Tài liệu Thiết kế máy trồng mía

GVHD: Trần Thiên Phúc LỜI NÓI ĐẦU Với những thành tựu phát triển khoa kỹ thuật trong suốt gần hai thập kỷ qua, ngành Cơ khí nói chung cũng như các ngành Kỹ thuật thiết kế nói riêng đã có những bước phát triển to lớn và thay đổi đáng kể bộ mặt của một ngành được xem là cốt lõi trong lịch sử con người. Dần dần, các công nghệ thiết kế và chế tạo… đã và đang là xu hướng chủ đạo của ngành Cơ khí trong tương lai gần. Ngoài ra, Cơ khí ngày nay vẫn kế thừa và phát triển những thành tựu kỹ thuật công nghệ đạt được như các cụm chi tiết máy: hộp giảm tốc, các bộ truyền động… Tất cả tạo nên một bức tranh hài hòa giữa kỹ thuật xưa và nay. Trong đó, Việt Nam cũng đã đang cố gắng bắt kịp theo xu hướng này; do đó những môn đào tạo chuyên môn như Kỹ thuật điều khiển tự động, Tự động hóa sản xuất, PLC hay Robot công nghiệp… được các trường Đại học đào tạo kỹ thuật Cơ Khí, tiêu biểu là Đại Học Bách Khoa TP.HCM, đưa vào chương trình đào tạo nhằm giúp cho sinh viên có kiến thức cơ bản về Cơ khí trong phân ngàng thiết kế lẫn chế tạo. Song song với những đổi mới trong chương trình đào tạo ấy, chúng ta cũng cần phải trang bị những kiến thức cơ bản nhất của Cơ khí như Chi tiết máy, Nguyên lý máy hay Vẽ kỹ thuật … Để thỏa mãn điều kiện nói trên, sinh viên Cơ Khí đều phải thực hiện bài luận về chuyên ngành để hiểu cũng như vận dụng kiến thức đã học, áp dụng vào thực tiễn đời sống hằng ngày. Với tiêu chí đó, Khoa Cơ Khí, trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM luôn tổ chức cho sinh viên năm cuối thực hiện Luận Văn Tốt Nghiệp để đánh giá kiến thức của quá trình học tập của sinh viên. Lời cuối xin cám ơn và gửi lời chúc sức khỏe đến PGS.TS TRẦN THIÊN PHÚC và các thầy cô đã tạo điều kiện cho chúng em có cơ hội hiểu rõ hơn về con đường nghề nghiệp mà chúng em đã chọn. Với kiến thức còn hạn hẹp, vì vậy thiếu sót là điều không thể tránh khỏi, em rất mong nhận được ý kiến từ thầy cô và các bạn. Sinh viên thực hiện NGUYỄN CÔNG HIẾU 1 SVTH: Nguyễn Công Hiếu GVHD: Trần Thiên Phúc MỤC LỤC MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU .................................................................................................................... 1 MỤC LỤC .......................................................................................................................... 2 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ........................................................................................... 5 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ...................................................................................... 7 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ............................................................................................. 8 1.1: Tổng quan ..................................................................................................................... 8 1.1.1: Giới thiệu về cây mía ............................................................................................. 8 1.1.2: Lịch sử phát triển của máy trồng mía ở nước ta .............................................. 9 1.1.3: Các loại máy trồng mía đang có trên thị trường ................................................. 10 1.2: Giới thiệu đề tài .......................................................................................................... 13 1.2.1: Vấn đề cần giải quyết........................................................................................... 13 1.2.2: Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................................ 13 1.2.3: Kết luận ................................................................................................................ 13 CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN........................................... 14 2.1: Tiến hành lựa chọn các phương án ............................................................................ 14 2.1.1: Các phương án thiết kế ........................................................................................ 14 2.1.1.1: Đào đất và Rạch hàng : ................................................................................. 14 2.1.1.2: Cắt hom ......................................................................................................... 22 2.1.1.3: Bón phân ........................................................................................................ 23 2.1.1.4: Lắp đất ........................................................................................................... 25 2.1.2: Lựa chọn các phương án ..................................................................................... 26 2.2: Sơ đồ truyền động: ..................................................................................................... 27 CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY ................................................................. 28 3.1: Tính toán và lựa chọn động cơ máy kéo: ................................................................... 28 3.1.1: Tính lực cắt đất, lực đào đất: .............................................................................. 28 3.1.2: Lựa chọn máy cày: ............................................................................................... 29 3.2: Lập bảng đặc tính với công suất trích từ động cơ máy cày ....................................... 30 2 SVTH: Nguyễn Công Hiếu GVHD: Trần Thiên Phúc MỤC LỤC 3.2.1: Tính số vòng quay động cơ .................................................................................. 30 3.2.2: Phân phối tỉ số truyền .......................................................................................... 30 3.2.3: Lập bảng đặc tính ................................................................................................ 31 3.3: Tính toán và thiết kế hộp giảm tốc ............................................................................. 32 3.4: Tính toán bộ truyền xích ............................................................................................ 34 3.5: Tính toán trục ............................................................................................................. 36 3.6: Chọn ổ lăn .................................................................................................................. 39 3.5.1: Ổ trong hộp giảm tốc ........................................................................................... 39 3.5.2: Ổ lăn tại bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng ..................................................... 39 3.5.3: Ổ lăn trên trục vít................................................................................................. 39 3.7: Tính toán thiết kế khung máy và các bộ phận khác ................................................... 40 3.7.1: Thiết kế khung máy .............................................................................................. 40 3.7.2: Thiết kế hộp cắt hom và bộ truyền bánh răng thẳng: .......................................... 44 3.7.2.1: Thiết kế bộ truyền bánh răng thẳng: ............................................................. 44 3.7.2.2: Thiết kệ hộp cắt hom và dao cắt .................................................................... 45 3.7.3: Thiết kế hộp chứa phân bón và trục vít ............................................................... 47 3.7.3.1: Thiết kế hộp chứa phân bón: ......................................................................... 47 3.7.3.2: Thiết kế băng tải trục vít: .............................................................................. 47 3.7.4: Thiết kế bộ phận làm đất...................................................................................... 51 3.7: Tính năng suất làm việc của máy ............................................................................... 51 CHƯƠNG 4: AN TOÀN-VẬN HÀNH-BẢO DƯỠNG ................................................... 53 4.1: Tính năng kỹ thuật, ưu nhược điểm của máy thiết kế: ............................................... 53 4.2: Hướng dẫn sử dụng:................................................................................................... 54 4.3: Bảo dưỡng máy: ......................................................................................................... 55 4.3.1: Bảo dưỡng vận hành:........................................................................................... 55 4.3.2: Bảo dưỡng định kỳ: .............................................................................................. 55 4.4: Kiểm tra sửa chữa máy trồng mía: ............................................................................ 56 4.4.1: Các vấn đề cần chú ý khi tháo lắp, kiểm tra và sửa chữa: .................................. 56 4.4.2: Vận hành thử không tải: ...................................................................................... 56 4.5: An toàn lao động: ....................................................................................................... 56 3 SVTH: Nguyễn Công Hiếu GVHD: Trần Thiên Phúc MỤC LỤC CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN................................................................................................. 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................. 61 4 SVTH: Nguyễn Công Hiếu GVHD: Trần Thiên Phúc MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1: Hình ảnh thực tế về cây mía……………………………………………………….....8 Hình 1.2: Thiết bị trồng mía đầu tiên ở Việt Nam……………………………………………..9 Hình 1.3: Thiết bị trồng mía 2 hàng loại I……………………………………………….……10 Hình 1.4: Thiết bị trồng mía 2 hàng loại II…………………………………………………...11 Hình 1.5: Thiết bị trồng mía 2 hàng loại III…………………………………………………..12 Hình 2.1: Các dạng dao cắt……………………………………………………………..……...14 Hình 2.2: Các dạng răng xới đất……………………………………………………….…....…15 Hình 2.3: Các thông số của quá trình cắt đất………………………………………...….…..16 Hình 2.4: Những phương pháp cắt đất bằng dao……………………………………...…….17 Hình 2.5: Những dạng phôi đặc trưng………………………………………………….……..18 Hình 2.6: Các loại mòn dao……………………………………………………………...……..19 Hình 2.7: Tấm đào đất và rạch hàng………………………………………….......…………..19 Hình 2.8: Chảo tròn và răng xới…………………………………………………….…...…….20 Hình 2.9: Dao cắt mía loại thẳng…………………………………………………….…….…..21 Hình 2.10: Dao cắt mía loại xoay……………………………………………….……….…….22 Hình 2.11: Băng tải trục vít…………………………………………………………..……...…23 Hình 2.12: Phễu tròn chứa phân bón………………………………………………………….24 Hình 2.13: Bánh xe lắp đất………………………………………………………………...……25 Hình 2.14: Chảo tròn lắp đất……………………………………………………………..….…26 Hình 2.15: Sơ đồ truyền động của các cơ cấu trong thiết bị trồng mía…………..….……27 Hình 3.1: Máy kéo Kubota M9540…………………………………………………............….29 Hình 3.2: Sức nâng của máy kéo……………………………………………………...………..30 Hình 3.3 Khung máy dựng bằng phần mềm 3D……………………………………………...42 Hình 3.4: Sơ đồ bố trí dao cắt…………………………………………………………..….…..46 Hình 3.5: Hộp chứa phân bón dạng 3D……………………………………………….………47 Hình 3.6: Các thông số vít tải……………………………………………………………...…...48 5 SVTH: Nguyễn Công Hiếu GVHD: Trần Thiên Phúc MỤC LỤC Hình 3.7: Các loại vít tải………………………………………………………………...……...48 Hình 3.8: Sơ đồ bố trí vít tải vào thiết bị trồng mía…………………..……..………………49 Hình 3.9: Các dạng máng cho vít tải…………………………………….…………………….49 Hình 5: Mô hình máy trồng mía thực tế………………………………….……………………58 6 SVTH: Nguyễn Công Hiếu GVHD: Trần Thiên Phúc MỤC LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 3.1: Hệ số lực cản cắt……………………………………………………………….…….28 Bảng 3.2: Sức nâng của máy kéo……………………………………………………………….30 Bảng 3.3: Đặc tính của thiết bị trồng mía……………………………………………………..31 Bảng 3.4: Thông số hình học bộ truyền bánh răng côn trong hộp giảm tốc……………...33 Bảng 3.5: Thành phần lực tác dụng lên bộ truyền bánh răng côn trong hộp giảm tốc….33 Bảng 3.6: Thông số hình học bộ truyền xích…………………………………………….……35 Bảng 3.7: Ổ đũa côn cỡ nhẹ 7206…………………………………………………………...…39 Bảng 3.8: Ổ bi đỡ một dãy cỡ nhẹ 700107……………………………………………………39 Bảng 3.9: Ổ bi đỡ chặn một dãy cỡ hẹp 36206……………………………………………....40 Bảng 3.10: Thông số hình học bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng trong hộp cắt hom…………………………………………………………………………………………….44 Bảng 3.11: Thành phần lực tác dụng lên bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng trong hộp cắt hom……………………………………………………….…………………….…45 Bảng 4: Thông số kĩ thuật của thiết bị trồng mía……………………………………………53 7 SVTH: Nguyễn Công Hiếu GVHD: Trần Thiên Phúc CHƯƠNG 1: TÔNG QUAN CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1: Tổng quan 1.1.1: Giới thiệu về cây mía Mía là tên gọi chung của một số loài trong chi Mía (Saccharum), bên cạnh các loài lau, lách. Chúng là các loại cỏ sống lâu năm, thuộc tông Andropogoneae của họ Hòa thảo (Poaceae), bản địa khu vực nhiệt đới và ôn đới ấm của Cựu thế giới. Chúng có thân to mập, chia đốt, chứa nhiều đường, cao từ 2-6 m. Tất cả các dạng mía đường được trồng ngày nay đều là các dạng lai ghép nội chi phức tạp. Chúng được trồng để thu hoạch nhằm sản xuất đường. Hình 1.1: Cây mía 8 SVTH: Nguyễn Công Hiếu GVHD: Trần Thiên Phúc CHƯƠNG 1: TÔNG QUAN 1.1.2: Lịch sử phát triển của máy trồng mía ở nước ta Hình 1.2: Thiết bị trồng mía đầu tiên ở Việt Nam Năm 2004, Trung tâm Năng lượng và máy công nghiệp ( ĐH Nông lâm Tp Hồ Chí Minh ) đã chế tạo và khảo nghiệm thành công chiếc máy trồng mía đầu tiên ở Việt Nam. Với sự hỗ trợ của máy cắt hom, máy trồng mía có thể giúp giảm đến 77% chi phí lao động và trên 40% giá thành trồng so với cách trồng thủ công. MTM-2 là máy trồng mía bằng hom, hai hàng kép, được thiết kế với năng suất trồng 0,3-0,5 ha/h bao gồm các công đoạn được tiến hành cùng lúc: rạch hàng, bón phân (phân vô cơ và phân hữu cơ vi sinh), đặt hom, lấp đất và tùy đặc điểm của đất, thời tiết có thể tiến hành luôn việc nén đất. MTM-2 đã được khảo nghiệm trên 13 ha mía ở Tây Ninh và cho kết quả tốt hơn nhiều so với cách trồng thủ công. Theo các chủ ruộng có đất trồng với máy MTM-2, dự kiến năng suất có thể tăng 15 tấn/ha (tăng 25%) so với cách trồng thủ công hiện nay. Với kết quả trên, máy trồng mía MTM-2 và máy cắt hom mía MCHM-8 đã được hội đồng nghiệm thu thuộc Sở Khoa học - công nghệ TP HCM đánh giá xuất sắc Năm 2008, qua nhiều lần cải tiến máy trồng mía đa năng đã đợc ra đời. Máy này có thể đảm nhiệm được các nhiệm vụ: phá gốc, cày, xới đất, bừa phẳng, gom cỏ, gốc, chặt hom, rạch hàng, bón phân, bỏ hom, lấp đất, nén chặt... Bề rộng làm việc của bộ phận cày, bừa phẳng từ 1,35 – 2,25 m; độ sâu tối đa 60 cm, với máy xới sâu tối da 30cm, năng suất 0,7 –1 ha một giờ. Bộ phận trồng mía rạch được hai hàng cùng lúc, độ sâu rãnh trồng điều chỉnh theo từng vùng đất. Bón phân vi sinh, phân vô cơ, phân tổng hợp chính xác xuống rãnh qua ống định hướng phân và điều chỉnh lượng phân qua van. Khe định hướng hom trồng, cho hom nằm đúng vị trí, thẳng đều. Sau khi đã rạch hàng, bỏ phân, hom bộ phận cần gạt phía 9 SVTH: Nguyễn Công Hiếu GVHD: Trần Thiên Phúc CHƯƠNG 1: TÔNG QUAN sau làm nhiệm vụ lấp đất và cho bộ phận nén chặt. Khoảng cách hàng có thể trồng kép (40cm), hàng đơn có thể điều chỉnh khoảng cách từ 80 – 160cm. 1.1.3: Các loại máy trồng mía đang có trên thị trường Máy trồng mía 2 hàng loại 1: các cơ cấu trông bộ truyền hoạt động dựa vào động cơ trích xuất từ máy kéo Hình 1.3: Thiết bị trồng mía 2 hàng loại I Đặc điểm của máy: - Máy sử dụng lực kéo của máy cày để di chuyển Máy vận hành bằng động cơ trích từ máy cày Sử dụng khớp nối từ máy kéo đến thiết bị trồng mía Ưu điểm: - Độ sâu làm việc được điều chỉnh, hiệu suất cao - Khoảng cách giữa các hạt mía có thể điều chỉnh, giúp cây mía phát triển - Các cơ cấu rạch hàng, bón phân, cắt hom hoạt động một cách đồng bộ - Thực hiện 8 công đoạn canh tác mía: đào rãnh, bón phân, cắt hom thành nhiều đoạn, lắp đất, nối đất, tưới nước - Năng suất gấp 8-10 lần lao động phổ thông, cường độ lao động thấp, hiệu suất cao - Các cơ cấu được vận hành liên tục Nhược điểm: - Giá thành của máy tương đối cao Thiết kế máy không an toàn với người sử dụng Không có giá đỡ mía, lượng mía được đặt lên xe thấp 10 SVTH: Nguyễn Công Hiếu GVHD: Trần Thiên Phúc CHƯƠNG 1: TÔNG QUAN Máy trồng mía 2 hàng loại 2: các cơ cấu hoạt động nhờ vào lực đẩy và lực xới từ đất, không sử dụng bộ trích xuất từ máy kéo Hình 2.4: Thiết bị trồng mía 2 hàng loại II Đặc điểm của máy: - Máy sử dụng lực kéo của máy cày để di chuyển - Máy làm việc nhờ hệ thống bánh xe bám vào đất, vận tốc quay của bánh xe bằng với vận tốc quay của máy chủ. Máy chủ vận chuyển với tốc độ 5km/h. Khi bánh xe quay kéo theo trục lắp bánh xe quay. Trên trục lắp bánh xe có lắp 2 đĩa xích và qua sợi xích truyền động cho một trục trong hộp dao cắt mía qua bánh xích bị động. một trong hai trục này có lắp bánh xích để truyền động đến cơ cấu bón phân. - Máy bao gồm chức năng bón phân và tưới nước, tuy nhiên dung tích khá nhỏ Ưu điểm: - Độ sâu làm việc được điều chỉnh, hiệu suất cao Khoảng cách giữa các hom mía có thể điều chỉnh, giúp cây mía phát triển Kết hợp tất cả các công đoạn làm đất: đào đất, rạch hàng, xới đất, lắp đất, nối đất Cường độ lao động thấp, hiệu suất cao Ít tốn nhiên liệu hơn Nhược điểm: - Giá thành của máy tương đối cao Lượng phân bón khá ít Thiết kế máy phức tạp, cần bảo trì thường xuyên 11 SVTH: Nguyễn Công Hiếu GVHD: Trần Thiên Phúc CHƯƠNG 1: TÔNG QUAN Máy trồng mía 2 hàng loại 3: Các cơ cấu hoạt động nhờ vào lực từ đông cơ được trích xuất từ máy kéo, một phần không sử dụng Hình 2.5: Thiết bị trồng mía 2 hàng loại III Đặc điểm của máy: - Máy sử dụng lực kéo của máy cày để di chuyển Bộ phận cắt hom được sử dụng động cơ trích từ máy kéo Cơ cấu bón phân sử dụng lực từ lực kéo từ bánh xới bám vào đất khi máy kéo di chuyển Ưu điểm: - Độ sâu làm việc được điều chỉnh, hiệu suất cao - Khoảng cách giữa các hom mía có thể điều chỉnh, giúp cây mía phát triển - Giá thành rẻ hơn so với các loại khác - Dễ dàng thay đổi các thông số từng cơ cấu mà không làm ảnh hưởng đến các cơ cấu khác Nhược điểm: - Thiết kế máy đơn giản hơn Năng suất thấp hơn, còn sai sót trong quá trình cắt hom Lượng phân bón bị lãng phí nhiều 12 SVTH: Nguyễn Công Hiếu GVHD: Trần Thiên Phúc CHƯƠNG 1: TÔNG QUAN 1.2: Giới thiệu đề tài 1.2.1: Vấn đề cần giải quyết Để tăng hiệu quả kinh tế từ việc trồng và thu hoạch mía, thì gia đoạn trồng mía là một khâu khá quan trọng, trồng mía cần nhanh chóng nhưng lại đảm bảo được độ chính xác khá cao và tránh được nhiều thất thoát. Hiện nay, những người nông dân trên khắp cả nước đều tiến hành trồng mía bằng phương pháp truyền thống, sử dụng tay và sức người là chính. Như vậy sẽ cần một số lượng khá lớn nhân công và chi phí bỏ ra là khác nhiều nhưng lại tiến hành trồng mía với năng suất khá thấp Để giảm bớt các vấn đề lao động trong mùa vụ và tiến hành trồng mía trong thời gian ngắn nhằm đạt được năng suất cao hơn, nâng cao lợi nhuận và cắt bớt chi phí nhân công. Một trong những giải pháp để cải thiện hiện trạng trên đó là cơ giới hóa trong quá trình trồng mía trong canh tác. Đây là nguyện vọng của phần lớn nông dân, với nhu cầu của nông dân trồng mía, việc cho ra đời máy trồng mía là hoàn toàn cần thiết với điều kiện thực tế ở Việt Nam 1.2.2: Mục tiêu nghiên cứu Đưa ra nguyên lý hoạt động cho máy trồng mía với tình hình thực tế ở Việt Nam và thiết kế máy trồng mía 1.2.3: Kết luận Từ việc phân tích ưu nhược điểm của những loại máy trồng mía có trên thị trường, kết hơp với việc cải tiến các cơ cấu chấp hành, ta lựa chọn máy trồng mía sử dụng toàn bộ bằng các bộ truyền cơ Chế tạo mô hình chứng minh nguyên lý hoạt động của máy trồng mía Tính toán các thông số hoạt động của máy trồng mía Thiết kế chi tiết máy trồng mía 13 SVTH: Nguyễn Công Hiếu GVHD: Trần Thiên Phúc CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN CHƯƠNG 2 : XÂY DỰNG VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN 2.1: Tiến hành lựa chọn các phương án 2.1.1: Các phương án thiết kế 2.1.1.1: Đào đất và Rạch hàng : Quá trình cắt đất là quá trình tách khỏi khối đất tạo ra hòn, lớp, hoặc những phoi đất bằng dao cắt gọi là những dụng cụ cắt Những dạng dao cắt đất chủ yếu: HÌNH 2.1: Các dạng dao cắt đất 14 SVTH: Nguyễn Công Hiếu GVHD: Trần Thiên Phúc CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN 1.Dao cắt vuông góc 2.Dao cắt phẳng vuông góc lệch 3.Dao cắt phẳng vuông góc với lưỡi cắt là đường gấp khúc 4.Dao cắt phẳng vuông góc với lưỡi cắt là đường cong 5,6.Dao cắt với 2 hay 3 cạnh cắt 7,8,10.Dao cắt nghiêng với cạnh cắt là đường cong 9.Dao cắt phẳng với cạnh cắt là đường cong Các loại răng xới: HÌNH 2.2: Các dạng răng xới đất Răng cong (a): được sử dụng để xới các loại đất lẫn đá tảng, đá hộc với chiều sâu xới đến 0,8m Răng cong (b): được sử dụng để xới các loại đất lẫn đá nhỏ và các loại đất còn lại với chiều sâu xới đến 0,8m Răng cong (c): cho phép giảm lực ấn sâu răng xới vào đất khi góc cắt của răng xới lớn Răng cong (d,e,g,h): được sử dụng để xới các loại đất rắn với chiều sâu xới đến 2 m 15 SVTH: Nguyễn Công Hiếu GVHD: Trần Thiên Phúc CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN Cơ sở lí thuyết về quá trình cắt đất: - Những loại đất thích hợp trồng mía: đất pha cát, đất xám và đất sét nặng Thành phần cấp phối: + Đất cát: 0, 25  2 mm + Đất cát tinh: 0, 05  0, 25 mm + Bụi: 0, 005  0, 05 mm + Bụi sét: < 0,005 mm Các thông số chính của quá trình cắt đất: HÌNH 2.3: Các thông số trong quá trình cắt đất Trong đó: - Lực cản cắt P được phân tích thành 2 thành phần lực vuông góc với nhau P01 : lực cản tiếp tuyến P02 : lực cản pháp tuyến - v: vận tốc cắt - Vận tốc chuyển dời của dụng cụ cắt trên nền đất  : góc cắt  : góc sau của dụng cụ cắt  : góc sau 16 SVTH: Nguyễn Công Hiếu GVHD: Trần Thiên Phúc CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN Những phương pháp cắt đất bằng dao cắt: HÌNH 2.4: Những phương pháp cắt đất bằng dao 1.Cắt ấn 2.Cắt lấn 3.Cắt có 2 bề mặt cắt 4.Cắt nửa tự do 5.Cắt hớt Mặc dù trong từng thời điểm vị trí tương đối của dao cắt với khối đất đã được xác định, nhưng khi cắt đất vẫn tạo ra những hình dạng khác nhau, vì phụ thuộc vào tính chất của đất, độ ẩm, độ bền và thành phần cấp phôi 17 SVTH: Nguyễn Công Hiếu GVHD: Trần Thiên Phúc CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN Những dạng phôi đặc trưng: HÌNH 2.5: Những dạng phôi đặc trưng 1.Phoi dính liên kết 2.Phoi bậc thang 3.Phoi từng phần riêng biệt 4.Phoi đứt đoạn Khi cắt đất mềm dẻo thường tạo ra phoi dính liên kết và phoi bậc thang Khi cắt đất khô, rắn, cứng thì tạo ra phoi từng phần riêng biệt và phoi đứt đoạn Cắt đất tạo thành phoi có tiết diện khác nhau thì lực cản sinh ra khi đó cũng khác nhau. Nghĩa là lực cản cắt pháp tuyến, lực cản cắt tiếp tuyến phụ thuộc vào chiều rông B và chiều dày h của phôi một trong những đặc điểm nữa ảnh hưởng đáng kể đến giá trị lực cắt và quá trình cắt đất là hiện tượng mòn, cùn của dao cắt. Hiện tượng này làm tăng lực cản cắt đất lên đến 60  200% , có khi còn cao hơn 18 SVTH: Nguyễn Công Hiếu GVHD: Trần Thiên Phúc CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN Hình 2.6: Các loại mòn dao 1.Dao sắt 2.Dao mòn 3.Dao cùn Lực cắt còn thay đổi và phụ thuộc vào giá trị góc cắt  , giá trị góc cắt  nếu tăng từ 40  60o thì lực cản cắt tác dụng vào dao cắt tăng lên gấp 2 lần. Nhưng nếu giảm góc cắt  xuống dưới 30 o , có thể làm tăng lực cản cắt nói chung o Lực cản cắt biến đổi và phụ thuộc vào đặc điểm của dạng phoi tạo ra. Để làm giảm lực cản cắt tối đa nhất thì   30  45o , dựa vào đó thiết kế tấm rạch có   45o Từ những phương pháp cắt đất và xới đất, ta thiết kế các bộ phận kết hợp các tính năng đào đất, rạch hàng, xới đất. 19 SVTH: Nguyễn Công Hiếu GVHD: Trần Thiên Phúc CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN - Tấm đào đất và rạch hàng: Hình 2.7: Tấm đào đất và rạch hàng Tấm được thiết kế với đất cắt răng cong kết hợp với thanh thẳng có thể xới được các loại đất rắn Ưu điểm: - Thiết kế đơn giản, dễ sử dụng Khoảng cách hàng được giữa cố định Dễ bảo trì và thay thế Nhược điểm: - Không thể điều chỉnh khoảng cách của hàng xới - Đầu xới và tấm rạch được gắn chặt với nhau nên việc bảo trì khá khó, khi hỏng đầu xới thì bỏ luôn cả tấm rạch hàng - Khó bảo trì, khi hư cần phải thay thế cái khác 20 SVTH: Nguyễn Công Hiếu