Luận án thiết kế bộ phận cắt thái rơm liên hợp máy đập lúa - Nghiên cứu của tác giả Nguyễn Văn Tâm

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan, đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận án là trung thực, khách quan và chưa từng dùng để bảo vệ ở bắt kỳ học vị nào. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận án đã được cảm ơn, các thông tin trích dẫn trong luận án này đều được chỉ rõ nguôn gốc. Hà Nội, ngày. Tác giả luận án Nguyễn Văn Tam LỜI CẢM ƠN Với tất cả lòng chân thành, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các thầy: TS.

Lê Minh Lư; TS. Nguyễn Xuân Thiết và PGS. Lương Văn Vượt - Học viện Nông nghiệp Việt Nam, những người đã tận tình động viên, chỉ bảo, hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong nhiều năm để tôi đủ quyết tâm hoàn thành bản luận án này. Tôi xin chân thành cảm ơn tập thé các thầy, cô giáo Bộ môn Cơ học kỹ thuật, Khoa Cơ Điện, Ban Quản lý đảo tạo, Ban Giám đốc Học viện Nông nghiệp Việt Nam và các Khoa, Phòng, Ban, Viện trong Học viện đã giúp đỡ về chuyên môn cũng như tạo điều kiện cho tôi trong quá trình thực hiện luận án.

Tôi xin chân thành cảm ơn tới Ban Giám hiệu và tập thê cán bộ CNV Truong Cao đẳng nghề Cơ giới Ninh Bình, đã tạo mọi thuận lợi giúp đỡ tôi trong suốt quá trình tôi học tập vả nghiên cứu. Xin chân thành cảm ơn Ban Giám đốc và tập thể cán bộ CNV Trung tâm Giám định máy và thiết bị (trực thuộc Viện Cơ Điện NN và Công nghệ STH) đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi về thiết bị và ghi nhận kết quả đo trong quá trình triển khai thí nghiệm. Tôi xin trân trọng cảm ơn các nhà khoa học, các bạn đồng nghiệp trong và ngoài cơ quan và đặc biệt là các thành viên trong gia đình, đã giúp đỡ, ủng hộ, động viên, góp ý kiến đề tôi hoàn thành luận án này. Xin tran trong cam on! Tác giả luận án Nguyễn Văn Tam ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN HE THONG KY HIEU VA CHU VIET TAT DANH MỤC HÌNH DANH MUC BANG BIEU MO BAU Chuong 1.

TONG QUAN VE VAN DE NGHIEN CUU 1. Tình hình sản xuất và cơ giới hóa khâu thu hoạch lúa ở Việt Nam Sản lượng lúa và rơm, rạ ở Việt Nam trong những năm gần đây Tình hình cơ giới hóa khâu thu hoạch lúa ở Việt Nam Một số đặc điểm của cây lúa và rơm sau thu hoạch Tình hình khai thác và xử lý rơm, rạ trên thế giới và Việt Nam Xử lý rơm làm thức ăn cho đại gia súc Xử lý rơm, rạ làm phân vi sinh. Xử lý rơm, rạ trong nuôi trồng nắm Xử lý rơm, rạ đáp ứng cho một số ngành công nghệ cao Tổng quan về một số mẫu máy cắt thái rơm trên thế giới và Việt Nam Máy cắt thái rơm dao dạng trống Máy cắt rơm dao dạng đĩa Bộ phận cắt thái sử dụng nguyên lý cắt kiểu rang dao Bộ phận cắt thái với nguyên lý cắt cho các khối rơm dạng lô kiện Bộ phận cắt thái rơm liên hợp với máy GĐLH Lựa chọn nguyên lý cắt cho bộ phận cắt thái rơm liên hợp với máy đập lúa Ưu, nhược điểm của các nguyên lý cắt khi liên hợp với máy đập lúa Lựa chọn nguyên lý cắt cho bộ phận cắt thái liên hợp với máy đập lúa Yêu cầu kỹ thuật và các chỉ tiêu đánh giá của bộ phận cắt thái CTR-I Yêu cầu kỹ thuật đối với bộ phận cắt thái CTR-1 Các chỉ tiêu đánh giá cho bộ phận cắt thái CTR-1 Kết luận chương I 1H Boe BE oS. > COMA 0œ 0 0 m < NY NY NY NY th NN N HRP PR RF = KF Be AAI DA FWWNYN ONAN DW wore KF © Chương 2.

ĐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29 2. Đối tượng nghiên cứu 29 2. Xác định các thông số chính ảnh hưởng đến quá trình cắt thái 29 2. Xác định mức nghiên cứu các thông số chính và giá trị các hàm chỉ tiêu 31 2.

Phương pháp nghiên cứu lý thuyết 37 2. Phương pháp giải tích 42 2. Phương pháp số 42 2. Phương pháp mô hình hóa và mô phỏng hệ thống kỹ thuật 43 2.

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm 43 2. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm đơn yếu tố 43 2. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm đa yếu tố 45 2. Kế hoạch thực nghiệm cho mô hình nghiên cứu bộ phận cắtthái CTR-I 51 Chuong 3.

KET QUA NGHIEN CUU LY THUYET 55 3. Thông số cấu tạo và thông số động học của bộ phận cắt thai CTR-1 57 3. Xây dựng biên dạng cạnh sắc dao cho bộ phận cắt thai CTR-1 59 3. Xác định một số thông số cầu tạo cơ bản của bộ phận cắt thai CTR-1 63 3.

Xác định góc cực @ theo góc quay ọ và tính góc kẹp trong giai đoạn cắt 68 3. Các thông số động học cơ bản của bộ phận cắt thái rơm 71 3. Xây dựng mô hình toán và khảo sát ảnh hưởng của các thông số chính đến các hàm năng lượng trong quá trình cắt 72 3. Xác định độ dài đoạn cạnh sắc đao làm việc AS, khối lượng các phần rom chưa cắt m„ và đã cắt m,, 73 3.

Lực cản cánh gạt do ma sát giữa khối rơm đã cắt với mặt bên của thân dao 77 3. Xác định phản lực cánh gạt tác dụng vào khối rơm trong giai đoạn cắt 78 3. Mô hình toán mô tả ảnh hưởng của một số thông số chính đến các hàm năng lượng của bộ phan cat thai CTR-1 84 3. Khảo sát ảnh hưởng của một số thông số chính đến giá trị các hàm năng lượng của bộ phận cắt thái CTR-I 88 3.

Động lực học hệ truyền động 93 3. Khảo sát động lực học quá trình mở máy và bình ôn của hệ truyền động Ø7 3. Khảo sát đường cong biên-tần của hệ truyền động 99 Kết luận chương 3 101 Chương 4. KÉT QUÁ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIEM 102 4.

Kết quả thí nghiệm xác định các tham số lý thuyết của mô hình toán 102 iv 4. Đặc điểm của khối rơm trước và sau khi qua bộ phận đập lúa 102 4. Kết quả về một số đặc tính cơ, lý của rơm tươi 104 4. Kết quả nghiên cứu thực nghiệm 113 4.

Kết quả nghiên cứu thực nghiệm đơn yếu tố 114 4. Kết quả nghiên cứu thực nghiệm đa yếu tố 123 4. Kết quả nghiên cứu tối ưu tổng quát 130 Kết luận chương 4 130 KÉT LUẬN VÀ KIÉN NGHỊ 132 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ĐÃ ĐƯỢC CONG BO 134 TAI LIEU THAM KHAO 135 PHU LUC 140 HE THONG KY HIEU VA CHU VIET TAT Ký hiệu | Don vi Ý nghĩa i - ¡ Mức ý nghĩa thống kê “ ị rad; độ ị Góc nghiêng cánh gạt Ơ rad/s ‡ Vận tốc góc của trống cắt Bo rad/s | Van téc gc từ trường quay của động cơ. ‡ Góc tạo bởi phương cánh gạt và phương hướng tâm của điểm T rad, độ đầu cánh gạt (còn được gọi là góc cấu tạo) Các bậc tự do xác định giá trị tra bảng chuẩn Kohren ở thực " nghiệm đơn yếu tố.

độ Góc tạo bởi hai phương hướng tâm của đầu cánh gạt và chân ”_ | cánh gạt (còn được gọi là góc câu tạo) Az ¡ Thừa sé Lagrange trong ham t6i ưu tổng quát T rad, độ ¡ Góc trượt Ọọ rad Góc quay trống cắt Oo us Góc hạ đầu dao; góc bao vào; góc bao cắt; góc bao vùng chuyển Pet Pent VA rad tiép và góc bao vùng chạy không ck Q' rad, độ } Géc ma sat gitra vat ligu lam dao va vật liệu cat thai 15 @2 rad, độ | Góc quay của trục động cơ; góc quay của trục trống cắt 2q rad, độ † Góc quay quy đổi đồng trục Ao rad Giá trị biến thiên giữa góc cực @ và góc quay ọ. 9 rad Góc cực (góc xác định bán kính cực R(@)) En Tý số nén tương đối ® Hàm tối ưu tổng quát của các hàm chỉ tiêu Dit Hàm hao tán cản dao động % rad, độ j Góc kẹp AS Chiều dài đoạn dao ngập vào vật thái khi vừa nén vừa cắt AS. cm, m Chiéu dai doan dao cat ASn Chiều dài đoạn dao nén 5 ¡ mm,m / Khe ho giữa mặt bên dao và mặt bên cánh gạt 5a; Se m Độ dày vật liệu chế tạo đao; độ quay không đều trục trống cắt vi Na - Hiệu suất bộ truyền đai Tìv: Tìr rad; độ Ì Góc nghiêng máng dẫn cửa vào rơm và cửa ra rơm Pr kg/m? | Khéi lượng riêng của rơm tươi ở trạng thái tự nhiên Ø Hệ số trượt của động cơ ở tốc độ thấp hơn tốc độ điện từ Ox Hệ số trượt ứng với mô men cực đại của động cơ É Hệ số trượt đàn hồi của bộ truyền đai ats An m/s’ } Gia tốc tiếp tuyến; pháp tuyến với biên dạng cạnh sắc dao âi; 8; đi Hệ số hàm mục tiêu dạng thực Ai Hệ số hàm mục tiêu dạng chính tắc Act kJ Công do một hang cánh gạt thực hiện một lần cắt Ag kl/cmˆ | Công cắt thái riêng Aa m Khoảng cách trục trong truyền động đai b hệ số cản đao động trong hàm hao tán bị; bụ; bịi Hệ số hàm mục tiéu dang ma beg; Daeg m Chiều rộng cánh gạt; chiều dài hàng cánh gạt bạ m Khoảng cách hai mặt bên của hai dao kể nhau Cx % Hàm chỉ tiêu chất lượng cắt Deg; D, m _; Dién tich bé mat mét cánh gạt; 1/10 diện tích bề mặt cánh gat De cm? Diện tích ngang phần khối rơm đã cắt áp vào mặt bên dao Dạ mm” | Diện tích tiết diện dây đai Duar m Diện tích rơm do đoạn cạnh sắc dao làm việc nén vào D 2 Diện tích cản không khí của phần khối rơm chưa cắt chiếu lên m " phương bán kính cực R(6) D > | Diện tích cản không khí của phần khối rơm đã cắt chiếu lên TS m r r phương ban kính cuc Ry D 2 Tổng diện tích khối rơm được cắt do 7 dao thực hiện trong một TÌ m z > x " qua trinh cat Gi; Gp Gia tri tinh theo chuẩn Kohren; gia trị tra bảng chuẩn Kohren †í: 1/s Tần số đao động của mô men cán; tần số dao động riêng của hệ f;f› Bậc tự do trong kế hoạch thực nghiệm đa yếu tố foe ff Bac tu do tong quát; bậc tự do nghiệm thức; bậc tự do sai biệt 0: Ít; Te trong thực nghiệm đơn yếu tô vii Hệ số ma sát giữa rơm tươi và thép ¡ Lực quán tính ly tâm do khối rơm chưa cắt chuyển động theo i Fon N ị quỹ đạo cạnh sắc dao Kẻ.