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

• Tác giả: Huỳnh Ngọc Tiển
• Người hướng dẫn: ThS. Đặng Minh Phụng
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM
• Chuyên ngành: Công Nghệ Chế Tạo Máy
• Đề tài: Nghiên Cứu Phát Triển Thiết Kế Chế Tạo Máy Cắt Và Băm Cỏ Voi
• Loại tài liệu: Đồ Án Tốt Nghiệp
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

• 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

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.