏ

3.5.2.1. Phương án 1: Băm bằng lưỡi dao dạng trống làm việc theo nguyên lí bào gỗ
3.5.2.2. Phương án 2: Băm bằng lưỡi dao bản to dạng đĩa

3.6. Quá trình thiết kế - tính toán – giải pháp cải tiến

3.6.1. Quá trình tính toán các thông số

3.6.2. Giải pháp cải tiến các kết cấu máy

4. CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ TÍNH TOÁN MÁY CẮT VÀ BĂM CỎ

4.1. Nguyên lý máy cắt và băm cỏ

4.2. Công suất trên các trục

4.3. Tỷ số truyền trên các nhánh

4.4. Tốc độ quay trên các trục

4.5. Mômen xoắn trên các trục

4.6. Đường kính các trục

4.7. Tính toán bộ truyền đai trục dao băm

4.7.1. Chọn loại đai

4.7.2. Xác định thông số bộ truyền đai trục dao cắt

4.8. Tính toán bộ truyền bánh răng

4.8.1. Bộ truyền bánh răng nón

4.8.2. Bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng

4.9. Tính toán bộ truyền xích

4.9.1. Tính toán bộ truyền xích từ trục 1 sang trục 2

4.9.2. Tính toán bộ truyền xích trục 3 truyền qua trục 5

4.9.3. Tính toán bộ truyền xích trục 3 truyền qua trục 6

4.10. Thiết kế và tính toán trục

4.11. Tính toán ổ lăn trên trục

5. CHƯƠNG 5: CHẾ TẠO VÀ KIỂM NGHIỆM MÁY

KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ

BẢNG PHỤ LỤC

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tính cấp thiết của đề tài

Nhu cầu sử dụng cỏ voi làm thức ăn cho gia súc ngày càng tăng cao. Tuy nhiên, việc thu hoạch cỏ voi hiện tại chủ yếu vẫn thực hiện bằng tay hoặc bằng các máy móc thô sơ. Điều này dẫn đến việc tốn nhiều thời gian, chi phí vận chuyển cao, năng suất giảm và giá thành tăng. Việc thu hoạch cỏ quy mô lớn trở nên cần thiết để đảm bảo chất lượng cỏ đồng đều, giảm thời gian thu hoạch và chi phí lao động. Trong bối cảnh công nghiệp hóa và hiện đại hóa, việc tự động hóa trong nông nghiệp là một yêu cầu bức thiết. Đề tài “Nghiên cứu phát triển và chế tạo máy cắt cỏ voi” được thực hiện nhằm giảm sức lao động và khắc phục tình trạng khan hiếm lao động trong nông nghiệp. Nhóm nghiên cứu hy vọng rằng sản phẩm này sẽ giúp nâng cao hiệu quả sản xuất và đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường.

II. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Đề tài không chỉ tạo điều kiện cho sinh viên áp dụng kiến thức đã học vào thực tiễn mà còn góp phần vào quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước. Sản phẩm máy cắt cỏ voi sẽ giúp việc thu hoạch thức ăn gia súc diễn ra nhanh chóng, gọn gàng, từ đó nâng cao năng suất lao động và giảm chi phí sản xuất. Đặc biệt, máy cắt cỏ còn có khả năng cắt các loại nông sản khác như bắp, sậy, cỏ mía, mở rộng ứng dụng trong nông nghiệp. Điều này không chỉ cải thiện nền nông nghiệp mà còn tạo ra sự cạnh tranh cho sản phẩm chăn nuôi trong bối cảnh Việt Nam gia nhập WTO.

III. Mục tiêu nghiên cứu đề tài

Mục tiêu chính của đề tài là tìm hiểu chức năng, nguyên lý, cơ cấu điều khiển và mô hình của máy cắt cỏ, băm cỏ và thổi cỏ. Nhóm nghiên cứu sẽ cải tiến, nâng cấp các kết cấu và nguyên lý của máy dựa trên mô hình trước đó để phù hợp hơn với thực tiễn. Việc mô hình hóa thiết kế 3D bằng phần mềm Autodesk Inventor 2014 sẽ giúp tối ưu hóa quy trình thiết kế. Cuối cùng, nhóm sẽ gia công, lắp ráp và kiểm nghiệm các hệ thống cắt cỏ, băm, thổi cỏ để hoàn thiện máy và đưa vào thực nghiệm.

IV. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của đề tài bao gồm cỏ voi quy mô trang trại và các kiểu cắt của máy băm cỏ chuyên dụng. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào việc thiết kế, tính toán, cải tiến và chế tạo máy cắt, băm và thổi cỏ voi trong quy mô vừa và nhỏ. Sử dụng phần mềm Autodesk Inventor 2014 trong thiết kế và mô phỏng chuyển động là một phần quan trọng trong nghiên cứu này. Nhóm nghiên cứu sẽ tiến hành thực nghiệm trên máy băm cỏ với các dãy tốc độ khác nhau để đảm bảo tính chính xác và hiệu quả của sản phẩm.

V. Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu bao gồm nhiều bước như nghiên cứu tài liệu, thực nghiệm, phân tích-tổng hợp và mô hình hóa. Nghiên cứu tài liệu sẽ giúp xác định các cơ cấu hoạt động và phương án truyền động tối ưu cho máy. Thực nghiệm sẽ được tiến hành trên máy băm cỏ để thu thập dữ liệu cần thiết cho việc tính toán. Phương pháp phân tích-tổng hợp sẽ giúp nhóm nghiên cứu tổng hợp các yếu tố cần thiết để đạt được yêu cầu sơ bộ ban đầu. Cuối cùng, mô hình hóa 3D sẽ được thực hiện để tạo ra sản phẩm hoàn chỉnh.

01/02/2025

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1: Tổng quan nghiên cứu đề tài - Sau 10 – 15 ngày trồng mầm cỏ mọc cao lên trên mặt đất thì trồng dặm vào những chỗ hom chết, xới xáo cỏ dại. - Mỗi lần cắt xong phải làm sạch cỏ dại, cắt sạch lá khô dưới gốc, vào mùa khô sau mỗi lần bón phân tiến hành tưới đẫm để giúp cỏ phát triển tốt. * Thời gian và lượng phân bón: - Đối với cỏ mới trồng, khi cây cỏ cao khoảng 30 – 35 cm tiến hành bón phân để giúp cây cỏ phát triển tốt. - Đối với cỏ voi đang trong thời gian khai thác, sau khi đã khai thác xong khoảng 10 – 15 ngày, cây cỏ đã xuất hiện mầm mới cao khoảng 20 – 25cm, tiến hành bón phân để giúp cây cỏ phát triển tốt.

- Lượng phân bón: mùa khô bón 80 kg Ure/lần thu hoạch, mùa mưa bón 80kg Ure + 15 kg KCl/ha/lần thu hoạch. - Bên cạnh việc bón phân định kỳ sau mỗi đợt thu hoạch thì hàng năm ta bổ sung thêm phân lân 400 kg/ha, bón vào đầu và cuối mùa mưa của năm. * Cách bón phân : Lượng phân bón được trộn đều với nhau và tiến hành bón đều trên diện tích trồng cỏ. Vào mùa mưa sau khi bón phân không cần tưới nước, nhưng vào mùa nắng sau khi bón phân xong thì tiến hành tưới để giúp cây cỏ hấp thu được lượng phân đã bón.

Thu hoạch: - Đợt thu hoạch khi cỏ được 50 – 60 ngày tuổi (không thu hoạch non đợt đầu ảnh hưởng tới khả năng tái sinh của cỏ). Các đợt sau thu hoạch cách nhau khoảng 40 - 45 ngày. Cắt non quá cỏ nhiều lá, mềm, bò thích ăn nhưng chất khô của cỏ rất thấp (có thể dưới 10%), vì vậy bò ăn no bụng nhưng vẫn thiếu chất khô. Cắt già quá phần thân dưới hoá gỗ cứng, bò ăn không hết trở nên lãng phí.

Cỏ voi không được chăm sóc sẽ phát triển chậm, thân già cứng sớm bò cũng không thích ăn. - Như vậy mỗi năm tiến hành thu hoạch 8 lần, ước lượng năng suất đạt khoảng 240 tấn/ha/năm. * Chú ý: Khi khai thác cỏ voi không nên phát sát mặt đất hoặc phát chừa gốc lại quá cao. Vì cỏ voi sau mỗi chu kỳ khai thác, cây sẽ bật mầm ở vị trí mắt gần sát gốc, nên nếu ta phát 8 do an Chương 1: Tổng quan nghiên cứu đề tài sát mặt đất có khả năng cây sẽ không bật mầm mới và dẫn tới chết cây, ngược lại nếu phát chừa gốc lại quá cao sẽ dẫn tới hiện tượng lồi gốc và cây phát triển lại rất yếu.

Một số kỹ thuật xử lý cỏ sau thu hoạch - Thức ăn xanh đem ủ nhờ lên men yếm khí hạn chế bị hư hỏng do ôxy hoá. - Acid tạo ra trong quá trình lên men hay acid bổ sung vào sao cho quá trình lên men đều dừng lại. Nguyên liệu: - Cỏ xanh hay một số phụ phế phẩm khác nhiều nước như: Vỏ, lỏi trái thơm, bã trái điều, hèm bia. - Vấn đề ủ xanh đặt ra khi nguồn cỏ xanh dồi dào vào mùa mưa, nhưng ta không thể phơi khô cất giữ đến mùa khô được.

Ngược lại, nếu khi cần mới cắt cho ăn thì chất lượng cỏ thay đổi rất nhiều, cỏ già sẽ kém tiêu hoá, lượng đạm giảm đáng kể và Lignin tăng. Đối với mỗi loại cỏ có thời kỳ thu cắt tối ưu. - Phạm vi trong tỉnh: Thân vỏ bắp non, xác khoai mì, thân cây họ đậu, dây khoai lang. là nguồn nguyên liệu khá lớn có thể dự trữ làm thức ăn xanh cho bò.

thực hành ủ thức ăn xanh. Ủ cỏ xanh với rỉđường và muối. - Nguyên liệu: Có thể ủ xanh cỏ tự nhiên, cỏ trồng (như cỏ voi, cỏ sả, cỏ họ đậu) hay thân cây bắp tươi, cây đậu phụng thậm chí cả cây lục bình. Cỏ nên cắt vào thời điểm trước khi ra hoa.Cỏ không quá non chứa nhiều nước khó ủ, cũng không chờ cỏ quá già.Nếu là cỏ trồng nên cắt sau 45 ngày.

Có thể ủ nhiều loại cỏ họ đậu với nhau, cỏ họ đậu nên ủ chung với cỏ voi. Các nguyên liệu bổ sung như rỉ đường 2-4 %, muối 1-2 % so với trọng lượng cỏ tươi. - Chuẩn bị nguyên liệu ủ cỏ: Chọn ngày nắng ráo để cắt cỏ, trải ra sân phơi cho héo, sau đó cắt ngắn độ 2-3 cm. Ủ chua thân, vỏ bắp thu trái non.

Cách làm hố ủ: Số lượngbắp ủ tính trên số lượng trâu, bò và số lượng vỏ bắp thu hoạch. Một con bò có thể ăn 15-20kg vỏ bắp ủ/ngày. Hầm ủ có thể tích 1m3 ủ được 600-800 kg vỏ, thân bắp non. Có hai loại hố ủ: hố hình khối và hố hình giếng.

Hố hình giếng: Giống như cái giếng bên trong xây gạch dày. Đối với hố đào không xây gạch, có thể 9 do an Chương 1: Tổng quan nghiên cứu đề tài lót bên trong bằng một túi nylon, chừa phần dư bên dưới để lót đáy hố, chừa phần dư bên trên để có thể cột chặt khi ủ xong hố. Cho vỏ, thân bắp vào hố ủ: - Cân vỏ bắp: Đối với hố có đường kính 1,2 m x đáy 1,2 m x cao 1,2m cho vào hố mỗi lớp:50kg vỏ bắp + 1kg cám + 0,5 kg muối (cám 2% + muối 1%). Hoặc50kg vỏ bắp+ 2,5kg mật đường + nước + 0,5 kg muối (mật đường 5% + muối 1%).

- Dậm bằng chân kỹ lưỡng, nhất là vách hố ủ. Cứ thực hiện cho đến khi đầy hố. - Khi đã ủ đầy hố, cột chặt miệng túi nylon. - Đặt một tấm vĩ, bên trên xếp những tảng đá hoặc những vật nặng.

Cách lấy vỏ bắp ủ cho bò ăn: - Có thể lấy cho bò ăn sau khi ủ 3 tuần. - Bốc bỏ phần bắp ủ bị nhiễm mốc hoặc vỏ bắp ủ bị nhũng. - Khi đã mở hố ủ nên cho bò ăn liên tục, không nên ngưng. - Tuỳ cấu trúc của hố mà lấy vỏ bắp ủ cho bò ăn: + Nếu hố dài nên lấy từng phần và xắn theo chiều sâu của hố.

+ Nếu hố hình giếng, lấy lớp trên rồi nén lại cho chặt, đậy kỹ như cũ. Đánh giá chất lượng vỏ bắp ủ bằng cảm quan: - Mùi thơm axit dễ chịu. - Màu vàng xanh của dưa cải muối, không mềmnhũng. - Vị không đắng và không chua gắt.

- Không có nấm mốc. Tình hình chăn nuôi trâu bò ở nước ta Tình hình chăn nuôi trâu bò thịt Về truyền thống chăn nuôi trâu bò thịt ở nước ta thực chất là chăn nuôi bò địa phương kết hợp lấy thịt với khai thác sức kéo và phân bón phục vụ sản xuất nông nghiệp. Ngày nay, trong khi đàn trâu bò cày kéo có xu hướng giảm thì chăn nuôi trâu bò theo hướng lấy thịt đang ngày càng phát triên mạnh hơn đê đáp ứng nhu 10 do an Chương 1: Tổng quan nghiên cứu đề tài cầu về thịt ngày càng tăng của nhân dân.1 cho thấy diễn biến đàn trâu bò qua một số năm gần đây ở nước ta. Năm Trâu Bò 1980 2 313 1 664 1985 2 590 2 598 1990 2 854 3 121 1995 2 963 3 638 2000 2 960 4 127 2005 2 922 5 541 2007 2 990 6 720 Nguồn: FAO Statistics (2005) Bảng 1.

1 Số lượng đàn trâu bò của cả nước trong những năm qua (1000 con) Phân bố của đàn trâu bò theo các vùng sinh thái được trình bày ở bảng 1. Khoảng 45% tổng số đàn bò của cả nước tập trung ở các tỉnh miền trung Việt Nam, đây là vùng cung cấp bò cày cho vùng đồng bằng sông Cửu Long và vùng đồng bằng châu thố Sông Hồng. Khoảng 54,5% số lượng đàn bò được phân bố trên 5 vùng sinh thái khác nhau của đất nước, là nguồn sức kéo chủ yếu của nông nghiệp cho các vùng trên. Tây Nguyên là vùng đất rộng lớn, có nhiều đất đai và đồng cỏ phù hợp cho chăn nuôi bò nhưng tại đây số lượng bò chỉ chiếm khoảng 10,7% tổng số bò của cả nước và đàn trâu rất ít.

Vùng sinh thái Đàn trâu (%) Đàn bò (%) 1. Miền núi phía bắc 58,3 16,9 2. Đồng bằng Sông Hồng 5,1 12,3 3. Bắc Trung bộ 23,9 20,2 4.

Nam Trung bộ 4,2 18,8 5. Miền Đông Nam bộ 3,9 12,2 7. Đồng bằng Sông Cửu long 1,6 8,5 Tổng số 100 100 Bảng 1. 2 Phân bổ đàn trâu bò theo vùng sinh thái (năm 2004) Nguồn: Niên giám thống kê (2005) 11 do an Chương 1: Tổng quan nghiên cứu đề tài Từ năm 1990 đến nay, đàn bò của nước ta phát triển với tốc độ tăng đàn hàng năm trên 4%.

Miền Bắc có Đồng Bằng Sông Hồng và miền Nam có Đông Nam Bộ là hai vùng có tốc độ phát triển đàn bò nhanh nhất so với các vùng sinh thái khác với tỷ lệ tương ứng là 7,61% và 9,85%. Tuy nhiên, khoảng gần 70-75% tổng đàn bò của cả nước hiện nay vẫn là bò vàng địa phương, sinh trưởng chậm, khối lượng thấp, trung bình con đực là 180-200 kg và bò cái từ 150-160 kg. Bò vàng có tỷ lệ thịt xẻ thấp khoảng 40-44% so với khối lượng sống. Thịt trâu bò trên thị trường chủ yếu là thịt của trâu bò nội (kiêm dụng lao tác-thịt).

Hiện nay (năm 2004), sản lượng thịt hơi trâu bò hàng năm của ta chỉ đạt khoảng trên 170 nghìn tấn trong tông số 2,5 triệu tấn thịt hơi của các loại gia súc gia cầm. Lượng thịt tiêu thụ bình quân khoảng 30 kg thịt hơi/người/năm, trong đó chỉ có khoảng 2,2 kg là thịt trâu bò. Xuất phát từ yêu cầu tiêu dùng và đế từng bước xây dựng đàn bò thịt ở Việt Nam, từ những năm 1960 Nhà nước đã có chương trình cải tiến đê nâng cao năng suất của đàn bò địa phương bằng cách cho lai với các giống bò Zêbu như bò Red Sindhi. Thực tế bò Red Sindhi đã được nhập vào nước ta từ đầu những năm 20 của thế kỷ trước và đã tạp giao với bò địa phương tạo ra bò Lai Sin có khả năng cho thịt tốt hơn bò địa phương rất nhiều.

Vào những năm 70 ngoài các giống bò thịt nhiệt đới như bò Red Sindhi, Sahiwal và Brahman ra thì một số bò ôn đới như Limousin, Hereford, Simmental, Santa Gertrudis, v. cũng đã được nhập nội để tăng cường việc lai tạo và cải tiến đàn bò địa phương trên phạm vi và quy mô lớn hơn. Các loại bò lai hướng thịt có tốc độ tăng trọng và khối lượng trưởng thành khá cao (45-47%). Tuy nhiên, cho đến nay đàn bò lai mới chiếm khoảng 25-30% tống đàn bò của cả nước.

Để phát triến chăn nuôi bò thịt chất lượng cao, trong các năm 2002-2004 khoảng 2500 con bò thịt nhiệt đới giống Brahman và Droughtmaster của Australia đã được nhập vào nước ta.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Bài viết "Nghiên cứu và phát triển máy cắt cỏ voi tại HCMUTE" trình bày những tiến bộ trong việc thiết kế và chế tạo máy cắt cỏ voi, một công cụ quan trọng trong nông nghiệp hiện đại. Bài viết nhấn mạnh các lợi ích của máy cắt này, bao gồm khả năng tăng năng suất lao động, giảm thiểu thời gian và công sức trong việc thu hoạch cỏ, từ đó góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất nông nghiệp. Độc giả sẽ tìm thấy thông tin hữu ích về quy trình nghiên cứu, các thử nghiệm và kết quả đạt được, giúp họ hiểu rõ hơn về ứng dụng của công nghệ trong nông nghiệp.

Nếu bạn quan tâm đến các nghiên cứu và ứng dụng công nghệ trong lĩnh vực thực phẩm, hãy khám phá thêm về Luận văn thạc sĩ nghiên cứu ứng dụng hộp tích hợp màng map bảo quản quả xoài và bơ, nơi bạn sẽ tìm thấy những phương pháp bảo quản thực phẩm hiệu quả. Ngoài ra, bài viết về Luận văn nghiên cứu sản xuất sản phẩm nước chuối lên men cũng sẽ cung cấp cho bạn cái nhìn sâu sắc về quy trình sản xuất thực phẩm lên men. Cuối cùng, đừng bỏ lỡ Luận văn nghiên cứu xây dựng chương trình haccp cho dây chuyền sản xuất cà phê rang xay moka, giúp bạn hiểu rõ hơn về tiêu chuẩn an toàn thực phẩm trong sản xuất. Những tài liệu này sẽ mở rộng kiến thức của bạn về ứng dụng công nghệ trong nông nghiệp và thực phẩm.