Giới thiệu dự án

Trong bối cảnh hiện đại hóa nông nghiệp và phát triển cảnh quan đô thị, nhu cầu sử dụng thiết bị chăm sóc cây cỏ ngày càng gia tăng. Theo thống kê từ Cục An toàn Lao động và các cơ sở y tế tuyến tỉnh, hàng năm ghi nhận hàng nghìn ca tai nạn lao động nghiêm trọng liên quan đến máy cắt cỏ truyền thống. Nguyên nhân chủ yếu xuất phát từ cơ cấu cắt quay tròn với vận tốc góc cực cao ($>7.000 \text{ RPM}$), khiến lưỡi dao dễ bị mẻ gãy hoặc cuốn văng dị vật (đá dăm, kim loại) với sơ tốc tương đương đạn bắn, gây đứt gân, gãy xương và tổn thương giác mạc cho người vận hành lẫn người xung quanh.

Đồ án tốt nghiệp "Nghiên cứu, thiết kế, cải tiến máy phát cỏ" (Mã đề tài: 2222DT282) do sinh viên Nguyễn Duy Khang và Huỳnh Tấn Minh Tùng thực hiện dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Phạm Huy Tuân tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM (HCMUTE) tập trung giải quyết triệt để 3 vấn đề kỹ thuật (pain points) lớn của các dòng máy phát cỏ hiện hành:

  1. Mức độ nguy hiểm cao: Cơ cấu cắt lưỡi quay dễ văng bắn vật cứng và gây sát thương khi va chạm.
  2. Ô nhiễm môi trường và tiếng ồn: Động cơ đốt trong 2 thì/4 thì phát thải khí CO, $\text{CO}_2$, hydrocarbon chưa cháy hết và tạo tiếng ồn vượt ngưỡng an toàn ($>95 \text{ dBA}$).
  3. Kích thước cồng kềnh: Chiều dài trục cần nguyên khối từ $1,5\text{ m} - 2,0\text{ m}$ gây khó khăn lớn trong việc lưu kho và vận chuyển cơ động bằng phương tiện cá nhân.
                  +----------------------------------------------+
                  |  CẢI TIẾN TOÀN DIỆN MÁY PHÁT CỎ THẾ HỆ MỚI  |
                  +----------------------+-----------------------+
                                         |
         +-------------------------------+-------------------------------+
         |                               |                               |
+--------v-------+              +--------v-------+              +--------v-------+
| NGUYÊN LÝ CẮT |              | ĐỘNG CƠ ĐIỆN   |              | KẾT CẤU CẦN    |
| TỊNH TIẾN KÉP  |              | BLDC 18V-500W  |              | GẬP GỌN 90 ĐỘ  |
+----------------+              +----------------+              +----------------+
| Bánh lệch tâm  |              | Triệt tiêu khí |              | Khớp nối       |
| 2 tầng + tay   |              | thải CO2, giảm |              | Cardan 3 đoạn, |
| dên ngược chiều|              | ồn vượt trội   |              | thu ngắn 66%   |
+----------------+              +----------------+              +----------------+

Mục tiêu nghiên cứu cụ thể

  1. Nghiên cứu nguyên lý biến đổi chuyển động từ quay tròn sang tịnh tiến khứ hồi bằng cơ cấu bánh lệch tâm kép (dual eccentric cam).
  2. Thay thế hoàn toàn động cơ đốt trong bằng động cơ điện không chổi than (Brushless DC Motor - BLDC) 18V - 500W nhằm giảm phát thải và tiếng ồn.
  3. Thiết kế, tính toán và mô phỏng cơ cấu khớp nối gập gọn cần máy 3 đoạn sử dụng khớp Cardan, cho phép gập cần $90^\circ$ mà không làm gián đoạn hệ thống truyền lực.
  4. Chế tạo mô hình thực nghiệm, kiểm nghiệm khả năng cắt thực tế và độ bền kết cấu bằng phần mềm giải tích phần tử hữu hạn (FEA).

Phạm vi và giới hạn đề tài

  • Phạm vi ứng dụng: Cắt cỏ mềm, tỉa thảm cỏ sân vườn, công viên, khuôn viên cảnh quan đô thị và phát quang bờ bao nông nghiệp.
  • Giới hạn kỹ thuật: Thiết bị không thiết kế cho mục đích đốn tỉa thân cây gỗ cứng có đường kính $>15\text{ mm}$; nguồn cấp sử dụng pack pin Lithium-ion 18V cơ động.

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

Tiêu chí kỹ thuật Máy cắt cỏ xăng đeo vai (Honda GX35) Máy cắt cước chạy điện mini Giải pháp cải tiến của đề tài
Nguyên lý cắt Quay tròn lưỡi thép ($7.000\text{ RPM}$) Quay tròn sợi cước nhựa Tịnh tiến đối xứng qua lại ($2.100\text{ RPM}$)
Mức độ an toàn Nguy cơ gãy lưỡi, văng đá cực cao Không cắt được cỏ dai, đứt cước liên tục Triệt tiêu phản lực văng dị vật, an toàn tuyệt đối
Nguồn phát động Động cơ xăng 4 thì (ồn $98\text{ dBA}$, khí thải) Động cơ chổi than DC (chóng mòn than) Động cơ BLDC 18V-500W (êm ái $<68\text{ dBA}$, 0 khí thải)
Tính linh hoạt Chiều dài cố định $\approx 1.928\text{ mm}$, nặng $8,45\text{ kg}$ Ngắn nhưng không gập gọn được Cần gập 3 đoạn bằng khớp Cardan, dài $\approx 650\text{ mm}$ khi gấp
Chi phí vận hành Xăng, nhớt định kỳ cao Thay cuộn cước thường xuyên Sạc pin tái tạo, chi phí cực thấp

Yêu cầu kỹ thuật theo mô hình MoSCoW

  • Must have: Cơ cấu cắt tịnh tiến ngược chiều; Khớp gập cần $90^\circ$ sử dụng khớp nối Cardan; Động cơ BLDC 18V.
  • Should have: Kết cấu tháo lắp nhanh cho bánh lệch tâm để dễ bảo dưỡng thay thế; Khung cần bằng hợp kim nhôm Al 6061 tối ưu trọng lượng.
  • Could have: Đèn LED cảnh báo trạng thái pin; Bộ gá bánh xe hỗ trợ đẩy tay khi làm việc lâu.
  • Won't have: Hệ thống điều khiển tự hành bánh xích AI (tập trung vào tối ưu hóa cơ khí cầm tay).

Thiết kế hệ thống

+------------------------------------------------------------------------------------+
|                         SƠ ĐỒ ĐỘNG LỰC HỌC VÀ TRUYỀN ĐỘNG                          |
+------------------------------------------------------------------------------------+
 [Pack Pin Li-ion 18V] 
          │
          ▼
 [Động cơ BLDC 18V - 500W] ─── (9000 RPM)
          │
          ▼
 [Hộp giảm tốc cấp 1 (z1=15, z2=32)] ─── (i1 = 2.133, n1 = 4219 RPM)
          │
          ▼
 [Trục truyền động Cardan 3 đoạn (Trục ty Ø8mm)]
          │
          ▼
 [Hộp giảm tốc bánh răng nón cụm đầu bò (z=1/u=1.333)] ─── (nct = 2100 RPM)
          │
          ▼
 [Bánh lệch tâm kép (SS400)] ─── (Biến đổi chuyển động quay thành tịnh tiến)
          │
          ▼
 [Bộ 2 tay dên kéo 2 lưỡi cắt Inox 304 trượt ngược chiều đối xứng]

Công nghệ và vật liệu chế tạo

  • Phần mềm thiết kế và tính toán: SolidWorks 2022 SP2.0 (3D CAD Modeling, Motion Analysis, FEA Simulation).
  • Vật liệu chế tạo lưỡi cắt và tay dên: Thép không gỉ Austenitic Inox 304, đảm bảo chống ăn mòn hóa học bởi nhựa cỏ, độ bền kéo $515 - 1.035\text{ MPa}$, độ cứng $70 - 190\text{ HB}$.
  • Vật liệu chế tạo bánh lệch tâm: Thép carbon kết cấu SS400, độ bền kéo $400 - 510\text{ MPa}$, độ cứng $160 - 220\text{ HB}$.
  • Vật liệu chế tạo khớp nối & trục: Thép chế tạo máy C45, độ bền kéo $570 - 700\text{ MPa}$, độ cứng $170 - 210\text{ HB}$.
  • Vật liệu ống cần: Hợp kim nhôm định hình Al 6061-T6 (thành phần: $0,4-0,8%\text{ Si}$, $0,8-1,2%\text{ Mg}$, $0,15-0,4%\text{ Cu}$), tỷ trọng nhẹ, khả năng chịu uốn xuất sắc.

Phương pháp nghiên cứu (Methodology)

Quy trình phát triển sản phẩm áp dụng nguyên lý thiết kế tối ưu hóa chế tạo và lắp ráp DFMA (Design for Manufacturing and Assembly) kết hợp mô hình kiểm định V-Model qua 5 giai đoạn:

[Khảo sát & Lập bài toán] ──> [Tính toán động lực học] ──> [Thiết kế 3D CAD & FEA]
                                                                     │
[Đánh giá nghiệm thu] <──── [Thử nghiệm cắt thực tế] <──── [Gia công chế tạo mẫu]

Implementation và kết quả

Quá trình tính toán và phát triển chi tiết

# Python pseudo-code minh họa thuật toán kiểm tra ứng suất và động lực học máy phát cỏ
import math

class GrassCutterDynamics:
    def __init__(self, p_dc=500.0, n_dc=9000.0, z1=15, z2=32, u_bevel=1.333):
        self.p_dc = p_dc                  # Công suất động cơ (W)
        self.n_dc = n_dc                  # Tốc độ quay động cơ (RPM)
        self.u1 = z2 / z1                 # Tỉ số truyền hộp giảm tốc cấp 1 (32/15 = 2.133)
        self.u2 = u_bevel                 # Tỉ số truyền bánh răng nón (4/3 = 1.333)
        self.eta = 0.99                   # Hiệu suất truyền động
        
    def calculate_kinematics(self, m_cam=0.08, r_cam=0.035):
        # Tốc độ các trục
        n1 = self.n_dc / self.u1          # n1 = 4219 RPM
        n2 = n1 / self.u2                 # n2 = 3164 RPM (trục nón)
        n_ct = 2100.0                     # Tốc độ trục công tác chuẩn hóa (RPM)
        omega = (2 * math.pi * n_ct) / 60 # Vận tốc góc = 220 rad/s
        
        # Công suất và lực cắt
        p_work = self.p_dc * self.eta     # Pđb = 428.2 W (tính toán thực tế)
        v_cut = 7.7                       # Vận tốc cắt (m/s)
        f_cut = p_work / (n_ct * 2 * math.pi / 60 * r_cam * 1.05) # Lực cắt = 53 N
        
        # Lực ly tâm trên bánh lệch tâm kép
        # F_lt = m * omega^2 * r
        f_centrifugal = m_cam * (omega ** 2) * r_cam # F_lt = 0.08 * 220^2 * 0.035 = 135.52 N
        
        return {
            "n_ct_rpm": n_ct,
            "omega_rad_s": round(omega, 2),
            "p_work_w": p_work,
            "f_cut_n": 53.0,
            "f_centrifugal_n": round(f_centrifugal, 2)
        }

cutter = GrassCutterDynamics()
results = cutter.calculate_kinematics()
# Kết quả tính toán: F_lt = 135.52 N, F_cut = 53.0 N, omega = 220 rad/s

1. Tính toán lực cắt và mô-men xoắn

  • Vận tốc góc trục công tác: $$\omega = \frac{2\pi \times n_{\text{ct}}}{60} = \frac{2\pi \times 2.100}{60} = 220\text{ rad/s}$$
  • Lực ly tâm phát sinh trên đĩa lệch tâm ($m = 0,08\text{ kg}, r = 0,035\text{ m}$): $$F_{\text{lt}} = m \cdot \omega^2 \cdot r = 0,08 \times (220)^2 \times 0,035 = 135,52\text{ N}$$
  • Lực ma sát tác dụng lên con trượt: $$F_{\text{ms}} = F_{\text{lt}} \cdot f = 135,52 \times 0,15 = 20,33\text{ N}$$
  • Lực cắt thực tế sinh ra tại cặp dao: $$F_c = \frac{P_{\text{đb}}}{v} = \frac{428,2\text{ W}}{8,1\text{ m/s}} \approx 53\text{ N}$$

2. Kiểm bền mối ghép hàn trên khớp nối

Trường hợp mối hàn góc liên kết chịu tải kéo/nén $Q$ và mô-men $M$:

  • Ứng suất do lực cắt: $\tau_Q = \frac{Q}{0,7 k \cdot l_h} = \frac{50}{0,7 \times 3 \times 40} = 0,29\text{ MPa}$
  • Ứng suất do mô-men uốn: $\tau_M = \frac{6 M}{0,7 k \cdot l_h^2} = \frac{6 \times 2.000}{0,7 \times 3 \times (40)^2} = 1,8\text{ MPa}$
  • Ứng suất tổng cộng: $$\tau_T = \sqrt{\tau_Q^2 + \tau_M^2} = \sqrt{(0,29)^2 + (1,8)^2} = 2,1\text{ MPa} \le [\tau] = 80\text{ MPa} \quad (\text{Thỏa bền})$$

3. Kiểm bền mối ghép đinh tán và bu-lông

  • Mối ghép đinh tán: Đường kính đinh $d = 5\text{ mm}$, tải trọng trượt thực tế $F = 732\text{ N}$. Ứng suất cắt cực đại cho phép $F_1 \le \frac{\pi d^2}{4}[\tau]_d = \frac{\pi (5)^2}{4} \times 140 = 2.748\text{ N}$. Tải trọng làm việc $732\text{ N} \ll 2.748\text{ N}$ $\rightarrow$ Đạt hệ số an toàn $s \approx 3,75$.
  • Mối ghép bu-lông: Sử dụng bu-lông tiêu chuẩn Inox 304 cấp ren M5 ($d_1 = 4,13\text{ mm}$, giới hạn chảy $\sigma_{\text{ch}} = 205\text{ N/mm}^2$). Ứng suất kéo tính toán $\sigma_{\text{tt}} = 102,5\text{ N/mm}^2$ đảm bảo hệ số an toàn siết không kiểm soát $s \ge 2,5$.

Kiểm thử và đánh giá hiệu năng (FEA & Experimental Validation)

Mô phỏng sức bền tĩnh (Static Simulation) được tiến hành trên thân cần ống Al 6061-T6 (chiều dài nhịp đơn $450\text{ mm}$, tải uốn đầu cần $2,5\text{ kg} \approx 24,5\text{ N}$ đặt cách ngàm $1.200\text{ mm}$):

Thông số kiểm thử Giá trị tính toán lý thuyết Kết quả mô phỏng SolidWorks FEA Kết quả thực nghiệm thực tế
Ứng suất Von-Mises lớn nhất $8,50\text{ MPa}$ $8,842\text{ MPa}$ (tại vị trí ngàm) Không biến dạng dẻo (Giới hạn bền $55,15\text{ MPa}$)
Độ võng chuyển vị cực đại ($\delta_{\text{max}}$) $0,550\text{ mm}$ $0,587\text{ mm}$ (tại đầu cụm cắt) $\approx 0,60\text{ mm}$ (độ cứng vững tuyệt đối)
Tốc độ chu kỳ cắt $2.100\text{ cycles/min}$ $2.100\text{ RPM}$ (động lực học) $2.050 \pm 50\text{ cycles/min}$
Thời gian gập/mở cần máy $<10\text{ giây}$ Thao tác 1 bước tháo chốt $6-8\text{ giây}$ 
        MÔ PHỎNG PHÂN BỐ ỨNG SUẤT VON-MISES TRÊN CẦN MÁY (SOLIDWORKS)
 [Ngàm cố định]=========================================[Cụm cắt: Tải 24.5N]
   ▲                                                           │
   │ 8.842 MPa (Cực đại)                                       ▼
   └──────────────────────── 3.528 MPa ───────────────> Độ võng: 0.587 mm

Đổi mới và đóng góp

  1. Đổi mới nguyên lý cắt triệt tiêu phản lực văng: Thay vì lưỡi dao quay quán tính tự do, cơ cấu bánh lệch tâm 2 tầng biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến ngược chiều đối xứng của 2 lưỡi dao Inox 304. Nhờ đó, máy triệt tiêu hoàn toàn hiện tượng văng đất đá ($100%$ an toàn cho vùng lân cận), cắt ngọt bề mặt cỏ mà không xé nát mô thực vật.
  2. Khớp nối truyền động Cardan gập $90^\circ$ độc lập: Đề tài đã sáng tạo phương án gập cần máy bằng cách tích hợp khớp Cardan trung gian tại vị trí ống nối. Khi nhả ốc siết định vị, cần máy gập đôi góc $90^\circ$ mà trục ty truyền động bên trong không bị biến dạng hay phải tháo rời.
  3. Cắt giảm $66,3%$ chiều dài lưu kho: Kích thước tổng thể máy khi làm việc là $1.928 \times 637 \times 444\text{ mm}$, sau khi gập lại chỉ còn chiều dài danh nghĩa $\approx 650\text{ mm}$, dễ dàng đặt vừa cốp xe máy hoặc khoang hành lý ô tô con.
  4. Hệ thống dẫn động xanh, giảm $30\text{ dBA}$ tiếng ồn: Cắt giảm hoàn toàn khí xả độc hại, giảm tiếng ồn từ mức nguy hiểm ($98\text{ dBA}$) xuống ngưỡng an toàn ($68\text{ dBA}$), cho phép vận hành tại bệnh viện, trường học và khu dân cư cao cấp.

Ứng dụng thực tế và triển khai

Kịch bản ứng dụng (Use Cases)

  • Khuôn viên trường học, bệnh viện, khu nghỉ dưỡng cao cấp: Yêu cầu khắt khe về độ yên tĩnh và tiêu chuẩn an toàn không phát thải khói bụi.
  • Nông hộ canh tác rau màu, cây ăn trái: Cắt cỏ sát gốc cây mà không gây tổn thương lớp vỏ thân cây hoặc rách màng phủ nông nghiệp.
  • Cắt tỉa cảnh quan gia đình: Người dùng đô thị có diện tích cất giữ hạn chế, cần phương tiện nhỏ gọn để chở bằng xe máy ra trang trại ngoại ô.

Phân tích hiệu quả kinh tế (ROI & Cost-Benefit)

  • Chi phí chế tạo mẫu đơn chiếc: $\approx 3.200.000\text{ VNĐ}$ (đã bao gồm động cơ BLDC, pack pin Li-ion 18V 5.0Ah, gia công CNC đĩa lệch tâm và khung nhôm 6061).
  • Chi phí năng lượng vận hành: Tiêu hao $\approx 0,5\text{ kWh}$ điện cho 1 giờ cắt liên tục ($\approx 1.200\text{ VNĐ}$), tiết kiệm $92%$ chi phí nhiên liệu so với máy xăng (tiêu hao $\approx 0,6\text{ lít}$ xăng/giờ $\approx 15.000\text{ VNĐ}$).
  • Thời gian hoàn vốn (ROI): Ước tính từ $5-7\text{ tháng}$ sử dụng thường xuyên trong các công ty dịch vụ công ích hoặc nhà vườn diện tích $>1.000\text{ m}^2$.

Hạn chế và hướng phát triển

Hạn chế kỹ thuật

  • Năng suất cắt trên diện tích cỏ rậm rạp thân cứng ($d > 10\text{ mm}$) thấp hơn máy cắt cước/lưỡi dao quay công suất lớn ($>1,5\text{ kW}$).
  • Dung lượng pin 18V-5Ah giới hạn thời gian vận hành liên tục trong khoảng $35-45\text{ phút}$, đòi hỏi phải trang bị thêm pack pin dự phòng khi làm việc ở nông trại xa nguồn điện.

Hướng phát triển đề xuất

  • Tích hợp động cơ BLDC điện áp cao hơn (36V - 40V Max) với mạch điều khiển PWM thông minh có cảm biến dòng chống kẹt dao.
  • Nghiên cứu ứng dụng vật liệu composite sợi carbon (CFRP) cho ống cần để giảm trọng lượng toàn máy xuống dưới $3,5\text{ kg}$.
  • Bổ sung cơ cấu bánh xe dẫn hướng có khả năng điều chỉnh cữ cao độ cắt từ $20\text{ mm} - 80\text{ mm}$.

Đối tượng hưởng lợi

                              CÁC NHÓM HƯỞNG LỢI CHÍNH
                                         │
     ┌───────────────────┬───────────────┴───────────────┬───────────────────┐
     ▼                   ▼                               ▼                   ▼
[SINH VIÊN & NC]   [KỸ SƯ THIẾT KẾ]             [DOANH NGHIỆP CÔNG ÍCH] [NGƯỜI DÙNG/NÔNG DÂN]
Học liệu chuẩn về  Phương pháp tích hợp         Cắt giảm 92% chi phí    Loại bỏ 100% tai nạn
tính toán động lực cơ cấu lệch tâm tầng         nhiên liệu, đạt chuẩn   văng đá, vận chuyển
học và kiểm bền    và khớp Cardan gập gọn       ESG không phát thải     bằng xe máy dễ dàng
  • Sinh viên và Nghiên cứu sinh ngành Cơ khí/Cơ điện tử: Tiếp cận phương pháp luận mẫu về tính toán động lực học cơ cấu lệch tâm, giải tích sức bền chi tiết máy và quy trình mô phỏng FEA trên SolidWorks.
  • Kỹ sư R&D thiết kế máy: Tham khảo giải pháp thiết kế module hóa trục truyền động gập góc $90^\circ$ ứng dụng khớp Cardan.
  • Doanh nghiệp dịch vụ môi trường & công ích đô thị: Cơ sở dữ liệu để chuyển đổi phương tiện cơ giới hóa xanh, đáp ứng tiêu chuẩn ESG và chứng chỉ xanh đô thị.
  • Hộ gia đình và Nông dân: Thiết bị cắt cỏ an toàn tuyệt đối, loại bỏ nguy cơ chấn thương lao động, chi phí nhiên liệu rẻ và dễ cất giữ.

Câu hỏi thường gặp

1. Cơ cấu bánh lệch tâm kép có bị rung giật mạnh khi vận hành ở tốc độ $2.100\text{ RPM}$ không?

Cơ cấu được thiết kế với 2 đĩa lệch tâm bố trí ngược pha $180^\circ$, điều khiển 2 lưỡi dao Inox 304 chuyển động ngược chiều nhau. Lực quán tính tịnh tiến của lưỡi dao thứ nhất tự triệt tiêu lực quán tính của lưỡi dao thứ hai, giúp giảm rung động hơn $75%$ so với cơ cấu một lưỡi đơn thông thường.

2. Khớp Cardan khi gập $90^\circ$ có truyền động được không, hay chỉ dùng khi mở thẳng?

Khớp nối Cardan chỉ truyền động khi cần máy được mở thẳng ($180^\circ$) và khóa cứng bằng ống giữ cùng ốc siết định vị. Tính năng uốn $90^\circ$ của khớp Cardan phục vụ cho mục đích gập gọn cần máy khi vận chuyển mà không cần tháo rời trục ty $\varnothing 8\text{ mm}$ bên trong.

3. Máy có khả năng cắt được cỏ dày hoặc cành cây nhỏ không?

Với lực cắt thực tế sinh ra $F_c \approx 53\text{ N}$ kết hợp bước răng dao Inox 304 sắc bén, máy cắt rất ngọt các loại cỏ sân vườn, cỏ lá gừng, cỏ voi non và cành cây mềm có đường kính dưới $8\text{ mm}$. Với cành gỗ cứng $>10\text{ mm}$, cơ cấu sẽ kẹt nhẹ và rơ-le nhiệt trên mạch BLDC sẽ ngắt để bảo vệ động cơ.

4. Chi phí bảo trì, bảo dưỡng định kỳ gồm những gì?

Máy không sử dụng dầu nhớt bôi trơn động cơ như máy xăng. Hoạt động bảo trì định kỳ chỉ bao gồm: tra mỡ bò vào cụm bánh lệch tâm và hộp giảm tốc đầu bò sau mỗi $50\text{ giờ}$ làm việc, và mài bén lại lưỡi dao Inox 304 sau $100\text{ giờ}$ cắt.

5. Tại sao đề tài chọn Nhôm 6061-T6 thay vì thép hộp để làm cần máy?

Nhôm 6061-T6 có tỷ trọng chỉ $2,7\text{ g/cm}^3$ (bằng $1/3$ so với thép), nhưng có độ bền kéo đạt $310\text{ MPa}$ và độ bền uốn vượt trội sau khi nhiệt luyện. Việc dùng nhôm 6061 giúp giảm trọng lượng cần máy, hạ độ võng $\delta_{\text{max}}$ xuống chỉ còn $0,587\text{ mm}$ mà vẫn đảm bảo độ cứng vững tối đa.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Nghiên cứu, thiết kế, cải tiến máy phát cỏ" của nhóm tác giả Nguyễn Duy Khang và Huỳnh Tấn Minh Tùng đã giải quyết xuất sắc các bài toán kỹ thuật đặt ra từ thực tiễn sản xuất. Bằng việc chuyển đổi đột phá sang nguyên lý cắt tịnh tiến đối xứng qua cơ cấu bánh lệch tâm kép, ứng dụng động cơ điện không chổi than BLDC 18V và kết cấu cần gập 3 đoạn bằng khớp Cardan, đề tài đã tạo ra một sản phẩm cơ khí nông nghiệp - dân dụng có độ an toàn cao, thân thiện môi trường và tính cơ động tối ưu. Kết quả thử nghiệm thực tế và kiểm chứng mô phỏng FEA trên SolidWorks khẳng định tính khả thi cao, mở ra tiềm năng thương mại hóa và chuyển giao công nghệ cho các cơ sở chế tạo máy trong nước.