PHẦN MỞ ĐẦU 1 Tên đề tài/dự án: Nghiên cứu thiết kế, chế tạo máy trồng khoai mì 2 hàng MTKM – 2 Chủ nhiệm đề tài/dự án: Nguyễn Thị Kiều Hạnh Cơ quan chủ trí: Trường đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh Thời gian thực hiện: 21 tháng, từ tháng 4/2014 đến tháng 12 ề tài từ tháng 9/2013 đến tháng 12/2015 (gia hạn 3 tháng). Kinh phì được duyệt: 280.000 đ Kinh phì đã cấp: Đợt 1: 140.000 đ theo Thông báo số ./TB-SKHCN Đợt 2: 110.000 đ theo Thông báo số ./TB-SKHCN 2 Mục tiêu: 2.1 Mục tiêu tổng quát: Cơ giới hóa công việc trồng khoai mỳ 2.2 Mục tiêu cụ thể: Thiết kế, chế tạo máy trồng khoai mỳ từ cây hom liên liên hợp với máy kéo 4 bánh bơm công suất 50 HP nhằm: + Giảm chi phì trồng khoai mỳ: - Giảm giá thành trồng khoai mỳ trên 60 %; - Giảm chi phì lao động: trên 80%. + Nâng cao hiệu quả trồng khoai mỳ. 3 Nội dung: Nội dung công việc đã đăng ký (đối chiếu với thuyết minh đề tài và hợp đồng đã ký) và thực hiện trính bày như bảng 1.
Nội dung công việc nghiên cứu của đề tài đã đăng ký và thực hiện TT Công việc dự kiến Công việc đã thực hiện Mức độ hoàn thành (%) 1 Nghiên cứu tổng quan: Nghiên cứu tổng quan: 100 - Nghiên cứu tính hính cơ giới - Nghiên cứu tính hính cơ giới hóa canh tác khoai mỳ ở trong hóa canh tác khoai mỳ ở trong và ngoài nước; và ngoài nước; - Nghiên cứu yêu cầu nông học - Nghiên cứu yêu cầu nông học trồng khoai mí; trồng khoai mí; 1 - Nghiên cứu quy trính công - Nghiên cứu quy trính công nghệ trồng khoai mí và máy nghệ trồng khoai mí và máy trồng khoai mí. 2 Nghiên cứu cơ sở khoa học thiết Nghiên cứu cơ sở khoa học thiết 100 kế máy trồng khoai mí: kế máy trồng khoai mí: - Nghiên cứu thực nghiệm xác - Nghiên cứu thực nghiệm xác định các dữ liệu thiết kế; định các dữ liệu thiết kế; - Xác định mô hính và sơ đồ - Xác định mô hính và sơ đồ động học máy trồng khoai mí. động học máy trồng khoai mí. 3 Tình toán thiết kế máy trồng Tình toán thiết kế máy trồng 100 khoai mì.
4 Xây dựng quy trính công nghệ Xây dựng quy trính công nghệ 100 chế tạo máy trồng khoai mí. chế tạo máy trồng khoai mí. 5 Chế tạo máy trồng khoai mí. + Chế tạo hoàn chỉnh máy trồng 100 khoai mì.
+ Khảo nghiệm sơ bộ 6 Khảo nghiệm máy trồng khoai Số liệu khảo nghiệm 100 mì. 7 Nghiệm thu đề tài Báo cáo tổng kết, báo cáo tóm 100 tắt và các hồ sơ minh chứng 4. Sản phẩm khoa học của đề tài: Sản phẩm khoa học của đề tài đã đăng ký (đối chiếu với thuyết minh đề tài và hợp đồng đã ký) và thực hiện trính bày như bảng 2. Sản phẩm khoa học của đề tài đã đăng ký và thực hiện.
TT Sản phẩm khoa học đã đăng ký Sản phẩm khoa học đã thực hiện Mức độ Tên sản phẩm, ĐVT Sl. Tên sản phẩm, ĐVT Sl. hoàn thành (%) 1 Báo cáo kết quả nghiên 10 Báo cáo kết quả nghiên 10 100 cứu, bộ cứu, bộ 2 Báo cáo tóm tắt, bộ 10 Báo cáo tóm tắt, bộ 10 100 3 Bộ bản vẽ thiết kế máy 01 Bộ bản vẽ thiết kế máy 01 100 trồng khoai mí: MTKM trồng khoai mí: MTKM –2 –2 4 Bộ quy trính công nghệ 01 Bộ quy trính công nghệ 01 100 chế tạo máy trồng khoai chế tạo máy trồng khoai mì: MTKM – 2 mì: MTKM – 2 5 Máy trồng khoai mí 01 Máy trồng khoai mí 01 100 MTKM – 2 MTKM – 2 6 01 luận văn thạc sĩ 01 01 luận văn thạc sĩ 01 100 7 01 Bài báo khoa học 01 01 Bài báo khoa học 01 100 2 Chƣơng 1. NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN 1.
Nội dung nghiên cứu 1) Nghiên cứu tính hính cơ giới hóa canh tác khoai mì ở trong và ngoài nước. 2) Nghiên cứu yêu cầu nông học trồng khoai mí. 3) Nghiên cứu quy trính công nghệ trồng khoai mí và máy trồng khoai mí. Cách tiếp cận và phƣơng pháp nghiên cứu 1.
Cách tiếp cận + Tiếp cận các tài liệu, công trính khoa học nghiên cứu liên quan: - Về kỹ thuật canh tác cây khoai mí; - Về máy trồng các cây trồng cạn nói chung và cây khoai mí nói riêng; + Tiếp cận bằng điều tra, khảo sát trực tiếp tại các vùng canh tác khoai mí tập trung ở các tỉnh thuộc Miền Đông Nam Bộ, Tây Nguyên và Miền Trung để tím hiểu tính hình canh tác khoai mí; nhu cầu về máy trồng khoai mí; các yêu cầu khi trồng khoai mì. Phương pháp nghiên cứu Áp dụng các phương pháp điều tra thống kê, tra cứu tài liệu để nghiên cứu máy trồng khoai mí. Kết quả và thảo luận 1. Nghiên cứu tình hình cơ giới hóa canh tác khoai mì ở trong và ngoài nước 1.
Tổng luận các công trình ở ngoài nước về máy trồng khoai mì đã công bố Trồng khoai mì bằng máy đã được nhiều nước nghiên cứu rất sớm. Điển hính là Ấn Độ, Brazin, Malaisia, Thái Lan và gần đây nhất là Trung Quốc với 3 hướng cơ giới hóa trồng khoai mì là liên hợp máy rạch hàng trồng hom khoai mì kết hợp thủ công, liên hợp máy trồng khoai mì bán tự động và máy trồng khoai mì tự động (dạng liên hợp máy hoặc máy tự hành). Nhưng cho đến nay chưa thấy có bất kỳ công bố khoa học hay thương mại nào về mẫu máy trồng khoai mì tự động mà vẫn còn trong các giai đoạn nghiên cứu về nguyên lý, mô hính. Ở liên hợp máy trồng khoai mì bán tự động gồm có hai loại chình sau là liên hợp máy trồng từ hom khoai mì bán tự động và liên hợp máy trồng từ thân cây khoai mì bán tự động.
Với liên hợp máy trồng từ hom khoai mì bán tự động thực 3 hiện công đoạn trồng khoai mì trên cơ sở hom đã được chuẩn bị (cắt thân cây khoai mì thành hom), còn với liên hợp máy trồng khoai mì bán tự động thực hiện công đoạn trồng khoai mì không cần chuẩn bị hom. a) Liên hợp máy rạch hàng trồng từ hom khoai mì kết hợp thủ công (Theo [5], [24]) Việc trồng khoai mì bằng liên hợp máy rạch hàng trồng từ hom khoai mì kết hợp thủ công phải tiến hành chuẩn bị hom khoai mì bằng thủ công (hính 1.1) và trồng khoai mí bằng thủ công (hính 1. Mức độ cơ giới hóa quá trính trồng chỉ dừng lại là rạch hàng, các khâu còn lại đều là thủ công (kể cả cắt hom, ví việc đưa thân cây khoai mì vào máy cắt hom cũng bằng thủ công). Cắt hom khoai mì bằng thủ công.
Trồng khoai mì theo phương pháp thủ công. Mọi nghiên cứu theo hướng cơ giới hóa này chỉ nhằm cải tiến khâu rạch hàng và quản lý lao động thủ công. Các yêu cầu kỹ thuật trồng bị vi phạm như hom được cắt không đúng quy định, rải hom không đều cả theo hàng hay trên luống trồng, hom lại bị phơi làm ảnh hưởng đến tỉ lệ mọc mầm và phát triển của cây khoai 4 mì, Và hơn cả là chi phì trồng rất cao do chi phì lao động thủ công rất lớn. Với nhiều lý do khác nhau mà phương pháp trồng khoai mì bằng máy rạch hàng trồng hom khoai mì kết hợp thủ công hiện vẫn còn đang áp dụng phổ biến ở nhiều quốc gia, trong đó chủ yếu là ở Việt Nam, Trung Quốc, Thái Lan, Cămpuchia, Lào, Mianmar, và nhiều nước thuộc châu Phi, Mỹ – Latin khác.
Với tồn tại như đã phân tìch, đề tài không theo hướng nghiên cứu cơ giới hóa trồng khoai mì theo hướng trồng bằng máy rạch hàng kết hợp thủ công. b) Liên hợp máy trồng từ hom khoai mì bán tự động (Theo [5], [24]) Máy trồng khoai mì từ hom bán tự động là tổ hợp máy cắt hom khoai mì và liên hợp trồng hom khoai mì bán tự động được áp dụng ở nhiều quốc gia có ngành trồng khoai mì phát triển từ những năm 1960. Trong đó có Thái Lan, Malaisia, Brazin,…Ở Trung Quốc không thấy sử dụng, công bố về loại máy trồng khoai mì kiểu này. Cho đến nay mô hính này còn áp dụng ở một số quốc gia như ở châu Á, châu Phì và châu Mỹ Latinh.
Máy cắt hom khoai mì của Thái Lan.Máy cắt hom khoai mì.Động cơ truyền động cho cơ cấu cam; 2. Phễu cấp liệu; 5.Động cơ truyền động cho đĩa cắt; 8. (Theo Development of a Stem Cutting Unit for a Cassaca Planter, J, Lungkapin, V. Cấu tạo của máy cắt hom khoai mì Thái Lan (hính 1.3) gồm có khung máy, trên đó lắp đĩa cắt, đĩa đỡ hom, ống nạp hom và ống thoát hom, trục cắt, trục cam, cơ cấu cam.
Động cơ truyền động cho cơ cấu cam có công suất 0,37 kW, còn cho 5 đĩa cắt có công suất 0,75 kW. Bộ phận cắt sử dụng nguyên lý cắt bằng “đĩa cưa”, khi cắt thực hiện hai chuyển động là chuyển động quay tròn và chuyển động tịnh tiến. Đĩa cắt quay với vận tốc từ 1. Thân cây khoai mì được thả vào ống nạp và được chặn lại bởi đĩa đỡ và được cắt bằng đĩa cắt.
Cơ cấu cam làm nhiệm vụ điều khiển số lần cắt của đĩa cắt. Máy thực hiện cắt hom với độ dài từ 150 ÷ 300 mm, năng suất 5. Máy cắt hom của Thái Lan còn một số tồn tại như trầy xước đầu hom do cắt bằng lưỡi cưa hay dễ vỡ đầu hom do không có bộ phận giữ hom làm thân cây khoai mì quay lung tung trong quá trính cắt.4 giới thiệu máy cắt hom khoai mì của Malaysia. Cấu tạo máy gồm 7 đĩa cắt dạng đĩa răng cưa (cũng như của Thái Lan), hai bộ truyền động xìch có gắn tay gạt làm nhiệm vụ như một băng chuyền gạt thân cây khoai mì về phìa đĩa cắt.
Hệ thống kẹp cây khi cắt bao gồm phần kẹp và tay kẹp. Tay kẹp quay quanh trục và ép thân cây khoai mì vào lưỡi dao khi cây khoai mí trên băng truyền di chuyển đến đĩa cắt. Các bộ phận cắt được truyền động từ động cơ xăng công suất nhỏ. Máy cắt hom khoai mì của Malayxia.
(Theo Mechanization Possibilites for Cassava Production Malaysia H. Sukra) Máy cắt hom khoai mì của Malayxia có nguyên lý làm việc như sau: Cây khoai mì được đặt trên băng chuyền sẽ được chuyển đến gần phìa bộ phận cắt để lưỡi cưa quay cắt cây khoai mì. Hom khoai mì rơi xuống máng nghiêng và rơi vào thùng chứa hom. Với 7 đĩa dao cắt, máy cắt hom cắt đồng thời 6 hom và loại bỏ phần ngọn và gốc thân khoai mì.
Năng suất máy đạt 3.