Giáo trình Cơ khí nông nghiệp: Máy nông nghiệp

Chia sẻ: Sam Sara | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:64

Thêm vào BST

Báo xấu

1.212
lượt xem 371
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong công cuộc công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước, việc cơ giới hóa sản xuất nông nghiệp là một khâu không thể thiếu của công cuộc này. Cơ giới hóa sẽ làm thay đổi phương thức sản xuất, giảm nhẹ sức lao động cho con người, nâng cao năng suất lao động, giảm chi phí trong sản xuất nông nghiệp. Nhờ cơ giới hoá mà bộ mặt của nông thôn thay đổi, phát triển thành một nông thôn văn minh, hiện đại vì cơ giới hóa sản xuất nông nghiệp cũng là tiền đề cho việc phát...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Cơ khí nông nghiệp: Máy nông nghiệp

Giáo trình Cơ khí nông nghiệp Máy nông nghiệp
Phần II MÁY NÔNG NGHIỆP 137
GIỚI THIẾU CHUNG VỀ CÁC HỆ THỐNG MÁY TRONG NÔNG NGHIỆP Trong công cuộc công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước, việc cơ giới hóa sản xuất nông nghiệp là một khâu không thể thiếu của công cuộc này. Cơ giới hóa sẽ làm thay đổi phương thức sản xuất, giảm nhẹ sức lao động cho con người, nâng cao năng suất lao động, giảm chi phí trong sản xuất nông nghiệp. Nhờ cơ giới hoá mà bộ mặt của nông thôn thay đổi, phát triển thành một nông thôn văn minh, hiện đại vì cơ giới hóa sản xuất nông nghiệp cũng là tiền đề cho việc phát triển cơ sở hạ tầng nông thôn. Cơ sở hạ tầng phát triển sẽ giúp cho các ngành kinh tế khác ở nông thôn cũng sẽ phát triển như thủ công nghiệp, công nghiệp, dịch vụ v.v... Khi sử dụng cơ giới hoá trong sản xuất nông nghiệp sẽ đạt được những ưu điểm như sau: - Nâng cao năng suất lao động ví dụ: việc cuốc đất, một người khỏe mạnh chỉ có thể cuốc được 40 m2/h. Nếu sử dụng sức kéo của súc vật là trâu bò, một con trâu có thể cày được 300 m2/h. Nếu sử dụng máy kéo nhỏ năng suất nâng cao lên từ 360 - 720 m2/h còn khi sử dụng máy kéo lớn thì năng suất là 0,5 ha/h. Ngoài ra khi làm thủ công thì chỉ lao động được một thời gian ngắn trong ngày còn khi sử dụng máy thời gian làm việc có thể tăng lên từ 2-3 lần nên năng suất khi sử dụng máy cao gấp nhiều lần so với lao động thủ công. - Giải quyết được yêu cầu bức thiết về thời vụ, sản xuất nông nghiệp mang tính chất thời vụ rất chặt chẽ. Tùy loại cây trồng, tùy tính hòa hợp với điều kiện sống môi trường, tùy đặc điểm sinh trưởng, cây trồng đòi hỏi điều kiện sống, phát triển, cho năng suất và thời lịch trong năm như là một điều kiện tiên quyết không thể thiếu. Thời gian để thực hiện mồi công đoạn canh tác sẽ được rút ngắn do khi sử dụng máy ta có thể làm nhiều ca/ngày, đây là việc mà khi làm thủ công không thể thực hiện được. Nhờ vậy mà ta có thể tăng thêm vụ sản xuất (hệ số sử dụng đất) từ 1- 2 vụ lên 2 -3 vụ/năm, tăng thu nhập cho người sản xuất. - Chất lượng của công việc khi sử dụng máy cao hơn so với canh tác thủ công, khả năng đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật nông học dễ dàng hơn. Trong một số khâu canh tác đặc biệt để đạt được yêu cầu kỹ thuật nông học thì không thể làm thủ công mà phải dùng máy như cày ngầm, cày khai hoang. Cũng như vậy trong việc cải tạo nâng cao độ phì của đất, tăng chiều sâu canh tác đối với đất bạc màu hoặc đất có độ sâu canh tác nhỏ, với các loại đất này phải làm đất thành nhiều lớp do vậy bắt buộc phải dùng máy mới có khả năng đáp ứng được. Chất lượng công việc là một đòi hỏi rất quan trọng của quá trình canh tác trong nông nghiệp. Các nhà nông học đặt ra những yêu cầu nông học rất chặt chẽ cho từng công đoạn của mỗi quy trình sản xuất nông nghiệp. Dù làm bằng tay hay cơ giới thì cũng phải đáp 138
ứng các yêu cầu nông học này. Vì vậy trong quá trình canh tác, đánh giá chất lượng công việc, tức là được so sánh với các yêu cầu kỹ thuật nông học đặt ra. Đặc biệt trong nông nghiệp có nhiều loại cây trồng nên có nhiều yêu cầu kỹ thuật nông học khác nhau. Trong công đoạn thu hoạch và sau thu hoạch yêu cầu về chất lượng còn cao hơn nữa, đặc biệt với các sản phẩm dùng cho xuất khẩu. Ví dụ như để nâng cao chất lượng gạo để xuất khẩu thì chỉ tiêu quan trọng nhất là tỷ lệ gạo gẫy, vỡ phải nhỏ. Muốn đạt được yêu cầu này ngoài việc phải sử dụng nhiều loại máy hiện đại còn cần phải khống chế độ ẩm của hạt khi đưa vào chế biến, thời gian sơ chế và phương pháp bảo quản điều này nếu chỉ dùng lao động thủ công thì khó thực hiện được hoặc sẽ làm giảm chất lượng thành phẩm. - Về hiệu quả kinh tế, hiện nay ở đồng bằng và các tỉnh trung du, miền núi Bắc bộ diện tích đất bình quân trên lao động thấp vì vậy nếu chỉ sản xuất nông nghiệp thuần tuý thì thu nhập của người dân rất thấp. Ngoài ra công việc chỉ tập trung vào một số thời điểm trong năm, thời gian còn lại thì công việc ít nếu không có ngành nghề phụ thì khả năng cải thiện kinh tế càng khó khăn hơn. Hiện nay trong thời kỳ mở cửa cho các doanh nghiệp công nghiệp đầu tư đã thu hút một số lượng lớn nhân công từ nông thôn, ngoài số lượng nhân công trên còn một số người dân ra thành phố để tìm việc làm trong lúc nông nhàn hoặc làm thêm các công việc thủ công tại địa phương. Một số nơi người dân còn đi xuất khẩu lao động ở nước ngoài nhờ vậy mà thu nhập của người dân tại nông thôn tăng lên đáng kể. Tuy nhiên để thực hiện được nhu cầu này của xã hội thì tại nông thôn số lượng lao động thuần tuý trong nông nghiệp giảm đi dẫn đến việc phải thuê mướn nhân công hoặc máy móc. Vào thời điểm mùa vụ căng thẳng giá cả thuê mướn tăng lên vì vậy dần dần hình thành những cá nhân hoặc doanh nghiệp nông nghiệp chuyên đi làm thuê, để tăng thu nhập những cá nhân hoặc doanh nghiệp này không thể không nghĩ đến việc cơ giới hoá sản xuất. Mặt khác nếu so sánh thì giá cả của một máy kéo nhỏ cùng với một số máy nông nghiệp kèm theo nhiều hơn giá một con trâu cày không đáng kể trong khi đó số lượng, khối lượng công việc, năng suất khi dùng máy cao hơn, thời gian phục vụ của máy dài hơn như vậy hiệu quả kinh tế của việc cơ giới hoá là rất cao. - Giảm nhẹ sức lao động, bảo vệ sức khoẻ của người làm nông nghiệp. Khi sử dụng máy ngoài việc giảm nhẹ sức lao động cho phần lớn người lao động còn bảo vệ để người lao động không phải tiếp xúc trực tiếp với những hoá chất độc hại có ảnh hưởng đến sức khoẻ của con người và động vật. Trên đây là một số ưu điểm nổi bật của việc cơ giới hoá nông nghiệp. Tuy nhiên cơ giới hoá như thế nào để phù hợp với điều kiện tự nhiên, điều kiện địa hình, điều kiện canh tác và đạt hiệu quả cao nhất thì cần phải tính toán cụ thể cho 139
từng vùng. Với vùng trung du, miền núi phía Bắc có địa hình phức tạp, kích thước ruộng nhỏ và trung bình là chủ yếu nên việc đồng bộ hoá các khâu canh tác bằng cơ giới là cực kỳ khó. Với những điều kiện này thì chỉ có thể áp dụng cơ giới cho một số khâu canh tác độc lập và chỉ sử dụng các loại máy vừa và nhỏ. Một vấn đề khác là nguồn vốn để đầu tư máy móc, hiện nay phần nhiều người dân mới chỉ đầu tư những máy có công suất nhỏ phục vụ cho khâu làm đất, một số công việc đơn lẻ trong chăm sóc và thu hoạch. Các loại máy khác do khả năng ứng dụng và giá cả còn quá cao nên hiện tại chưa được sử dụng phổ biến. Trong tương lai gần khi chính sách dồn điền đổi thửa thực hiện hoàn chỉnh kết hợp với việc cải tiến các loại máy phù hợp cho từng khu vực thì việc cơ giới hoá đồng bộ một số khâu canh tác hoàn toàn có thể thực hiện được. Để đáp ứng nhu cầu cơ giới hoá một cách đồng bộ trong ngành trồng trọt chúng tôi giới thiệu các loại máy phục vụ trong nông nghiệp theo từng công đoạn bắt đầu từ khâu làm đất đến khâu chế biến sản phẩm của một số sản phẩm chính trong ngành trồng trọt bao gồm: * Hệ thống máy canh tác: + Cụm máy làm đất: là các máy phá vỡ, làm tơi nhuyễn lớp đất trồng trọt đến độ sâu nhất định để canh tác cho từng loại cây trồng. Mặc dù có nhiều loại máy làm đất dành cho các loại cây trồng khác nhau, với kích cỡ khác nhau nhưng nhìn chung chúng có nhiều đặc tính và nguyên lý làm việc giống nhau. + Cụm máy gieo, trồng, cấy: làm công việc đưa hạt giống mạ hoặc cây con xuống đất. Tùy đặc tính của hạt có gần giống nhau hay không mà một công cụ hoặc máy gieo hạt loại có thể áp dụng cho việc gieo hạt nhiều loại cây khác nhau hoặc sử dụng máy gieo đơn lẻ. Máy trồng cây non dùng để trồng một số loại cây trong nông nghiệp và cây công nghiệp như các loại rau: bắp cải, cà chua, thuốc lá ngoài ra còn dùng để trồng cây lưu niên hoặc cây lâm nghiệp... Máy cấy sử dụng để cấy cây mạ xuống đất, máy cấy có các loại như máy cấy mạ dược. mạ thảm, mạ khay. + Cụm máy chăm sóc bao gồm: bón phân cho cây trồng (phân hữu cơ, phân vô cơ) để làm giàu đất. Nó có thể dùng chung cho tất cả các loại cây trồng (trước khi làm đất) mà cũng có các loại đặc chủng cho từng loại cây trồng khi bón phân trong quá trình sinh trưởng của cây. Máy sới, làm có làm công việc diệt cỏ, xới đất làm tăng lượng ôxy, nước trong đất cho cây trồng. Các máy này cũng có thể kết hợp bón phân vô cơ trong quá trình xới, bón. Hệ thống tưới với nhiệm vụ cung cấp cho cây trồng một lượng nước thích hợp vào thời điểm cần thiết để đảm bảo tốc độ sinh trưởng phát triển của cây trồng. + Máy bảo vệ cây trồng: nhiệm vụ của cụm máy này là đưa, lượng chất hoá học đúng liều lượng và nồng độ, đúng lúc để diệt côn trùng, diệt bệnh cho cây 140
trồng nhằm đảm bảo cho cây trồng khỏe mạnh, cho năng suất cao. Máy có nhiều chủng loại để có thể phục vụ cho thảm thực vật thấp hoặc cây trồng lưu niên có chiều cao trên 10 m. * Hệ thống máy thu hoạch: có nhiệm vụ thu lấy các sản phẩm đặc trưng của cây trồng như hạt, củ, trái, lá, thân; có thể là thu riêng biệt hoặc là thu tất cả cùng một lúc cả sản phẩm chính và phụ. Với từng loại cây trồng, lại phải có máy thu hoạch riêng biệt cho nó, vì thế máy thu hoạch lại càng đa dạng hơn và phức tạp hơn nhiều so với các máy nông nghiệp khác. * Hệ thống máy sau thu hoạch: việc mẫn cảm với nhiệt độ, độ ẩm môi trường, sự,,thở" của hạt dẫn đến hư hỏng nhanh chóng của sản phẩm nông nghiệp. Xử lý chúng để đưa chúng tới các điều kiện tạm thời làm giảm tốc độ hư hỏng, được các cụm máy sau thu hoạch đảm nhận. Không phải nông sản nào cũng có thể làm thức ăn ngay được mà phải sơ chế để cung cấp cho con người. Sau cùng là hệ thống máy hay thiết bị chế biến để có sản phẩm sử dụng cho người hay gia súc. Ngoài việc giới thiệu kết cấu và hoạt động của những máy móc trên, phần cuối chúng tôi giới thiệu một cách khái quát về các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật chính của một số liên hợp máy sử dụng trong nông nghiệp. Các phương pháp xác định định mức các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật, biện pháp nâng cao năng xuất, giảm chi phí với những khâu canh tác bằng máy. Một số phương pháp tính toán, tổ chức sản xuất cho các khâu canh tác bằng máy. 141
Chương IV HỆ THỐNG MÁY CANH TÁC 1. MÁY LÀM ĐẤT 1.1. Giới thiệu chung 1.1.1. Mục đích và nhiệm vụ của máy làm đất * Mục đích: làm đất là một khâu quan trọng không thể thiếu được trong quá trình canh tác, nhằm mục đích nâng cao độ phì của dết, tạo điều kiện cho sự sinh trưởng và phát triển của hạt giống và cây trồng. * Nhiệm vụ: máy làm đất là làm nhỏ (nhuyễn) lớp đất trồng cỏ, diệt cỏ dại và sâu bệnh, chuẩn bị đất tết để gieo, trồng, cấy. 1.1.2. Các phương pháp làm đất Có các phương pháp làm đất như sau: - Phương pháp chia 2 giai đoạn: + Dùng công cụ (cuốc, cày) phá vỡ đất trồng trọt có kích thước lớn có thể ngâm hoặc phơi (thỏi cục). + Làm tơi nhuyễn đất đến độ sâu nhất định để có thể gieo, trồng, cấy được. - Phương pháp làm đất 1 giai đoạn: dùng công cụ làm tơi nhuyễn luôn lớp đất trồng trọt đạt tới yêu cầu của khâu gieo, trồng, cấy. - Phương pháp làm đất chuyên dùng: cày vỡ hoang, cày đồng lầy, cày vườn, phay đất... - Phương pháp làm đất bề mặt: cày ngả rạ, bừa xới, bừa lăn, đánh rãnh... - Phương pháp cơ bản: Dùng cày lật đất phơi ải hoặc ngâm dầm. Sau đó đùng bừa, phay làm nhỏ đất. - Dùng phay làm nhỏ lớp đất mặt. Dùng bánh lồng làm nhuyễn lớp đất mặt đối với ruộng nước. 1.1.3. Yêu cầu kỹ thuật - Sau khi làm đất xong mặt đồng phẳng, đáy luống phẳng, cỏ rác, sâu bệnh phải gom lại hoặc vùi xuống dưới hoặc dồn lên bờ. Yêu cáu trong khi làm việc máy phải cân bằng đi thẳng, không được lỏi không được lặp. - Có khả năng làm đất tới độ sâu 25 - 35 cm. Độ sâu phải đồng đều, độ sai lệch cho phép về độ sâu không quá ± 10% so với yêu cầu. - Khi cày đất có nhiều cỏ dại hoặc cày sâu lớn hơn 18 cm, trước các thân cày 142
chính nhất thiết phải lắp thêm thân cày phụ để chúng hớt lớp đất mặt tới độ sâu 8 - 12 cm và hất lớp đất đó cùng cỏ dại xuống đáy luống. Vì vậy, khi cày đất có nhiều cỏ dại, rễ cây hệ thống máy và thiết bị làm đất phải tiêu diệt cỏ dại và lấp cỏ dại cùng phân bón một cách triệt để. - Sau khi làm đất xong bề mặt ruộng phải bằng phẳng hoặc gợn sóng (độ cao của sóng đất không quá 5 cm). Đáy luống phải phẳng để tạo điều kiện cho hệ thống máy làm việc tốt ở lượt sau. - Hệ thống máy và thiết bị làm đất phải có hệ thống điều chỉnh cơ học để điều chỉnh và sử dụng dễ dàng theo yêu cầu, làm việc chắc chắn, tuổi thọ cao, năng suất và hiệu quả cao. 1.1.4. Phân loại máy làm đất * Máy cày: - Máy cày tịnh tiến (phổ biến cày lưỡi). - Máy cày quay (phổ biến cày đĩa). Cày lưỡi: Cày nhỏ cho máy cày nhỏ. Cày lớn cho máy cày lớn. Cày đĩa: Cày đĩa nhỏ cho máy cày nhỏ. Cày đĩa lớn cho máy cày lớn. - Máy cày đĩa chia làm 2 loại: + Máy cày đĩa nhiều trục đĩa. + Máy cày đĩa 1 trục đĩa. * Máy bừa: - Máy bừa khô: + Trục lăn. + Bừa răng. + Bừa đĩa. - Máy bừa ruộng nước: + Bừa răng. + Máy bừa móng. + Máy bừa bánh lồng. * Máy phay đất: - Máy phay cỡ nhỏ. - Máy phay cỡ lớn. 1.1.5. Nguyên lý làm việc của máy làm đất 143
Sử dụng các nêm: (Hình 4.2) + Nêm nâng α góc hợp giữa bề mặt nêm với mặt phẳng đáy luống XOY. + Nêm nâng δ góc hợp giữa bề mặt nêm với mặt phẳng thành lương XOZ. + Nêm nâng β góc hợp giữa bề mặt nêm với mặt phẳng đáy luống YOZ. + Kết hợp 3 loại nêm này lại gọi là nêm tam hợp, bề mặt làm việc của máy cày được thiết kế dựa trên một nêm tam hợp cong (nêm tam hợp phức hợp) bao gồm nhiều nêm tam hợp phảng ghép lại. 1.2. Máy cày 1.2.1. Nhiệm vụ, yêu cầu kỹ thuật - phân loại 1.2.1.1. Nhiệm vụ và yêu cầu kỹ thuật đối với máy cày Nhiệm vụ của cày là cày một lớp đất ở mặt đồng có độ sâu từ 10 đến 35 cm. Thỏi đất được cày có thể bị lật úp hoặc không lật, có thể được làm vỡ sơ bộ hay không. Hiện nay trong nông nghiệp nước ta, phổ biến vẫn là cày lật đất. Đối với cày lật đất cán đáp ứng những yêu cáu kỹ thuật sau: bảo đảm cày sâu đều và đúng yêu cầu đặt ra, độ cày sâu trung bình thực tế sai lệch so với yêu cầu đặt ra không được vượt quá ± 1cm. Cày phải lật đất, lấp kín cỏ rác, phân bón. Đường cày thẳng, không cày lỏi và cày trùng lặp. Máy cày phải bền vững, chăm sóc và sử dụng thuận tiện, lực cản riêng của cày nhỏ mà năng suất làm việc cao. Ở những vùng có xói mòn hoặc độ ẩm thấp, ta sử dụng cày không lật. Cày loại này chỉ làm tơi sơ bộ lớp đất canh tác mà không lật thỏi đất. 1.2.1.2. Phân loại máy cày Máy cày khá phong phú về chủng loại, tùy theo bộ phận làm việc chính có thể chia cày thành hai loại: + Máy cày lưỡi: có bộ phận làm việc chính là lưỡi hoặc lưỡi cộng với diệp. Khi làm việc cày chuyển động tịnh tiến. Nếu chỉ có lưỡi thôi thì cày không lật đất. Nếu có cả lưỡi và diệp thì cày sẽ lật úp thỏi đất. Ở nước ta phần lớn dùng cày lưỡi diệp. Thuộc loại này có cày CT-3-25, CT-4-25,... do các cơ sở trong nước sản xuất. + Máy cày đĩa: có bộ phận làm việc là đĩa thép chỏm cầu, khi làm việc đĩa chuyển động quay. Ở nước ta có máy cày đĩa C-2-30. Theo nhiệm vụ máy cày được chia thành các loại: - Máy cày làm nhiệm vụ chung thường dùng để cày loại đất đã thuần thuộc, loại đất này chiếm phần lớn diện tích đất canh tác của nước ta, thuộc loại này có cày CT-3-25, CT-4-25... 144
- Máy cày chuyên dùng, loại này dùng để cày ở loại đất đặc biệt, theo những yêu cầu tiếng như cày đất hoang, đất có đá sỏi, đất đồi núi dốc, đất có lớp dưới nhiễm chua, mặn... Thuộc loại này có cày không lật, cày tầng, cày trở chiều lật đất. Ví dụ - máy cày ПOH-2-30 do Liên Xô (cũ) chế tạo, cày trở chiều để lật đất.chỉ về một phía, dùng để cày đất đồi dốc, chống sói mòn, máy cày ПTH-40 ao Liên Xô (cũ) chế tạo dùng để cày 3 lớp đất. - Theo cách liên kết với nguồn động lực người ta phân ra cày móc, cày treo, cày nửa treo. Cày móc liên kết với máy kéo nhờ bộ phận móc nối, loại cày này khi di chuyển cần phải có bánh xe, thuộc loại này có cày ПY-5-35. Cày treo là loại cày liên kết với máy kéo qua bộ phận treo của cày và hệ thống treo thuỷ lực của máy kéo. Khi di chuyển, cày treo được nâng lên khỏi mặt đường, do đó không cần phải có bánh xe để vận chuyển. Việt Nam có sản xuất cày treo CT- 4- 25. - Cày tự chạy là cày lắp vào một hệ thống khung có động cơ, cày có thể tự vận hành như một kết cấu máy động lực chặt chẽ. Ngoài những loại cơ bản trên, người ta còn phân loại cày theo độ cày sâu, theo số bộ phận làm việc, cày tốc độ bình thường, tốc độ cao... 1.2.2. Cày lưỡi diệp Máy cày có nhiệm vụ cắt đất thành thỏi, cục có kích thước lớn chưa thể gieo trồng ngay được. Thỏi đất cày có thể được cắt thành 1,2 hoặc 3 lớp, các thỏi đất cày có thể được lật úp toàn phần hoặc lật một phán. Tuỳ theo nhiệm vụ mà máy cày có kết cấu khác nhau tuy nhiên một máy cày lưỡi hoàn chỉnh sẽ bao gồm các bộ phận như: thân cày chính, thân cày phụ: dao cày, thân cày sâu thêm, khung cày, bánh xe cùng hệ thống vít điều chỉnh độ cày sâu v.v... - Cụm thân cày chính có nhiệm vụ cắt đáy thỏi đất với bề rộng là 25 - 35cm, tách thỏi đất khỏi thành luống, nâng thỏi đất lên trên và lật úp. Đối với đất cày sâu >20 cm hoặc đất có cỏ thì trước mỗi thân cây chính thì phải lắp thân cày phụ, thân cày phụ sẽ hớt đi 1 lớp đất 10 - 12cm, bề rộng = 2/3 thân cày chính. - Trong trường hợp đất bạc màu hoặc lớp đất mầu mỏng người ta lắp sau thân cày chính 1 lưỡi cày sâu thêm để phá vỡ lớp đất đáy nhưng không lật lên trên. - Dao cày: với đất có cỏ và có sỏi đá thì trước mỗi thân cày chính thì lắp 1 dao cày. Có 2 dạng dao cày thường được sử dụng là dao thẳng và dao đĩa. 145
- Hệ thống bánh xe + vít điều chỉnh: bánh xe là điểm tựa của máy cày trong quá trình làm việc và di chuyển, do vậy bánh xe sẽ lắp qua 1 hệ thống vít điều chỉnh thay đổi khoảng cách từ lưỡi cày lên mặt cày để thay đổi độ sâu của cày. - Khung + móc: dùng để lắp các bộ phận làm việc và các thiết bị khác và liên kết với máy kéo, trên khung có cơ cấu các bộ phận dùng để điều chỉnh thăng bằng cày. 1.2.2.1. Cấu tạo thân cày chính Gồm 4 chi tiết: lưỡi cày, diệp cày, thanh tựa đồng, trụ cày. + Lưỡi cày và diệp cày sẽ hình thành lên bề mặt làm việc của thân cày chính và được chế tạo dựa trên cơ sở của 1.nêm tam hợp cong nêm bao gồm 3 góc đặc trưng là: góc nâng α, góc tách γ, góc lật β. * Lưỡi: chế tạo bằng thép có hình dạng chung là hình thang, bề mặt cong dạng mặt trụ, cạnh sắt mài ở mép dưới của lưỡi, chiều dày cạnh sắt (0,5mm, mài ở mặt trên của lưỡi). Loại lưỡi cày hình thang dùng trong các máy cày làm việc ở đất nhẹ và trung bình, có lực cản riêng 0,3 - 0,5 kg/cm2, được dùng phổ biến ở nước ta. Loại lưỡi cày mũi đục dùng trong máy cày làm việc ở đất trung bình và nặng, có lực cản riêng > 0,7 kg/cm2. Trên thế giới nó được dùng rộng rãi hơn vì tuổi thọ cao hơn, ăn sâu vào đất tốt hơn và chắc chắn hơn nhờ có cạnh sắc của mũi đục thấp hơn cạnh sắc của lưỡi cày 10 mm, khi làm việc mũi đục sẽ ăn sâu vào đất. Ngoài ra còn có lưỡi cày ứng lực má chêm dùng trong điều kiện phức tạp như đất lẫn nhiều đá, rễ cây... lưỡi cày với mũi đục di động dùng để cày đất thịt nẫng, đất sét... để tăng khả năng ăn sâu của cày. Khi làm việc lưỡi chiếm 50% sức cản của máy do vậy cạnh sắc của lưỡi sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến sức cản của toàn bộ máy, theo các nghiên cứu thì khi cạnh sắc của lưỡi dầy đến 3 tâm thì sức cản kẻo tăng 1,5 lần và độ cày sâu giảm 1/3 do vậy không nên để lưỡi cày quá cùn. * Diệp cày: có nhiệm vụ tách thỏi đất khỏi thành luống, hướng cho thỏi đất chuyển động, làm tơi một phần. xoay thỏi đất và lật sang bên. Diệp được chế tạo bằng thép, bề mặt diệp chiếm phần lớn bề mặt làm việc của thân cày do vậy nó quyết định chất lượng của máy. Sự thay đổi của các góc nâng, tách, lật sẽ có ảnh 146
hưởng trực tiếp đến chất lượng của công việc và sẽ hình thành nên các loại diệp cày khác nhau và có các loại diệp cày phổ biến sau: + Diệp này hình trụ: bề mặt là dạng mặt cong dạng hình trụ (nhìn từ trên xuống) thì các đường sinh hình thành nên bề mặt diệp song song với đáy hợp với thành luống một góc tách γ không đổi. Với loại diệp cày này có góc lật β tăng chậm nên diệp cày làm tơi đất tốt lật kém do vậy thích hợp khi cày đất khô. + Diệp cày á trụ: bề mặt diệp cày là 1 phần của mặt á trụ, các đường sinh hình thành lên bề mặt diệp luôn song song với đáy luống, nhưng hợp với thành luống 1.góc tách thay đổi, góc tách của diệp cày thay đổi theo các cấp độ khác nhau và hình thành nên hai loại diệp cày nhỏ. - Diệp cày dết thuộc: γ - 42 - 470 - Diệp cày nửa xoắn: γ = 35 - 470 Với 2 diệp cày này thì góc lật β tăng nhanh dần lên do góc tách tăng lên. Do vậy 2 diệp cày này thích hợp cày để cày đất thuộc và đất ướt. + Diệp cày hình xoắn: đường sinh hình thành lên bề mặt diệp song song với mặt phẳng vuông góc với hướng chuyển động. Với loại diệp cày này thì ngực diệp thoải và cánh diệp uốn cong cho nên lật đất rất nhanh, loại diệp này thích hợp với ruộng nước. * Thanh tựa đồng: trong quá trình làm việc bề mặt làm việc của thân cày luôn hợp với thành luống một góc tách nhất định trong khoảng từ 45 - 500 do vậy đuôi cày luôn có xu hướng xoay về phía đồng để chống lại lực xoay cày mỗi thân cày chính lắp thanh 1 tựa đồng, thanh tựa đồng luôn tựa vào thành luống về phía đồng để chống lại lực xoay cày. * Trụ cày: là nơi lắp, lưỡi, diệp, thanh tựa đồng trụ dùng để liên kết giữa thân 147
cày với khung. Trụ được chế tạo bằng thép đúc hoặc dập có tiết diện là tam giác đều, hình vuông hoặc tròn rỗng. Phía dưới có mặt đế yên ngựa để lắp lưỡi cày và diệp cày. 1.2.2.2. Thân cày phụ Thân cày phụ được lắp trước thân cày chính, có nhiệm vụ hớt lớp đất mặt tới độ sâu 8 - 12 cm, bề rộng bằng 2/3 bề rộng làm việc của thân cày chính, hất xuống đáy luống do thân cày phía trước tạo nên. - Cấu tạo gần giống như thân cày chính, nhưng khác ở hình dạng bề mặt, kích thước nhỏ hơn và không có thanh tựa đồng. - Vị trí của thân cày phụ lắp trước thân cày chính một khoảng bằng bề rộng làm việc của thân cày chính. 1.2.2.3. Dao cày Dao cày có nhiệm vụ cắt thỏi đất theo phương thẳng đứng, giúp cho thỏi đất lật tốt hơn, chém nát cỏ, bảo đảm độ cày sâu đồng đều và máy làm việc ổn định không bị tắc. - Với vùng đất lẫn nhiều rễ cây, đá hộc, đất có độ dính cao, sử dụng dao thẳng. - với vùng đất canh tác thường xuyên, lẫn ít rễ cây, đá sỏi và độ dính kết thấp dùng dao địa. Vị trí: dao cày được lắp trước thân cày phụ. tâm của dao cách mũi cày của thân cày phụ 1.khoảng = 1.30 mm, trục dao cách mặt ruộng 2 - 4 cm, mặt phẳng quay của dao cách thành luống một khoảng 1- 3 cm về phía trong đồng. 1.2.2.4. Bánh xe cày Bánh xe cày (bánh tựa đồng) được lắp trên cày treo dùng để điều chỉnh độ cày sâu. Bộ phận này gồm bánh tựa và cam trục vít điều chỉnh: - Quay trục vít để nâng bánh tựa lên hoặc hạ bánh tựa xuống. - Bánh tựa lăn trên mặt đồng nên nó giới hạn độ cày sâu. Khi nâng bánh tựa lên so với khung, độ cày sâu sẽ tăng và ngược lại. 1.2.2.5. Lưỡi cày sâu thêm 148
Lưỡi cày sâu thêm có nhiệm vụ làm tơi vỡ lớp đất dưới đáy luống tới độ sâu 6 - 15 cái mà không lật và không đưa lên mặt luống với mục đích làm tăng độ dày lớp đất canh tác, giữ nước và không khí để rễ cây phát triển tốt hơn. Lưỡi cày sâu thêm chỉ dược lắp khi cày đất bạc màu hoặc thịt nặng có lớp đất canh tác mỏng có 2 loại: + Dạng lưỡi cày. + Dạng lưỡi xới hình vàm, loại lưỡi cày sâu thêm hình vàm được sử dụng phổ biến hơn. - Góc doãng ∝: 45 - 500 - Góc tới β = 35 - 400 - Góc mài canh sắc ∝ = 15 - 160 - Bề rộng làm việc b' = 3/5.B (B: là bề rộng làm việc của thân cày chính từ 25- 35 cái tuỳ thuộc vào loại cày). - Lưỡi cày sâu thêm (vị trí) được lắp ngay sau thân cày chính, mũi của lưỡi cày sâu thêm cách thân cày chính một khoảng không nhỏ hơn 500 tâm và đường trung tuyến i - i cách thành luống một khoảng bằng nửa bề rộng làm việc của thân cày chính cộng 10 mm. 1.2.2.6. Khung cày Khung cày dùng để lắp các bộ phận làm việc và các thiết bị cơ học khác của cày. * Phân loại: theo câu tạo chia ra: - Khung phẳng. - Khung móc. - Khung liên hoàn. Khung phẳng được sử dụng phổ biến nhất. Khung phẳng bao gồm các thanh dọc với số lượng bằng số thân cày chính. Các thanh dọc nối liền với nhau bằng các giằng ngang. Để đảm bảo độ bền của khung, trên khung được lắp 1.dầm chịu lực hình vuông rỗng, dạng thép góc hay chữ I. Phía trước khung cày móc lắp má có lỗ để lắp móc cày, khung cày treo lắp các chốt để lắp vào cơ cấu treo của máy kéo. 1.2.3. Cày đĩa - Cày đĩa nhiều trục. - Cày đĩa 1 trục. 149
Bộ phận làm việc chính của máy là đĩa cày. 1.2.3.1. Máy cày đĩa 1 trục: địa cày được chế tạo bằng thép, có hình dạng chung là chòm cầu, đường kính của đĩa cày 600 - 700mm, địa cày được mài cạnh sắt ở xung quanh mép, chiều dày cạnh sắt
1.3. Bừa máy 1.3.1. Nhiệm vụ và phân loại 1.3.1.1.Nhiệm vụ: Bừa máy có nhiệm vụ làm tơi nhỏ lớp đất mặt tới độ sâu 10 - 12 cm đối với ruộng khô và làm nhuyễn lớp đất mặt tới độ sâu 15 - 20 cm đối với ruộng nước cho tới khi đạt yêu cầu kỹ thuật nông học. Đồng thời bừa máy còn có nhiệm vụ san phẳng mặt ruộng, diệt trừ cỏ dại và các ổ sâu bệnh, dồn cỏ dại gom lên bờ hoặc cắt vụn dìm xuống dưới lớp đất và trộn đều phân bón với đất. 1.3.1.2. Phân loại - Theo đối tượng làm việc có: + Máy bừa đất khô: bừa đĩa, bừa trống lăn + Máy bừa ruộng nước: bừa răng, bừa lồng - Theo cấu tạo của bộ phận làm việc + Bừa răng + Bừa trống lăn + Bừa đĩa + Bừa lưới … - Theo nguyên tắc làm việc: + Bừa tịnh tiến: bừa răng, bừa lưới. 151
+ Bừa quay: bừa đĩa, bừa trống lăn... 1.3.2. Cấu tạo 1.3.2.1. Bừa tịnh tiến Bừa tịnh tiến làm việc theo nguyên tắc chuyển động tịnh tiến, nghĩa là trong quá trình làm việc các răng bừa chuyển động tịnh tiến trên mặt đất tạo thành các vết răng. Độ bừa nhỏ phụ thuộc vào khoảng cách giữa các vết Hình 4.7. Các dạng răng bừa răng bừa, độ bừa sâu phụ thuộc vào a. Răng dạng đinh; b. Răng dạng dao; c. Răng dạng lưỡi; d,e,g. Răng bừa lưới. trọng lượng, chiều cao của các răng bừa (có thể lắp thêm bộ phận tăng trọng lượng phụ). Theo trọng lượng các răng bừa chia ra 3 loại: - Bừa răng với trọng lượng mỗi răng q = 16 - 20 N. - Bừa trung bình trọng lượng mỗi răng q = 12 - 15 N. - Bừa nhẹ trọng lượng mỗi răng q = 6 - 10 N. Răng bừa có tiết diện hình vuông, hình tròn hoặc dạng dao hoặc dạng lưỡi, răng bừa có thể được vát đầu nhọn hoặc không. Các răng bừa thường được lắp lên khung cứng thành một hay nhiều hàng, răng bừa có thể được lắp nghiêng về phía trước, ngả về phía sau hoặc lắp thẳng đứng. Với loại răng láp nghiêng về phía trước thì máy sẽ đảm bảo được độ bừa sâu tuy nhiên có hạn chế là đưa cỏ rác, gốc rạ lên mặt đồng và sẽ dồn đất về phía trước. Với loại răng bừa lắp ngả về phía sau thì không đảm bảo độ bừa sâu tuy nhiên có tác dụng dìm cỏ rác, gốc rạ xuống phía dưới và có tác dụng san phẳng mặt đồng. Với loại răng bừa lắp theo phương thẳng đứng thì tác động lên răng bừa cân đối tuy nhiên để đảm bảo được độ bừa sâu thì cần phải có trọng lượng phụ lắp lên trên máy. Răng bừa lắp lên khung phải đảm bảo các yêu cầu sau: - Mỗi răng bừa phải tạo nên một vết riêng, khoảng cách vết đều và nhỏ. - Khoảng cách răng bừa trên hàng ngang phải đủ lớn để tránh ùn tắc đất hoặc cỏ rác khi làm việc. - Tác động của đất lên răng bừa phải cân đối để máy đi thẳng trong quá trình làm việc. - Với răng bừa dạng đinh có tiết diện là hình vuông thì phải lắp để sống lang hướng về phía trước. - Với răng bừa có vát đầu nhọn thì phải lắp để chiều vát ngược so với hướng tiến. 152
Loại máy bừa răng phổ biến là máy bừa ziczăc, máy gồm 3 mảng kết nối với nhau theo chiều ngang và có bề rộng làm việc là 3 m. Mỗi mảng bừa có 20 răng và được lắp thành 5 hàng ngang, 4 hàng dọc khoảng cách răng trên hàng ngang 15 - 30cm, khoảng cách vết răng 3 - 6cm. Thứ tự các vết răng: vết thứ nhất do răng bàng I vạch nên, vết thứ hai răng hàng IV, vết thứ ba răng hàng III, vết thứ tư răng hàng II, vết thứ năm răng hàng V. 1.3.2.2. Bừa quay Bừa quay: khi máy làm việc bộ phận làm việc chính quay nghĩa là khi làm việc các bộ phận này quay một cách chủ động hoặc thụ động do lăn trên mặt đất. Máy bừa quay có các loại: - Bừa răng quay: dùng để phá váng sau khi gieo. - Bừa đĩa: dùng làm nhỏ đất trước khi gieo trồng hoặc phá váng ruộng đã để lâu. -Bừa trống lăn: dùng để làm nhỏ đất và đôi khi dùng để nén đất đối với những vùng sói mòn. 153
- Bánh tồng đất: bánh lồng sử dụng trên các ruộng ngập nước sâu, thường là ruộng có nên yêu. * Bừa tăng quay (bừa móng). Bộ phận làm việc chính là các đĩa bừa có dạng rẻ quạt tròn các răng có tiết diện tròn, đường kính φ = 1,0 - 1,6 mm, đĩa bừa lăn trên mặt ruộng, các răng sẽ cào và phá vỡ lớp váng trên mặt. * Bừa đĩa - Thường có 2 loại: nhẹ và nặng. Hình 4.10. Kết cấu máy bừa đã nặng Bộ phận làm việc chính của bừa địa là các đĩa bừa, các đĩa bừa có dạng chỏm cầu với đường kính từ 450 - 660 tâm, với địa bừa của máy bừa đĩa nặc xung quanh mép đĩa có cái hình tai khế. Đĩa bừa được mài sắc ở mép, chiều dầy cạnh sắc < 0,5 mm, cạnh sắc được mài ở mặt lồi của địa. Tại tâm của đĩa bừa có khoét lỗ hình vuông để lắp lên trục hình vuông, trong quá trình làm việc toàn bộ trục và đĩa cùng quay. Để trục bừa quay được tại vị trí liên kết với khung có lắp tai bắt, ở trong tai bắt có lắp vòng bi hoặc bạc, thông thường một đầu của trục bừa lắp cố định, đầu còn lại có thể thay đổi vị trí lắp để thay đổi góc tiến của đĩa bừa khi làm việc. Mỗi trục có lập từ 5 - 12 địa để hình thành nên một tổ bừa, mỗi máy bừa có thể lắp 2 hoặc 4 tổ bừa trên một mảng hay hai mảng bừa, với máy bừa gồm 2 mảng bừa thì các mảng kết nối với nhau theo chiều dọc. Các tổ bừa lắp vào khung thành hàng và nghiêng với hướng tiến 1góc β = 900 - α, thông thường các tổ bừa xếp với nhau thành hình chữ v hoặc chữ x nằm ngang. α là góc lệch của đĩa bừa với hướng tiến và gọi là góc tiến của đĩa bừa, khi α tăng độ bừa sâu tăng. Các địa bừa lắp lên khung cần phải đảm bảo các yêu cầu sau: 154
- Vết đĩa hàng trước và sau cần phải lệch nhau để bừa cho đồng đều. Đĩa hàng trước và sau lắp ngược chiều nhau để trải đất lại, làm cho mặt đồng bằng phẳng. - Góc tiến của đĩa bừa có thể thay đổi được trong khoảng 0 - 220, khi làm việc đĩa bừa phải hướng chiều lõm về phía trước. - Với các đĩa bừa có cắt tai khế thì phải xếp các tai khế lệch nhau. Mỗi mảng bừa lắp hai bánh xe bằng thép rỗng, các bánh xe liên kết với khung qua hệ thống vít điều chỉnh để nâng hạ, điều chỉnh độ bừa sâu. * Bừa trống lăn Dùng để nén đất trước và sau khi gieo. Khi làm việc các trống lăn trên mặt đất và nén đất bằng chính trọng lượng của nó: - Trước khi gieo san phẳng Hình 4.11. Các loại trục lăn đất ruộng, đập vỡ các tảng đất còn lại. a. Loại đã có mấu; b. Loại đã có răng, - Sau khi gieo nén lớp đất mặt c. Loại trống có răng; d. Trục lăn chứa nước ép hạt vào đất tốt hơn, tăng lớp mùn cho lớp đáy tạo điều kiện cho cây trồng phát triển nhanh hơn đối với vùng hạn hán, hạn chế độ thoái hoá của mùn, giúp cho đất giữ ẩm tốt hơn. Khả năng nén của đất, phụ thuộc vào M, D, B Trong đó: - p: áp lực riêng trên 1 cm. - M: trọng lượng của trống lăn. - D, B: đường kính và bề rộng làm việc của trống lăn. Đánh giá khả năng nén đất qua công thức tổng quát: a = M2/B2.D * Bánh lồng Bánh lồng bao gồm các thanh thép góc L hàn cứng trên các vành bánh. Có các loại bánh lồng cho máy kéo lớn, máy kéo trung bình và nhỏ. Máy kéo khi di chuyển trên ruộng bánh lồng vừa là bộ phận di động vừa là các máy canh tác để làm đất. Do trọng lượng máy kéo, bánh lồng lún sâu vào bùn, các thanh thép góc cắt đất thành thỏi hất lên phía trên, cỏ hoặc góc rạ bị vùi dập xuống phía dưới. Để 155