Nghiên cứu một số thông số chính làm cơ sở thiết kế bộ phận cắt thái rơm liên hợ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM NGUYEN VAN TAM NGHIÊN CỨU MỘT SÓ THÔNG SÓ CHÍNH LAM CO SO THIET KE BO PHAN CAT THAI ROM LIEN HOP VOI MAY DAP LUA LUAN AN TIEN SI CHUYEN NGANH: KY THUAT CO KHi HA NOI, NAM 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM NGUYEN VĂN TAM NGHIÊN CỨU MỘT SÓ THÔNG SỐ CHÍNH LAM CO SG THIET KE BO PHAN CAT THAI ROM LIEN HOP VOI MAY DAP LUA CHUYEN NGANH: KY THUAT CO KHi MA SO: 62 52 01 03 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. LE MINH LU 2. NGUYEN XUAN THIET HA NOI, NAM 2014 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 đêu được chỉ rõ nguồn góc.

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 đề tôi đủ quyết tâm hoàn thành bản luận án này. Tôi xin chân thành cảm ơn tập thê 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 Trường Cao đẳng nghề Cơ giới Ninh Bình, đã tạo mọi thuận lợi giúp đỡ tôi trong suốt quá trình tôi học tập và nghiên cứu. Xin chân thành cảm ơn Ban Giám đốc và tập thê cán bộ CNV Trung tâm Giám định máy và thiết bị (trực thuộc Viện Cơ Điện NN và Cong nghé STH) đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi về thiết bị và ghi nhận kết quả do trong qua trinh trién khai thi 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 trân trọng cảm ơn! 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 BIÊU MỞ ĐÀU Chương 1. TÔNG QUAN VE VAN DE NGHIEN CỨU 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 thể 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 răng 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-1 Yêu cầu kỹ thuật đối với bộ phận cat thai CTR-1 Các chỉ tiêu đánh giá cho bộ phận cắt thái CTR-I Kết luận chương | ili Ba Sỉ +: Bi Si, BS kí lai ve OO DUN nH mm < b9 NY NY NY 2 NY YN DN YF KF HEF mm = mm mm — CNH DD FW WN ON DW We C Chương 2. ĐÓI 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 Si. Phuong phap giai tich 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 cat thaiCTR-1 51 Chuong 3. KET QUA NGHIEN CU'U 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 thái CTR-I 59 3.

Xác định một số thông sé cau tao co bản của bộ phận cắt thái CTR-1 63 3. Xác định góc cực 0 theo góc quay ọ và tính góc kẹp z trong giai đoạn cat 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 dao làm việc AS, khối lượng các phần rơm chua cat m,, va da cat 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 phận cắt thái CTR-I 84 3.

Khảo sát ảnh hưởng của một số thông số chính đến giá trị các hảm năng lượng cua bd phan cat thai CTR-1 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 97 3. Khảo sát đường cong biên-tần của hệ truyền động 99 Kết luận chương 3 101 Chương 4.

KÉT QUÁ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 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 4. Kết quả về một số đặc tính cơ, lý của rơm tươi 4.

Kết quả nghiên cứu thực nghiệm 4. Kết quả nghiên cứu thực nghiệm đơn yêu tố 4. Kết quả nghiên cứu thực nghiệm đa yếu tố 4. Kết quả nghiên cứu tối ưu tổng quát Kết luận chương 4 KÉT LUẬN VÀ KIÉN NGHỊ 102 104 113 114 123 130 130 132 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH LIÊN QUAN ĐÉN LUẬN ÁN ĐÃ ĐƯỢC CÔNG BÓ TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC 134 135 140 HE THONG KY HIEU VA CHU VIET TAT Ky higu | Donvi Ý nghĩa N ị - ị Mức ý nghĩa thông kê ; rad; độ ; Góc nghiêng cánh gạt a ' rad/s van tốc góc của trồng cắt mg.

rad/s Van tốc góc từ trường quay của ủa động cơ " g Góc tạo bởi phương cánh gạt và "phương hướng. tâm của điểm. Y aah đầu cánh gạt (còn được gọi là tóc cấu tạo) Các ‘bac tu do xác “định giá ‘tri tra bang chuan Kohren ở y thie | Hy? nghiệm đơn yếu tố. à nà Góc tạo bởi hai phương hướng tâm của đầu cánh gạt và chân.

cánh gat (con duge gi la óc C cau Au tao) Ne : i uu ưu tổng qu quát. TT be sẺ pH =a ec ceanacets , rad Le Góc hạ đầu dao; góc bao vào; góc bao cất; góc bao vùng chuyền ci Pex VA | Tad tiếp và góc bao vùng chạy không Pek Q rad, độ Góc ma sát giữa vật liệu làm dao và vật liệu cắt thái (01; (02 rad, độ Góc quay của trục động cơ; góc ‘quay của trục trồng cắt 24 rad, d6 Góc quay qu; quy đôi đồng trục Ag rad Giá trị biến thiên giỮa góc cực có và góc quay @. —0 | rad | Gée ee (gée xi dinh ban kinh eve) —_— — ays ore tương oe o- Hàm tối ưu tong quát của các c hàm ‘chi tiêu oo On Hàm hao tán cản dao động ma tú độ (Góckp, CC 7 77 = AS “Chiều dai đoạn dao ngập vào vật thái khi vừa nén vira cit AS‹ cem,m_ ¡ Chiêu dài đoạn dao cắt AS, Chiéu dai doan dao nén 5 ị mm, m ị Khe hở giữa mặt bên dao và mặt bên cánh gạt FT bi: Bo | m_ | Độdàyvật liệu chếtạo dao; độ quay không đều trục trông cất _ vi Na - Hiệu suất bộ truyền dai i rad; độ ' Góc nghiêng mings dẫn cửa vào rơm và cửa ra rơm pr : kg/m* Khối lượng riêng của rơm tươi ¿ ở ở trạng thái tự lên G Hệ số trượt của động cơ ở tốc độ thấp hơn tốc độ điện từ OK Hệ số trượt ứng với mô men cực đại của động cơ š Hệ số trượt đàn hồi của bộ truyền đai ị Giat tốc tiếp tuyến: pháp tuyến với biên dạng cạnh sắc dao Hệ: số ó hàm mục tiêu dạng thực Hệ số hàm mục tiêu dạng chính tắc Công do một hàng cánh gạt thực hiện một lần cắt Công cất thái riêng. Khoảng c — = tong iruyén động pene hé số cản đao.

động trong hàm hao tán fo; fi; fe bị; bụ; bị, Hệ số hàm mục tiêu dang ma beg; Daeg m Chiều rộng cánh eat chiéu dai hing canh =e bạ | m mê cm? mm Diện tích tiết diện ây dai m” Diệntíchrơm do đoạn cạnh sắc dao làm việc nẻnvào - De vời Diện tích cản không khí của phần khối rơm chưa cắt chiêu lên. phương bán kính cực R(@) De số Diện tích cản “khong khí của 1a phần khối rơm đã cất chiếu lên. phương bán kính cực Ry Dạ # Tổng diện tích khối rơm được cất do 7 dao thuc hién trong một.