Luận án Nghiên cứu xác định một số thông số làm việc chính của máy gieo hạt đậu tương kết hợp bón phân
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
NGUYỄN CHUNG THÔNG
NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH MỘT SỐ THÔNG SỐ LÀM VIỆC CHÍNH
CỦA MÁY GIEO HẠT ĐẬU TƯƠNG
KẾT HỢP BÓN PHÂN
LUẬN ÁN TIẾN SĨ
NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP - 2021
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
NGUYỄN CHUNG THÔNG
NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH MỘT SỐ THÔNG SỐ LÀM VIỆC CHÍNH
CỦA MÁY GIEO HẠT ĐẬU TƯƠNG
KẾT HỢP BÓN PHÂN
N
M
Kỹ t uật cơ k í
9 52 01 03
N ười ướ dẫ k oa ọc 1. PGS.TS. Lê Mi Lư
2. TS. N uyễ Xuâ T iết
HÀ NỘI - 2021
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 lấy bất kỳ học vị nào.
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận án đã được
cám ơn, các thông tin trích dẫn trong luận án này đều được chỉ rõ nguồn gốc.
Tôi xin cam đoan rằng việc sử dụng kết quả nghiên cứu đã công bố vào một
phần nội dung của luận án đã được các đồng tác giả và chủ nhiệm đề tài đồng ý,
cho phép sử dụng.
Hà Nội, ngày
tháng năm 2021
Tác giả luận án
Nguyễn Chung Thông
i
LỜI CẢM ƠN
Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án, tôi đã được
sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo, sự giúp đỡ của, động viên
của bạn bè, đồng nghiệp và gia đình.
Nhân dịp hoàn thành luận án, cho phép tôi được bày tỏ lòng kính trọng và
biết ơn sâu sắc tới hai thầy hướng dẫn: PGS.TS. Lê Minh Lư và TS. Nguyễn Xuân
Thiết khoa Cơ – Điện, Học viện Nông nghiệp Việt Nam, những người đã tận tình
hướng dẫn, dành nhiều công sức, thời gian và điều kiện cho tôi trong suốt quá trình
học tập và thực hiện đề tài.
Tôi xin chân thành cảm ơn Bộ môn Cơ học kỹ thuật, Khoa Cơ Điện, Ban
Quản lý đào tạo, Ban Tổ chức cán bộ, Ban Giám đốc Học viện Nông nghiệp Việt
Nam đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi được đi học nâng cao trình độ và đồng
thời là nơi đào tạo tôi trong thời gian qua.
Tôi xin chân thành cảm ơn các Khoa, Ban, Viện trong Học viện đã giúp đỡ
về chuyên môn và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình nghiên cứu, thực
hiện luận án.
Tôi xin chân thành cảm ơn sự động viên, ủng hộ, đóng góp ý kiến của các
đồng nghiệp, các thầy cô giáo, các nhà khoa học trong và ngoài nước trong quá
trình thực hiện luận án.
Tôi xin cảm ơn các thành viên trong gia đình, bạn bè đã ủng hộ, động viên,
tạo điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận án này.
Xin trân trọng cảm ơn!
Hà Nội, ngày tháng năm 2021
Nghiên cứu sinh
Nguyễn Chung Thông
ii
MỤC LỤC
Lời cam đoan .................................................................................................................... i
Lời cảm ơn....................................................................................................................... ii
Mục lục ........................................................................................................................... iii
Danh mục chữ viết tắt..................................................................................................... vi
Danh mục ký hiệu.......................................................................................................... vii
Danh mục bảng .................................................................................................................x
Danh mục hình............................................................................................................... xii
Trích yếu luận án ............................................................................................................xv
Thesis abstract.............................................................................................................. xvii
Phần 1. Mở đầu ...............................................................................................................1
1.1. Tính cấp thiết của đề tài........................................................................................1
1.2. Mục tiêu nghiên cứu .............................................................................................3
1.2.1. Mục tiêu tổng quát ................................................................................................3
1.2.2. Mục tiêu cụ thể .....................................................................................................3
1.3. Phạm vi nghiên cứu ..............................................................................................4
1.4. Những đóng góp mới của luận án.........................................................................4
1.5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài..............................................................5
1.5.1. Ý nghĩa khoa học ..................................................................................................5
1.5.2. Ý nghĩa thực tiễn...................................................................................................5
Phần 2. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu.....................................................................6
2.1.
Tình hình sản xuất và cơ giới hóa canh tác đậu tương.............................................6
2.1.1. Tình hình sản xuất và cơ giới hóa canh tác đậu tương trên thế giới.....................6
2.1.2. Tình hình sản xuất và cơ giới hóa canh tác đậu tương ở trong nước....................7
2.1.3. Kỹ thuật canh tác đậu tương truyền thống............................................................9
2.2. Quy trình và hệ thống máy canh tác đậu tương theo hướng cơ giới hóa
đồng bộ ...............................................................................................................11
2.2.1. Quy trình canh tác đậu tương..............................................................................11
2.2.2. Nguồn động lực và hệ thống máy canh tác.........................................................13
iii
2.3. Phương án canh tác và sơ đồ kết cấu tổng thể của máy GBĐ ............................15
2.3.1. Phương án gieo hạt, bón phân.............................................................................15
2.3.2. Sơ đồ kết cấu và nguyên lý làm việc của máy GBĐ ..........................................17
2.4. Tổng quan về nguyên lý gieo hạt và bón phân, một số mẫu máy gieo hạt -
bón phân..............................................................................................................19
2.4.1. Một số nguyên lý bộ phận gieo hạt.....................................................................19
2.4.2. Một số nguyên lý bộ phận bón phân...................................................................23
2.4.3. Một số mẫu máy gieo..........................................................................................26
2.5. Lựa chọn bộ phận gieo và bộ phận bón phân .....................................................34
2.5.1. Lựa chọn bộ phận gieo........................................................................................34
2.5.2. Lựa chọn bộ phận bón phân................................................................................37
Kết luận phần 2...............................................................................................................40
Phần 3. Phương pháp nghiên cứu ...............................................................................42
3.1. Nội dung nghiên cứu...........................................................................................42
3.2. Phương pháp nghiên cứu ....................................................................................42
3.2.1. Phương pháp giải tích .........................................................................................42
3.2.2. Phương pháp số...................................................................................................43
3.2.3. Phương pháp mô hình hóa và mô phỏng hệ thống kỹ thuật ...............................43
3.2.4. Phương pháp phần tử rời rạc số (Discrete element method) ..............................44
3.2.5. Phương pháp nghiên cứu xác định một số thông số hình học và cơ lý tính .......44
3.2.6. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm đơn yếu tố và đa yếu tố.........................50
3.2.7. Phương pháp thử nghiệm máy............................................................................58
Phần 4. Kết quả nghiên cứu.........................................................................................59
4.1. Mô hình toán xác định các thông số cơ bản của bộ phận gieo ...........................59
4.1.1. Mô hình xác định quy luật chuyển động của hạt ................................................60
4.1.2. Mô hình xác định khả năng lấy hạt.....................................................................66
4.1.3. Mô hình xác định khả năng phân ly và giữ hạt...................................................71
4.1.4. Mô hình xác định tác động của lưỡi gạt phân ly.................................................73
4.1.5. Mô hình toán xác định khả năng nhả hạt của đĩa gieo........................................75
4.1.6. Đĩa cố định và ống dẫn hạt .................................................................................77
iv
4.2. Mô hình toán xác định các thông số cơ bản của bộ phận bón phân ...................79
4.2.1. Xác định lượng phân qua cửa xả ........................................................................79
4.2.2. Năng suất và hệ số nạp của trục cuốn.................................................................81
4.3. Nghiên cứu ổn định liên hợp máy gbđ................................................................86
4.3.1. Mô hình ổn định liên hợp máy GBĐ ..................................................................86
4.3.2. Kết quả mô phỏng...............................................................................................92
4.4. Kết quả nghiên cứu thực nghiệm về một số thông số hình học và cơ lý tính.....99
4.4.1. Kết quả nghiên cứu thực nghiệm về đậu tương..................................................99
4.4.2. Kết quả nghiên cứu thực nghiệm về phân bón .................................................109
4.4.3. Kết quả nghiên cứu về một số tham số trong nghiên cứu ổn định máy............110
4.5. Kết quả nghiên cứu thực nghiệm đơn và đa yếu tố ..........................................111
4.5.1. Kết quả nghiên cứu thực nghiệm đơn yếu tố của bộ phận gieo........................111
4.5.2. Kết quả nghiên cứu thực nghiệm đơn yếu tố của bộ phận bón phân................119
4.5.3. Kết quả nghiên cứu thực nghiệm đa yếu tố của bộ phận gieo ..........................123
4.6. Kết quả sơ bộ thử nghiệm máy.........................................................................133
4.6.1. Thời gian, địa điểm và điều kiện thử nghiệm ...................................................133
4.6.2. Kết quả thử nghiệm...........................................................................................135
Kết luận phần 4.............................................................................................................135
Phần 5. Kết luận và kiến nghị....................................................................................138
5.1. Kết luận.............................................................................................................138
5.2. Kiến nghị...........................................................................................................140
Danh mục các công trình đã công bố có liên quan đến luận ấn....................................141
Tài liệu tham khảo ........................................................................................................142
Phụ lục ..........................................................................................................................146
v
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Từ viết tắt
DEM
Nghĩa tiếng Việt
Discrete element method (Phương pháp phần tử rời rạc)
Đề tài độc lập
ĐTĐL
FAOSTAT
The Food and Agriculture Organization Corporate Statistical
Database (Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc)
Tên của máy gieo hạt đậu tương kết hợp bón phân
Genetically Modified (Cải biến di truyền)
Mã lực
GBĐ
HP
LHM
Liên hợp máy
NN-PTNT
USD
Nông nghiệp và Phát triển nông thôn
United States Dollar (Đô la Mỹ)
Thông tấn xã Việt Nam
TTXVN
VNĐ
Việt Nam đồng
vi
DANH MỤC KÝ HIỆU
Ký hiệu
Đơn vị
Ý nghĩa
ρvl
kg/m3
Khối lượng thể tích của hạt đậu tương và phân
bón
mvl
kg
Khối lượng của hạt chiếm chỗ trong cốc thí
nghiệm
Vvl
m3
Thể tích chiếm chỗ trong cốc thí nghiệm
Góc ma sát giữa tấm vật liệu với hạt đậu tương
hoặc phân bón (tgλ = f)
λ
độ
vm
MSF
MSE
α
m/s
Tốc độ làm việc của máy
Trung bình bình phương của nhân tố
Trung bình bình phương của phương sai
Mức ý nghĩa
f1
Bậc tự do của nhân tố
f2
Bậc tự do của sai số
N
Tổng số thí nghiệm
Giá trị trung bình chung
̅
Giá trị trung bình của mẫu i (mức i).
Giá trị thí nghiệm thông số vào thứ i
Mức cơ sở của thông số vào thứ i
Giá trị mã đã chuẩn hóa của thông số vào thứ i
Khoảng biến thiên của thông số thứ i.
Hệ số phương trình hồi quy (i ≠ j)
Các ước lượng hệ số hồi quy
Phương sai
̅
Xi
X0i
xi
ɛi
a0, ai, aij
b0, bi, bij
S2
y
S2 , S2 , S2 , S2
Sai số của các hệ số hồi quy theo phương sai
Bề rộng mặt luống
b0
bi
bij
bii
B
H
R
m
m
m
Chiều cao luống
Chiều rộng rãnh luống
vii
Zh
Zp
bk
hàng
hàng
m
Số hàng gieo
Số hàng phân
Khoảng cách hai hàng kép
Số hạt trên hốc
nhh
ah
hạt/hốc
m
Khoảng cách hốc
Qp
ωđ
Dc
fc
kg/ha
rad/s
m
Lượng phân
Vận tốc góc của đĩa gieo
Đường kính của cốc định lượng
Hệ số ma sát của hạt với cánh gạt
Vận tốc lỗ đĩa
vlđ
δđ
m/s
m
Chiều dầy đĩa gieo
Δvm
dlđ
dh
m
Chiều dài cạnh vát mép
Đường kính lỗ đĩa
m
m
Đường kính hạt đậu tương
Số lỗ trên đĩa gieo
Zlđ
e
lỗ
m
Khe hở giữa hai đĩa
Phh
Ppl
Kpl
fx
N
Lực phá hủy hạt
N
Lực phân ly hạt
N/m
Độ cứng tấm phân ly
Hệ số chảy của cửa xả phân
Khối lượng thể tích của phân
Chiều rộng cửa xả phân
Chiều dài cửa xả phân
Hệ số nạp đầy
dp
kg/m3
ex
m
bx
m
Ψn
Zt
%
rãnh
m
Số rãnh trên trục cuốn
Đường kính rãnh trục cuốn
Chiều dài rãnh trục cuốn
Số vòng quay của trục cuốn
Đường kính ngoài trục cuốn
năng suất làm việc của trục cuốn
dr
Lt
m
nt
vòng/phút
m
Dt
Qt
kg/h
viii
J1, J2
kg.m2
N/m
Mô men quán tính với trục y1 và y2 của khối
lượng m1 và m2 đi qua trọng tâm O1 và O2
Độ cứng tương đương của hai lò xo giảm xóc
cầu trước, hai bánh lốp trước và hai bánh bánh
lốp sau
Ct, Clt, Cls
kt, klt, kls
N.s /m
Hệ số giảm chấn tương đương của hai lò xo
giảm xóc cầu trước, hai bánh lốp trước và hai
bánh bánh lốp sau
độ
Chuyển vị góc của thân máy kéo và thân máy
GBĐ quanh trục y1 và y2 đi qua trọng tâm O1
và O2
1, 2
zt, z1, z2
m
m
Chuyển vị thẳng đứng của các trọng tâm bánh lốp
cầu trước, máy kéo và máy GBĐ
zA, zB, zk
Chuyển vị thẳng đứng của các điểm trên thân máy
kéo và máy GBĐ phía trên bánh lốp cầu trước và
cầu sau
hm, ht, hs
m
Chiều cao mấp mô mặt đường tại điểm tiếp xúc
với bánh xe máy GBĐ, các bánh xe cầu trước và
cầu sau của máy kéo
h0
S0
m
m
m
Biên độ của mấp mô mặt đồng
Bước của mấp mô mặt đồng
Bm
Bề rộng làm việc của máy gieo
ix
DANH MỤC BẢNG
TT
Tên bảng
Trang
2.1. Diện tích và sản lượng đậu tương thế giới............................................................6
2.2. Diện tích và sản lượng đậu tương nước ta giai đoạn 2015-2019..........................8
2.3. Phương án gieo hạt và bón phân.........................................................................17
3.1. Giá trị các mức thí nghiệm đơn yếu tố của bộ phận gieo ...................................51
3.2. Giá trị các mức thí nghiệm đơn yếu tố của bộ phận bón phân ...........................52
3.3. Chuyển đổi ký hiệu các thông số vào .................................................................54
3.4. Chuyển đổi ký hiệu các thông số ra....................................................................55
3.5. Kế hoạch nghiên cứu thực nghiệm đa yêu yếu tố bộ phận gieo .........................55
3.6. Giá trị của các thông số vào của bộ phận gieo....................................................56
4.1. Thời gian chuyển động của hạt...........................................................................66
4.2. Vận tốc giới hạn của lỗ đĩa .................................................................................69
4.3. Số lỗ trên đĩa gieo tính theo vận tốc giới hạn của lỗ đĩa.....................................70
4.4. Bảng kết quả tính lượng phân qua cửa xả...........................................................80
4.5. Kết quả tính số vòng quay của trục cuốn............................................................84
4.6. Kết quả tính năng suất của trục cuốn..................................................................85
4.7. Kết quả đo kích thước đậu tương DT84 .............................................................99
4.8. Khối lượng của hạt đậu tương DT84 ................................................................100
4.9. Kết quả xử lý ảnh kích thước đậu tương DT84 ................................................101
4.10. Một số đặc điểm và cơ tính của phân bón ........................................................109
4.11. Một số thông số của máy kéo Kubota L4508VN .............................................110
4.12. Một số thông số của máy GBĐ.........................................................................111
4.13. Giá trị các mức thí nghiệm đơn yếu tố của bộ phận gieo .................................112
4.14. Ảnh hưởng của số vòng quay đến khả năng lấy hạt .........................................112
4.15. Ảnh hưởng của số vòng quay đến khả năng lấy hạt .........................................113
4.16. Ảnh hưởng của đường kính lỗ đến khả năng lấy hạt ........................................115
4.17. Ảnh hưởng của chiều dầy của đĩa đến khả năng lấy hạt...................................117
4.18. Giá trị các mức thí nghiệm đơn yếu tố của bộ phận bón phân .........................119
x
4.19. Quan hệ giữa độ lớn cửa xả đến lượng cung cấp..............................................120
4.20. Quan hệ giữa số vòng quay của trục cuốn ới năng suất và hệ số nạp đầy........121
4.21. Giá trị của các thông số vào của bộ phận gieo..................................................123
4.22. Kết quả thí nghiệm về tỷ lệ lỗ lấy được hạt Y1 (%)..........................................124
4.23. Giá trị ước lượng của hệ số hồi quy và mức ý nghĩa của hàm Y1 ....................124
4.24. Giá trị ước lượng của hệ số hồi quy hàm Y1 khi đã bỏ hệ số b11......................125
4.25. Kiểm tra tính tương thích của mô hình hồi quy Y1...........................................126
4.26. Hệ số của phương trình hồi quy dạng thực cho hàm Y1 ...................................126
4.27. Tọa độ điểm tối ưu cho hàm chỉ tiêu Y1 đạt giá trị max...................................127
4.28. Kết quả thí nghiệm về tỷ lệ lỗ lấy được nhiều hơn một hạt Y2 ........................128
4.29. Giá trị ước lượng của hệ số hồi quy Y2 và mức ý nghĩa...................................129
4.30. Kiểm tra tính tương thích của mô hình hồi quy Y2...........................................130
4.31. Hệ số của phương trình hồi quy dạng thực Y2..................................................130
4.32. Tọa độ điểm tối ưu cho hàm chỉ tiêu Y2 đạt giá trị min ...................................131
4.33. Tọa độ điểm tối ưu tổng quát............................................................................132
xi
DANH MỤC HÌNH
TT
Tên hình
Trang
2.1. Một số mẫu máy cơ giới hóa các khâu canh tác cây đậu tương ở các nước
nông nghiệp phát triển ..........................................................................................7
2.2. Quy trình canh tác vùng chuyên canh bằng cơ giới hóa.....................................12
2.3. Quy trình canh tác vùng luân canh bằng cơ giới hóa..........................................12
2.4. Hệ thống máy canh tác vùng chuyên canh bằng cơ giới hóa..............................14
2.5. Hệ thống máy canh tác vùng luân canh bằng cơ giới hóa ..................................14
2.6. Phương án gieo hạt và bón phân bằng máy ........................................................16
2.7. Sơ đồ kết cấu tổng thể của máy GBĐ.................................................................18
2.8. Bộ phận gieo kiểu rung.......................................................................................19
2.9. Bộ phận gieo kiểu trục cuốn ...............................................................................20
2.10. Bộ phận gieo kiểu đĩa (lỗ kiểu rãnh mép ngoài đĩa)...........................................21
2.11. Bộ phận gieo kiểu đĩa (lỗ trong đĩa) ...................................................................21
2.12. Bộ phận gieo kiểu trống thìa múc.......................................................................22
2.13. Bộ phận gieo kiểu khí động ................................................................................22
2.14. Sơ đồ bộ phận bón phân kiểu cánh dẫn ..............................................................24
2.15. Sơ đồ bộ phận bónphân kiểu AT-2.....................................................................25
2.16. Máy gieo hạt kết hợp bón phân Kuhn................................................................26
2.17. Máy gieo kết hợp bón phân của Jonh Deere.......................................................27
2.18. Máy liên hợp phay và gieo hạt của Claas ...........................................................27
2.19. Sơ đồ máy gieo CYK-24A..................................................................................28
2.20. Sơ đồ máy gieo C3H-24 .....................................................................................28
2.21. Sơ đồ máy gieo CKHK-6A.................................................................................29
2.22. Máy gieo kết hợp với bón phân NX-4/NXF-4....................................................29
2.23. Máy gieo đa năng Yazaki RX5...........................................................................30
2.24. Máy phay, gieo và bón phân 2BYF-6.................................................................30
2.25. Máy gieo hạt đậu tương 4RĐK...........................................................................31
2.26. Máy gieo hạt khí động của Trường Đại học Cần Thơ........................................32
2.27. Máy gieo đa năng GĐN-0,3................................................................................32
2.28. Máy gieo và bón phân MGBN-04 ......................................................................33
xii
2.29. Máy gieo và bón phân MGH-02D ......................................................................33
2.30. Máy gieo đa năng GBPVN-02............................................................................34
2.31. Sơ đồ cấu trúc của bộ phận gieo .........................................................................35
2.32. Bộ phận bón phân kiểu trục cuốn .......................................................................37
2.33. Sơ đồ cấu trúc của bộ phận bón phân .................................................................39
3.1. Cơ cấu 4 khâu bản lề...........................................................................................43
3.2. Sơ đồ nền tảng để chụp ảnh đậu tương và phân bón ..........................................44
3.3. Hình dạng hạt đậu tương và phân bón................................................................45
3.4. Xác định góc ma sát............................................................................................47
3.5. Sơ đồ hóa quá trình nén khối hạt ........................................................................48
3.6. Mô hình nén gây hư hỏng hạt .............................................................................48
3.7. Sơ đồ ảnh hưởng của các thông số vào đến hàm chỉ tiêu ...................................50
3.8. Sơ đồ điều khiển chuyển động của đĩa gieo và trục cuốn...................................50
4.1. Mô hình lực tác động của hạt trên đĩa.................................................................61
4.2. Mô hình lực tác động lên hạt ..............................................................................62
4.3. Sơ đồ xác định góc đặt cánh gạt dẫn hướng .......................................................63
4.4. Sơ đồ động học của hạt dọc cánh gạt dẫn hướng................................................64
4.5. Mô tả quá trình lấy hạt........................................................................................67
4.6. Mô hình xác định điều kiện hạt rơi xuống lỗ......................................................67
4.7. Đồ thị quan hệ giữa kích thước hạt và vận tốc tới hạn .......................................69
4.8. Mô hình xác định điều kiện phân ly và giữ hạt...................................................72
4.9. Sơ đồ lực tác dụng lên hạt...................................................................................74
4.10. Sơ đồ xác định vị trí nhả hạt ...............................................................................75
4.11. Hiện tượng kẹt hạt trong lỗ.................................................................................77
4.12. Cấu tạo đĩa cố định .............................................................................................77
4.13. Sơ đồ xác định điểm đặt ống dẫn hạt..................................................................78
4.14. Mô hình tính toán trục cuốn................................................................................81
4.15. Lực tác dụng lên hạt phân...................................................................................85
4.16. Mô hình dao động thẳng đứng của LHM............................................................88
4.17. Hàm kích thích của mặt đồng hình cosin............................................................91
4.18. Dao động của LHM khi đi qua mấp mô tuần hoàn (1).......................................93
4.19. Dao động của LHM khi đi qua mấp mô tuần hoàn (2).......................................94
xiii
4.20. Dao động của LHM khi đi qua chướng ngại đơn ...............................................96
4.21. Dao động của trọng tâm O2 máy GBĐ (1)..........................................................97
4.22. Dao động của trọng tâm O2 máy GBĐ (2)..........................................................98
4.23. Đậu tương DT84.................................................................................................99
4.24. Kích thước hạt đậu tương DT84 theo các phương............................................100
4.25. Đồ thị phân bố khối lượng hạt đậu tương.........................................................100
4.26. Kết quả đo theo phương pháp ảnh (DEM)........................................................101
4.27. Biểu đồ hồi quy giữa khối lượng đo trung bình và trung bình khối lượng
thu được từ mô phỏng DEM.............................................................................102
4.28. Đồ thị quan hệ giữa lực ép và biến dạng của hạt..............................................103
4.29. Mô phỏng nén ép hạt trong mô hình DEM.......................................................103
4.30. Đồ thị kết quả mô phỏng nén hạt bằng DEM ...................................................104
4.31. Kết quả mô phỏng xả silo bằng DEM...............................................................105
4.32. Trường vận tốc của các hạt tại các vị trí khác nhau của tấm nén .....................106
4.33. Mạng lưới chuỗi lực tại các vị trí khác nhau của tấm nén................................107
4.34. Đánh giá số lượng lực tiếp xúc theo chức năng của .........................................107
4.35. Đánh giá lực tiếp xúc ở các độ cao khác nhau..................................................108
4.36. Đánh giá lực tiếp xúc ở độ cao 200 mm ...........................................................109
4.37. Mô men quán tính khối lượng của máy GBĐ...................................................111
4.38. Đồ thị quan hệ nđ (vòng/phút) với Y1, Y2, Y3 (%)............................................113
4.39. Đồ thị quan hệ dlđ (mm) với Y1, Y2, Y3(%)......................................................115
4.40. Đồ thị quan hệ δđ (mm) với Y1, Y2, Y3 (%)......................................................117
4.41. Đồ thị quan hệ giữa độ lớn cửa xả và lượng cung cấp .....................................120
4.42. Đồ thị quan hệ giữa số vòng quay của trục cuốnvới năng suất ........................122
4.43. Đồ thị ảnh hưởng của số vòng quay tới hệ số nạp............................................122
4.44. Đồ thị Pareto Chart với hàm Y1........................................................................125
4.45. Đồ thị mặt chỉ tiêu cho hàm tỷ lệ lỗ lấy được hạt Y1........................................128
4.46. Đồ thị Pareto Chart hàm Y2 ..............................................................................129
4.47. Đồ thị mặt chỉ tiêu hàm Y2 ...............................................................................131
4.48. Đồ thì mặt chỉ tiêu tổng quát ............................................................................133
4.49. Một số hình ảnh thử nghiệm máy và kết quả....................................................134
xiv
TRÍCH YẾU LUẬN ÁN
Tên tác giả: Nguyễn Chung Thông
Tên Luận án: Nghiên cứu xác định một số thông số làm việc chính của máy gieo hạt
đậu tương kết hợp bón phân
Ngành: Kỹ thuật cơ khí
Mã số: 9 52 01 03
Tên cơ sở đào tạo: Học viện Nông nghiệp Việt Nam
Mục đích nghiên cứu
Xác định các thông số cấu tạo và thông số làm việc chính, tối ưu của hai bộ phận
làm việc chính (bộ phận gieo và bộ phận bón phân) của máy gieo hạt đậu tương kết
hợp với bón phân làm cơ sở cho việc thiết kế, chế tạo máy gieo đậu tương kết hợp với
bón phân.
Lựa chọn được kết cấu và chế độ làm việc phù hợp cho liên hợp máy gieo đậu
tương kết hợp với bón phân khi liên hợp máy làm việc trong một số điều kiện mặt đồng
không bằng phẳng điển hình.
Phương pháp nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của luận án là máy gieo hạt đậu tương kết hợp bón phân.
Trong đó, các thông số cấu tạo và thông số làm việc chính của hai bộ phận gieo hạt
và bộ phận bón phân được tập trung nghiên cứu, phân tích.
Các phương pháp nghiên cứu đã sử dụng trong luận án:
* Phương pháp lý thuyết:
Trên cơ sở xây dựng các mô hình lý thuyết bằng phương pháp mô hình hóa và mô
phỏng hệ thống kỹ thuật và giải các phương trình vi phân để xác định các thông số làm
việc chính của máy.
* Phương pháp thực nghiệm:
Áp dụng phương pháp nghiên cứu thực nghiệm đơn yếu tố để xác định ảnh hưởng
của một thông số vào đến thông số ra của bộ phận gieo và bộ phận bón phân.
Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm đa yếu tố để đánh giá đồng thời ảnh
hưởng của các thông số vào đến hàm chỉ tiêu của bộ phận gieo, ở đây tác giả lựa
chọn kế hoạch hợp thành không đối xứng bậc 2 của Hartly.
xv
Kết quả chính và kết luận
Xây dựng được các mô hình lý thuyết mô phỏng và xác định các thông số làm
việc của hai bộ phận làm việc chính và máy. Đồng thời tiến hành thực nghiệm đơn và
đa yếu tố để xác định các thông số làm việc chính và tối ưu của bộ phận gieo và bộ
phận bón phân.
* Ý nghĩa khoa học:
Xây dựng được cơ sở lý thuyết để xác định một số thông số chính về cấu tạo và chế
độ làm việc của máy gieo hạt đậu tương và bón phân nói chung, bộ phận gieo và bộ
phận bón phân nói riêng nhằm định hướng cho việc thiết kế, chế tạo máy. Đây cũng là tài
liệu tham khảo cho các nghiên cứu về máy gieo và bón phân cho các cây trồng khác.
* Ý nghĩa thực tiễn:
Gieo hạt và bón phân bằng máy sẽ có năng suất cao hơn so với gieo và bón phân
bằng lao động thủ công nên có thể mở rộng được diện tích, tăng sản lượng đậu tương.
Đồng thời cũng tiết kiệm giống và đảm bảo mật độ hơn, tạo điều kiện thuận lợi cho cây
sinh trưởng, phát triển và cho năng suất cao hơn.
Đây là kết quả nghiên cứu máy trong điều kiện sản xuất trong nước nên có thể
thay thế cho các máy nhập ngoại đắt tiền và làm việc chưa phù hợp với điều kiện canh
tác và đồng ruộng của nước ta.
xvi
THESIS ABSTRACT
PhD candidate: Nguyen Chung Thong
Thesis title: Research to determine some main working parameters of sowing machine
combined with fertilization for soybean
Major: Mechanical Engineering
Code: 9 52 01 03
Educational organization: Vietnam National University of Agriculture (VNUA)
Research Objectives
Determine the main and optimal structural and working parameters of the two
main working parts (sowing unit and fertilizing unit) of sowing machine combined with
fertilization for soybean as the basis for design and manufacture the machine.
Selected the suitable structure and working regime of sowing machine combined
with fertilization for soybean.
Materials and Methods
The research object of the thesis is sowing machine combined with fertilization
for soybean.In which, the main structural parameters and working parameters of the two
parts sowing and fertilizing were focused on research and analysis.
Research methods used in the thesis:
* Theoretical method:
Method of modeling and simulating engineering systems and solving differential
equations.
* Experimental method:
Single factor experimental research method to determine the effect of one input
parameter on output parameters of the sowing and fertilizing parts.
Multi-factor experimental research method to simultaneously evaluate the effects
of input parameters on the index function of the sowing part. Author selects Hartly's
second-order asymmetric composition scheme.
Main findings and conclusions
Constructing theoretical simulation models and defining working parameters of
two main working parts and machines.At the same time, to conduct a single and multi-
xvii
factor experimental study to determine the main and optimal working parameters of the
sowing and fertilizing department.
* Scientific significance:
Building the theoretical basis to determine some main parameters of structure
and working regime of sowing machine combined with fertilization for soybean in
general, the sowing part and the fertilizer department in particular to guide designing
and manufacturing the machine. It is also the reference for sowing and fertilizing
studies of other crops.
* Practical significance:
Sowing seeds and fertilizing by machines will have higher yields than sowing
and fertilizing by manual labor, so it is possible to expand the area, increase soybean
production. At the same time, it also saves seeds and ensures more density, creates
favorable conditions for plants to grow, develop and produce higher yields.
This is the result of machine research in the domestic production conditions, so
it can replace expensive imported machines and work not suitable for farming and field
conditions of our country.
xviii
Tải về để xem bản đầy đủ
175 trang
23260
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Luận án Nghiên cứu xác định một số thông số làm việc chính của máy gieo hạt đậu tương kết hợp bón phân", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- luan_an_nghien_cuu_xac_dinh_mot_so_thong_so_lam_viec_chinh_c.pdf
- KTCK - TTLA - Nguyen Chung Thong.pdf
- TTT - Nguyen Chung Thong.pdf
