Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu khả năng kéo bám và ổn định của máy kéo bánh hơi cỡ nhỏ để làm nguồn động lực cho hệ thống máy chăm sóc mía giữa hàng

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:76

Thêm vào BST

Báo xấu

17
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích nghiên cứu của luận văn nhằm xác định được khả năng ổn định, kéo bám của máy kéo MK- CS làm cơ sở cho việc thiết kế chế tạo các máy công tác chăm sóc mía giữa hàng nhằm tăng năng suất, giảm chi phí lao động ,ứng dụng vào các vùng trồng mía nguyên liệu tập trung. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu khả năng kéo bám và ổn định của máy kéo bánh hơi cỡ nhỏ để làm nguồn động lực cho hệ thống máy chăm sóc mía giữa hàng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP ---------------------- TRẦN HẬU SƠN NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG KÉO BÁM VÀ ỔN ĐỊNH CỦA MÁY KÉO BÁNH HƠI CỠ NHỎ ĐỂ LÀM NGUỒN ĐỘNG LỰC CHO HỆ THỐNG MÁY CHĂM SÓC MÍA GIỮA HÀNG LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Hà Nội, 2011
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP ---------------------- TRẦN HẬU SƠN “NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG KÉO BÁM VÀ ỔN ĐỊNH CỦA MÁY KÉO BÁNH HƠI CỠ NHỎ ĐỂ LÀM NGUỒN ĐỘNG LỰC CHO HỆ THỐNG MÁY CHĂM SÓC MÍA GIỮA HÀNG” Chuyên ngành : Kỹ thuật máy và thiết bị cơ giới hoá NLN Mã số : 60.52.14 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. ĐẬU THẾ NHU Hà Nội, 2011
1 MỞ ĐẦU Mía là cây công nghiệp trồng cạn, là cây nguyên liệu duy nhất cho ngành đường của nước ta. Ngoài đường, cây mía còn cung cấp nguyên liệu cho nhiều ngành chế biến khác. Ngày nay, từ mía người ta có thể sản xuất ra khoảng hơn 50 sản phẩm khác nhau như giấy, sợi nhân tạo, gỗ, chất hoá dược... mà tổng sản lượng của nó còn gấp 2 ¸ 3 lần giá trị của đường. Các nhà khoa học đã chỉ ra rằng mía là cây lấy sợi và cung cấp năng lượng của thế kỉ 21. Khi các nguồn năng lượng truyền thống như dầu mỏ, khí đốt, than đá khai thác ngày càng cạn kiệt thì loài người sẽ tìm đến nguồn năng lượng có thể tái tạo hàng năm. Trong số cây xanh có thể sản xuất ra nhiên liệu lỏng thì cây mía được xếp hàng đầu do có sản lượng cao và phương pháp điều chế không phức tạp. Cây mía là loại cây cao sản, sản lượng sinh khối có thể đạt 150-200 tấn/ha. Riêng mía nguyên liệu có thể đạt 50¸100 tấn/ ha. Cây mía không kén đất mà ngược lại còn có khả năng bảo vệ và cải tạo đất, chống xói mòn rửa trôi đất. Do vị trí địa lý của nước ta mà các điều kiện tự nhiên về nhiệt độ, ánh sáng, đất đai và độ ẩm rất phù hợp cho cây mía phát triển. Trong chương trình mía đường, diện tích trồng mía phát triển lên 280 000 ha và đưa sản lượng đường đạt 1 triệu tấn đến năm 2000. Cho đến vụ 2005¸2006 diện tích trồng mía cả nước khoảng 265.000 ha (giảm 15 nghìn ha so với năm trước), sản lượng mía đạt 13,5 triệu tấn, năng suất bình quân đạt 50,9 tấn/ ha. Sản lượng đường đạt 1.237.200 tấn đường (nếu tính đường công nghiệp là 1,87 triệu tấn). Năm 2010, diện tích trồng mía trong tỉnh khoảng 9.600 ha, ước năng xuất đạt hơn 60 tấn/ha. Đặc biệt, một số hộ nhờ áp dụng triệt để các tiến bộ khoa học kỹ thuật nên năng suất đạt tới hơn 100 tấn/ha, lợi nhuận tăng thêm 1,5-2 lần. Thâm canh tăng năng suất cây mía là giải pháp quan trọng nhất để nâng cao năng suất trữ đường. Ngoài việc cần giống tốt, phân bón đủ và chất lượng, cần áp dụng cơ giới hoá canh tác để đảm bảo thời vụ, đáp ứng đúng yêu cầu nông học của cây mía và đặc biệt là giải quyết vấn đề cải tạo đất. ứng dụng cơ giới hoá canh tác mía sẽ đem lại
2 cho người trồng không chỉ thâm canh tăng năng suất cây trồng mà còn giảm nhẹ cường độ lao động và nâng cao năng suất lao động sản xuất. Hiện nay, tình hình các khâu canh tác mía như làm đất, rạch hàng, trồng và bạt gốc đã được nghiên cứu cũng như đã được áp dụng khá phổ biến ở trong nước. Tuy nhiên, do hạn chế về nguồn động lực, hiện nay vẫn chưa có một hệ thống máy chăm sóc phù hợp với điều kiện canh tác của nước ta. Để có một hệ thống thích hợp cần có một nghiên cứu tổng thể chung từ nguồn động lực tới các máy canh tác. Đề tài nghiên cứu "Nghiên cứu thiết kế và chế tạo máy xới, vun hàng cây mía" là cần thiết trong điều kiện hiện nay. Hiện nay, tình hình các khâu canh tác mía như làm đất, rạch hàng, trồng và bạt gốc đã được nghiên cứu cũng như đã được áp dụng khá phổ biến ở trong nước. Tuy nhiên, do hạn chế về nguồn động lực, hiện nay vẫn chưa có một hệ thống máy chăm sóc phù hợp với điều kiện canh tác của nước ta. Với mục tiêu thiết kế, cải tiến và chế tạo máy kéo cỡ nhỏ có công suất 15-20HP và thiết kế chế tạo hệ thống máy phục vụ chăm sóc giữa hàng mía. Đề tài nghiên cứu trọng điểm cấp bộ: “Nghiên cứu, thiết kế, và chế tạo máy xới, vun hàng mía“ do TS. Đậu Thế Nhu Viện Cơ Điện và Công nghệ sau thu hoạch chủ trì. Đã thiết kế cải tiến và chế tạo được máy kéo công suất 18HP có các đặc tính kỹ thuật đáp ứng yêu cầu cho công việc chăm sóc mía giữa hàng. Đồng thời thiết kế và chế tạo thành công hệ thống máy canh tác phục vụ việc chăm sóc mía giữa hàng với các đặc tính kỹ thuật đáp ứng được các yêu cầu về nông học. Tuy nhiên, khác với sản xuất nông nghiệp thông thường, hệ thống máy thực hiện công việc chăm sóc mía thường làm việc ở những nương mía nằm trong vùng bán sơn địa, trên các sườn dốc, mặt đường không bằng phẳng, nhiều chướng ngại vật cục bộ, nhiều chỗ có độ dốc dọc và dốc ngang lớn đòi hỏi chúng phải có tính ổn định cao, khả năng vượt dốc lớn. Chính vì vậy, để làm cơ sở cho việc nâng cao khả năng ứng
3 dụng máy kéo đã được sáng chế vào các điều kiện làm việc khác nhau của thực tế sản xuất, cần thiết phải nghiên cứu tính chất động lực học của máy. Được sự đồng ý của BGH Trường Đại học Lâm nghiệp và Ban chủ nhiệm khoa sau Đại học, tôi thực hiện luận văn Thạc sỹ khoa học kỹ thuật với tên đề tài: “Nghiên cứu khả năng kéo bám và ổn định của máy kéo bánh hơi cỡ nhỏ để làm nguồn động lực cho hệ thống máy chăm sóc mía giữa hàng”
4 Chương 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1 Tình hình trang bị máy kéo và áp dụng cơ giới hóa trong canh tác mía ở nước ta Trong một vài năm gần đây thực hiện chủ trương lớn của Đảng và Nhà nước ta về công nghiệp hóa, hiện đại hóa nông nghiệp, nông thôn. Quá trình chuyển dịch cơ cấu nông nghiệp gắn với cơ khí hóa để nâng cao năng suất, chất lượng, hiệu quả và sức cạnh tranh của nông sản hàng hóa trên thị trường đã góp phần nâng cao trình độ cơ giới hóa sản xuất trong nông nghiệp. Cả nước ta hiện nay có trên 400 nghìn máy kéo các loại với công suất khoảng 4,5 triệu mã lực tăng 2,7 lần so với năm 2001, trong đó máy kéo hai bánh dưới 12 mã lực chiếm 67,5%, máy kéo 12-35 mã lực chiếm 26,5% và máy kéo lớn trên 35 mã lực chiếm khoảng 6%. Bình quân trang bị động lực cho một ha canh tác cả nước đạt 1,16 mã lực/ha. Do điều kiện phát triển kinh tế ở từng vùng khác nhau nên việc trang bị động lực cũng khác nhau. Vùng đồng bằng sông Cửu Long là nơi có trang bị máy kéo cao nhất toàn quốc với 1,85% mã lực/ha và cùng miền núi phía Bắc là nơi có trang bị động lực thấp nhất toàn quốc 0,39 mã lực/ha. Cùng với việc thay đổi chính sách trong sản xuất nông nghiệp, chủ sở hữu nông nghiệp cũng chuyển dần từ doanh nghiệp hoạt động theo mô hình nhà nước sang sở hữu tư nhân, hộ gia đình, đây là những đối tượng có tiềm năng lớn áp dụng máy móc vào sản xuất nhờ đó mà hàng nghìn máy kéo, máy nông nghiệp đã đến với bà con nông dân. Nhiều loại máy kéo cỡ nhỏ đã nhập vào Việt Nam với số lượng lớn từ các nước như là Nhật Bản, Hàn Quốc và Trung Quốc. Các loại máy kéo này được sử dụng ở nước ta đã góp phần cơ giới hoá nhiều khâu công việc trong sản xuất nông nghiệp. Những năm gần đây tỷ lệ cơ giới hóa làm đất bình quân cả nước đạt 63,8% cao nhất là đông bằng sông Cửu Long đạt 87%; Đông
5 Nam Bộ 75%; Đồng bằng sông Hồng và duyên hải Nam Trung Bộ trên 65%, các vùng khác xấp xỉ 41%. Trung bình canh tác mía thì việc cơ giới hóa các khâu sản xuất chưa đồng bộ và chưa cao. Việc cơ giới hóa canh tác mía tập trung chủ yếu ở các đơn vị, công ty phục vụ những nhà máy đường lớn thuộc cùng trọng điểm sản xuất mía đường như đồng bằng sông Cửu Long, Bắc Trung Bộ, duyên hải miền Trung... Việc nghiên cứu cơ giới hóa các khâu canh tác mía được một số trung tâm nghiên cứu lớn tiến hành như trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội, trường Đại học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh, Viện cơ điện Nông nghiệp và công nghệ sau thu hoạch. Một số mẫu máy phục vụ canh tác mía đã được chế tạo và áp dụng trong sản xuất. Khâu làm đất: Cày ngầm CN20, dùng để cày sau phá tầng đế dày, cày cải tạo tầng canh tác mới cho đất, cắt đứt rễ già, giữ ẩm, làm đất tơi xốp... Khâu trồng mía có các loại máy trồng mía MTM-1, MTM-2, MT1, MT2 đã thực hiện được nhiệm vụ trồng mía hàng đơn hoặc hàng đôi với các thao tác rạch hàng, bón phân, giải hom, cày lấp và nén đất. 1.2 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng CGH chăm sóc mía 1.2.1. Về mặt quy trình Chăm sóc mía được chia thành hai giai đoạn [13]: giai đoạn mía mới mọc và giai đoạn mía phát triển ra lóng. Đối với giai đoạn thứ nhất các thiết bị cần đáp ứng cho hai loại mía: phục vụ cho mía trồng mới và phục vụ cho mía lưu gốc. * Chăm sóc trong giai đoạn mía chưa phát triển ra lóng:  Đối với mía trồng mới đất còn tơi xốp chưa bị nén chặt, cỏ cũng mới mọc còn non dễ bị đứt khi có tác động cơ học vào nên cần có một thiết bị xới móc để diệt cỏ, đồng thời phá váng ở giữa luống mía, tạo độ thông thoáng cho đất. Sau đó khi cây mía đã lớn, phát triển ra lóng thì cần phải cày lật đất ra, bón thúc rải
6 phân chạy dọc theo 2 bên của hàng mía, sau đó lại cày lật lại vun đất vào gốc mía để tránh phân hoá học bay hơi hay cỏ ăn hết, đồng thời vun cao luống mía tạo sự vững chắc cho cây mía.  Đối với mía lưu gốc do gốc mía sau thu hoạch còn cao hơn mặt đất từ 50 - 150 mm nên mầm mía mọc từ gốc ở phía trên mặt đất sẽ yếu, kém phát triển, ảnh hưởng tới năng suất mía vụ sau.Vì vậy cần phạt bỏ phần gốc mía còn lại ở trên mặt đất để mía mầm mọc từ dưới đất sẽ to khoẻ. Ngoài ra cần cắt đứt rễ cũ để xuân hoá rễ, tạo bộ rễ mới khoẻ là rất cần thiết để tạo ra năng suất cao cho vụ sau.Vì vậy cần cày lật hai bên cách gốc từ 150 - 200 mm, với độ sâu từ 180 - 200 mm. Cuối cùng là cày úp, lấp phân và vun gốc mía. Bốn công việc chăm sóc mía lưu gốc này cần được tiến hành ngay sau thu hoạch, càng sớm càng tốt, trước khi gốc mía nảy mầm. * Chăm sóc trong giai đoạn mía đã phát triển ra lóng: Khi cây mía phát triển ra lóng, đến giai đoạn bón thúc thì cũng giống như chăm sóc mía trồng mới, công việc yêu cầu lúc này là cày lật đất ra, bón thúc phân hoá học, sau đó cày lật trở lại, lấp phân vun đất vào gốc mía. Tuy nhiên khó khăn nhất của việc chăm sóc trong giai đoạn này là thuộc về phần thiết bị. Hiện nay vẫn chưa có một loại thiết bị nào có thể đi lại thuận tiện giữa hàng mía. 1.2.2. Về mặt thiết bị Những năm qua nông dân trồng mía ở nước ta có tập quán canh tác thủ công, trừ khâu chuẩn bị đất trồng đã được cơ giới hoá. Việc chăm sóc mía sau thu hoạch được bà con quan tâm chủ yếu đến các khâu: đốt lá dọn ruộng, băm sửa gốc bằng dao sau đó để nguyên không cày bừa hoặc dùng trâu bò để cày bừa xả gốc. Các biện pháp này không đảm bảo về yêu cầu chất lượng kĩ thuật, hiệu quả thấp. Để giải quyết vấn đề này cần phải có một số máy móc, thiết bị xử lý, chăm sóc mía.
7 Các thiết bị đã được nghiên cứu hiện nay ở nước ta chủ yếu phục vụ cho việc chăm sóc mía còn non chưa ra lóng [11,14]: - Với mía lưu gốc hiện đã có nhiều mẫu máy được nghiên cứu như: máy bạt gốc kết hợp với cày móc rễ và bón phân của Viện Cơ điện Nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch nghiên cứu chế tạo; máy bạt gốc, sản phẩm của đề tài KC.07.09; - Với mía trồng mới, ở giai đoạn mới mọc cũng đã có nhiều loại máy đã được nghiên cứu và ứng dụng như: máy xới vun giữa hàng mía (Viện CĐNN & CNSTH); máy bón phân, vun gốc mía [14] (Trường Đại học Nông lâm Tp HCM), v.v... Đặc điểm chung của các máy này là liên hợp với máy kéo lớn. Do mía còn bé nên gầm máy kéo có thể đi trên các hàng mía mà không gây hư hại cho cây mía. Nói chung ở giai đoạn mía còn bé, các máy chăm sóc đã được nghiên cứu ở nước ta đáp ứng khá tốt các yêu cầu về chăm sóc mía. Tuy nhiên về mặt chi phí công suất, các công đoạn này thường yêu cầu công suất chi phí không lớn nên khi liên hợp với máy kéo lớn thường không sử dụng hết công suất của máy kéo. Với giá thành đầu tư của máy kéo lớn, việc không sử dụng hết công suất gây lãng phí và làm tăng giá thành của các công đoạn này. Vấn đề đặt ra nếu chúng ta có một liên hợp máy vừa có khả năng thực hiện tất cả các công đoạn chăm sóc, từ mía lưu gốc, mía còn nhỏ cho đến khi mía đã ra lóng sẽ tiết kiệm được đáng kể chi phí sản xuất.
8 Hình 1.1. Máy xới, vun giữa hàng mía (của Viện cơ điện NN & CNSTH ). . Hình 1.2. Máy bón phân, vun gốc mía (Trường Đại học Nông lâm Tp HCM). * Giai đoạn mía đã ra lóng: Lúc này do cây mía đã phát triển ra lóng, cao từ 700 - 1000 mm trở lên. Các máy kéo lớn có công dụng chung khi đi trên các hàng mía sẽ làm gãy, hư hại tới mía. Viện Cơ điện NN & CNSTH, Trường Đại học NN I cũng có đưa ra mẫu cày, xới liên hợp với
9 máy kéo Bông sen cho việc chăm sóc giữa hàng. Tuy nhiên khoảng cách giữa hai vệt bánh của máy kéo Bông sen 12 vẫn còn lớn nên máy chỉ sử dụng cho những nơi có khoảng cách giữa 2 hàng mía từ 1200 - 1400 mm nên và rất khó điều khiển máy đi giữa hai hàng, do đó gây hư hại đáng kể cho mía. Ngoài ra theo nhận định của một số chuyên gia, công suất 12 mã lực cho công việc chăm sóc mía ở những vùng mía tập trung là nhỏ và cho năng suất thấp. Một số nghiên cứu gần đây của Trường ĐH Nông nghiệp I đã thử nghiệm sử dụng máy kéo cỡ nhỏ 6 - 7 mã lực dùng động cơ xăng có phay lắp trên trục di động của máy kéo để chăm sóc. Các máy này chỉ thực hiện được công việc chủ yếu là làm cỏ giữa hai hàng mía. Các công đoạn như rạch rãnh bón phân, vun gốc hiện không thực hiện được do công suất có hạn. Như vậy, việc cơ giới hoá chăm sóc giữa hàng mía không chỉ đơn thuần là vấn đề hệ thống máy chăm sóc mà quan trọng bậc nhất hiện nay là có được một nguồn động lực đủ lớn và có thể đi vào giữa hàng mía. Hiện có hai giải pháp để nguồn động lực có thể vào nương mía là sử dụng các máy kéo gầm cao hoặc nâng cao khoảng cách giữa hai hàng mía và giảm bề rộng của máy kéo. Phương án nâng cao gầm máy kéo là không hợp lý, một mặt do công nghệ chế tạo máy kéo lớn ở nước ta chưa phát triển nên việc cải tiến nâng cao hệ di động là rất khó khăn, mặt khác với địa hình các nương mía ở phía Bắc thường là đồi dốc, các máy kéo gầm cao sẽ có độ ổn định rất thấp. Phương án tăng bề rộng giữa hai hàng mía lên 1,4 - 1,6 m như các nước đang phát triển cũng là một phương án khả thi, tuy nhiên hiện nay các quy trình nông học của nước ta hiện đang khuyến cáo là từ 1 - 1,2 m. Để tăng khoảng cách giữa hai hàng mía cần có một nghiên cứu kỹ lưỡng nhiều năm về mặt nông học, điều này nằm ngoài phạm vi và khả năng của đề tài.
10 . Hình 1.3. Máy cày, vun gốc lắp với máy kéo nhỏ (Viện Cơ điện NN & CNSTH). Hình 1.4. Máy cày, vun gốc lắp với máy kéo nhỏ (Trường đại học nông lâm ). Các phân tích trên cho thấy cần thiết phải có nguồn động lực có công suất tương đối lớn (khoảng 17 - 20 HP) có bề rộng nhỏ liên hợp với các thiết bị chăm sóc như xới móc, vun luống và bón phân phù hợp cho việc chăm sóc mía trong giai đoạn này. Ngoài ra cần thiết phải duy trì đồng bộ quy trình trồng mía với khoảng cách giữa hàng lớn nhất có thể (1,2 m).
11 Tương tự như lúc mía còn nhỏ, khi mía đã có lóng các công cụ thực hiện khâu chăm sóc bao gồm: - Thiết bị xới xáo diệt cỏ, (có thể dùng phay diệt cỏ); - Thiết bị rạch hàng và bón phân; - Thiết bị vun luống. Ở nước ta, những năm vừa qua đã có một số loại máy chăm sóc mía được đưa ra ứng dụng trong thực tế sản xuất như của Trường Đại học nông lâm Tp HCM, Viện Cơ điện NN & CNSTH, Trường Đại học NN I, ...Các thiết bị này mới đáp ứng được công việc chăm sóc khi mía còn nhỏ chưa có lóng bằng việc sử dụng các công cụ liên hợp với các loại máy kéo lớn 4 bánh. Tuy nhiên do nhu cầu tiêu thụ của các máy chăm sóc không lớn nên việc sử dụng máy kéo lớn sẽ gây lãng phí, tăng giá thành sản xuất. Năm 2009, thực hiện đề tài nghiên cứu cấp bộ "Nghiên cứu thiết kế và chế tạo máy xới, vun hàng mía" Tiến sĩ Đậu Thế Nhu, viện cơ điện nông nghiệp và công nghệ sau thu hoạch đã thiết kế, chế tạo máy kéo 4 bánh 2 cầu chủ động công suất 18HP, lực kéo cực đại 3,3KN đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật cho công việc chăm sóc mía giữa hàng với khoảng cách hai hàng mía 1,2 m. Đã thiết kế và chế tạo thành công hệ thống máy công tác phục vụ công việc chăm sóc mía giữa hàng với các đặc tính kỹ thuật đáp ứng được các yêu cầu về nông học bao gồm: 1. Máy phay chăm sóc mía PCS-0,6  Độ sâu phay 5-7cm  Bề rộng làm việc 0,6m  Trọng lượng 65kg  Kích thước 800x800x800mm 2. Máy vun luống mía CVL-1,2
12  Độ sâu làm việc của lưỡi xới vun sâu 20-30cm  Độ sâu làm việc lưỡi vung 10-15cm 3. Máy bón phân cho mía MBM-0,2  Số cụm bón phân: 2  Kích thước chính của máy (dài x rộng x cao) 1200 x 900 x 1350  Khối lượng máy khi chưa có phân: 110kg  Khối lượng máy khi có phân: 160kg  Số hàng mía được bón phân trong một lượt: 2  Lưỡi rạch đất với độ sâu: 5-8cm  Máy có thể bón được nhiều loại phân NPK, phân vi sinh...  Lượng bón 10-30kg/sào  Độ sâu bón phân: 8-12cm 4. Máy bạt gốc mía BGMR-01  Bề rộng làm việc 800mm  Khối lượng máy 80kg  Kích thước phủ bì (dài x rộng x cao) 880 x 800x 700 Các sản phẩm nghiên cứu trên đã góp một phần vào việc cơ giới hóa khâu sản xuất trong canh tác mía đường ở nước ta. Tuy nhiên, mức độ cơ giới hóa sản xuất trong canh tác mía đường nói riêng và cơ giới hóa sản xuất trong nông lâm nghiệp đối với cây trồng cạn (lạc, đậu, mía) còn ở mức thấp: 23% [ ]. Vì vậy, việc nghiên cứu, chế tạo được mẫu máy kéo phù hợp với điều kiện sản xuất của cây trồng cạn và canh tác mía
13 nói riêng cũng như nghiên cứu những đặc tính sử dụng của các thiết bị đã được hoàn thiện, mở rộng khả năng sử dụng chung trong sản xuất là rất cần thiết. Hình 1.5. Liên hợp: máy kéo nhỏ 4 bánh, phay chăm sóc PCS – 0,6 Hình 1.6. Máy vun luống cho mía đang làm việc 1.2.3. Đặc điểm canh tác mía ảnh hưởng đến khả năng làm việc của máy kéo Do hầu hết diện tích trồng mía ở nước ta trồng nhờ nước mưa nên có hai vụ trồng mía đó là vụ đầu mùa mưa và tháng 4, tháng 5 để sau khi mía nảy mầm sẽ có đủ nước
14 cho mía sinh trưởng, phát triển, kịp thu hoạch vào tháng 12 đầu tháng 3 năm sau. Vụ cuối mùa mưa trồng vào tháng 9 đến tháng 11, vụ này giúp cho mía kết thúc nảy mầm và bắt đầu đẻ nhánh khi sang mùa khô và chịu đựng được khô hạn để đầu mùa mưa sẽ vươn cao nhanh, đảm bảo thu hoạch cho vụ ép sớm. Mía là cây trồng cạn không kén đất nên có thể trồng trên nhiều loại đất như đất phù sa, đất xám, đất phèn, đất cát... Tuy nhiên, để đạt được năng suất cao, chất lượng tốt ngay từ khâu làm đất phải tuân thủ theo yêu cầu kỹ thuật nông học: cày lần đầu sâu 40-50cm, bừa kỹ, dọn sạch rác... Vì vậy, để thực hiện khâu công việc này phải có máy kéo công suất lớn. Khâu trồng mía là khâu quan trọng, ảnh hưởng đến năng suất mía và quá trình làm việc của các thiết bị cơ giới trồng, chăm sóc mía. Độ sâu trông tùy thuộc vào đất canh tác và điều kiện sản xuất ở địa phương. Vùng đất khô hạn phải trồng sâu, vùng đất bằng phẳng, đất chua phèn độ sâu nhỏ hơn. Thông thường độ sâu trồng từ 15-20cm. Mật độ trồng hợp lý làm cho số cây hữu hiệu tăng lên, cây phân bố đều, mỗi cây có một diện tích dinh dưỡng nhất định, đủ điều kiện thuận lợi để phát triển, mía đẻ ngọn nhiều hơn, giảm số nhánh vô hiệu, tiết kiệm được chất dinh dưỡng, chống khép tán, giảm được cỏ dại, chống xói mòn, bảo vệ đất. Mật độ hợp lý của mía khi thu hoạch tương ứng với các giống mía Giống mía cây to: 65000-75000 cây hữu hiệu/ha Giống mía cây trung bình: 75000-78000 cây hữu hiệu/ha Giống mía cây nhỏ: 80000-100000 cây hữu hiệu/ha Khoảng cách trồng mía phổ biến 1-2m ngoài ra ở một số nơi như miêng Trung Nam Bộ dùng giống mía nhỏ, trình độ chưa cao, khoảng cách hàng từ 0,7 đến 0,8m; vùng đất phù sa ven sông, đất tốt thường trồng thưa 1,3-1,4m. Để thuận lợi cho việc cơ giới hóa, khoảng cách giữa hàng mía thường phải từ 1,2m trở lên.
15 Khâu chăm sóc mía được tiến hành hai giai đoạn là giai đoạn mía mới mọc và giai đoạn mía phát triển ra lóng. Đối với giai đoạn thứ nhất các thiết bị cần đáp ứng cho hai loại mía đó là mía trông mới và mía lưu gốc. Chăm sóc trong giai đoạn mía chưa phát triển ra lóng: - Đối với mía trồng mới đất còn tơi xốp chưa bị nén chặt, cỏ cũng mới mọc, còn non dễ bị đứt khi có tác dụng cơ học vào nên việc chăm sóc ở giai đoạn này có tác dụng diệt cỏ và đồng thời phá ... ở giữa luống mía, tạo độ thông thoáng cho đất. Khi mía đã lớn, phát triển ra lóng thì cần phải cày lật đất ra, bón thúc, rải phân chạy dọc theo hai bên của hàng mía, sau đó lại cày lật lại vun đất vào gốc mía để tránh phân hóa học bay hơi, đồng thời vun cho cao luống mía tạo sự vững chắc cho cây mía. Đối với mía lưu gốc, do gốc mía còn lại sau khi thu hoạch, cào hơn mặt đất từ 50-150 mm nên mầm mía mọc từ ở phía trên mặt đất sẽ yếu, kém phát triển, ảnh hưởng đến năng suất vụ sau. Vì vậy cần phải phạt bỏ phần gốc mía còn lại ở trên mặt đất để cho mía mầm mọc từ dưới đất sẽ to khỏe. Ngoài ra, cần cắt đứt rễ cũ để xuân hóa bộ rễ, tạo ra bộ rễ mới khỏe giúp cây mía phát triển tốt. Vì vậy, cần cầy lật hai bên cách gốc mía từ 150-200mm với độ sâu từ 180-200mm. Sau cùng là cày úp, lấp phân và vun gốc mía. Bốn công việc chăm sóc mía lưu gốc trên cần tiến hành ngay sau thu hoạch mía, càng sớm càng tốt, trước khi gốc mía nảy mầm. Ở giai đoạn mía đã phát triển lóng tiến hành giống như chăm sóc mía trồng mới. Việc chăm sóc mía ở hai giai đoạn trên được tiến hành ... bốn lần chăm sóc theo khoảng thời gian như sau: Chăm sóc lần 1: sau khi trồng 10-15 ngày mầm bắt đầu lên khỏi mặt đất và kéo dài 2- 3 tuần tùy theo giống mía và thời vụ trồng. Thời gian chăm sóc lần một khi mía kết thúc nảy mầm và bất đầu đẻ nhanh. Nội dung công việc của chăm sóc lần một gồm: kiểm tra, trồng dặm, trừ cỏ và xới đất cho thông thoáng, bón phân đạm đợt một để tăng sức đẻ nhánh.
16 Chăm sóc lần hai: Thời gian khi mía kết thúc đẻ nhánh và bắt đầu vươn lóng (khoảng 7-8 tuần sau khi trồng). Nội dung chăm sóc đợt hai gồm cày xới giữa hàng để diệt cỏ và làm thông thoáng cho đất, bón thúc phân đạm, phân kali lần hai; vun đất để mía phát triển gốc và vươn lóng. Chăm sóc lần ba: được tiến hành khi mía đã ra lá (có 1-3 lóng). Nội dung chăm sóc lần ba là làm cỏ lần cuối, nếu mía kém phát triển cần bổ sung 20-25 kg phân đạm/ha, vun luống ca từ 20-25cm để cây mía vững chắc. Từ những phân tích trên cho thấy rằng: - Trừ khâu làm đất trồng mía thì các khâu chăm sóc mía không đòi hỏi công suất lớn, nhưng một điều quan trọng là kích thước máy phải nhỏ gọn có thể đi vào giữa hàng mía với khoảng cách không vượt quá 1,2m. Do việc trồng mía bằng tay nên nhiều khi khoảng cách giữa hai hàng còn 1,1m và với mía lưu gốc bề rộng thông thoáng giữa hai luống thường chỉ còn 1m. Với điều kiện như vậy bề rộng máy kéo không thể vượt quá 0,8m. - Đất giữa hàng mía do quá trình canh tác thường không bằng phẳng, đặc biệt là ở vụ đầu tiên, khi đất được cày xới và rạch rãnh, để lại giữa hai luống các sống trâu có mấp mô lớn. Điều này gây ảnh hưởng đến ổn định hướng chuyển động và khả năng bám của máy kéo. - Đất trồng mái thường là đất đồi có độ chặt lớn hơn nhiều so với đất ruộng trông lúa hoặc cây trồng cạn. Vì vậy, để đảm bảo năng suất cần thiết máy kéo có công suất và lực kéo khá lớn. - Độ dốc dọc của các tuyến đường vào nương mía và độ dốc ngang khi làm việc trong ruộng mía đòi hỏi các máy kéo làm việc có kích thước nhỏ gọn và đảm bảo được độ ổn định khi làm việc.
17 1.3. Tình hình nghiên cứu khả năng kéo bám của máy kéo trên thế giới và trong nước 1.3.1. Tình hình nghiên cứu khả năng kéo bám của máy kéo trên thế giới Khả năng làm việc của máy kéo và máy nông nghiệp là khả năng di động có lực kéo hoặc công suất dự trữ để hoàn thành một công việc nào đó. Khả năng di động phụ thuộc vào áp suất riêng của liên hợp máy lên đất, các tính chất kéo, bám của loại cơ cấu di động, nguồn dự trữ công suất của động cơ để cân bằng những mất mát công suất do trượt và cản chuyển động, phụ thuộc vào tính chất của đất, kích thước chiều cao gầm máy, độ êm dịu khi di chuyển, đặc điểm kết cấu hình dạng của bánh xe chủ động và lực cản của máy nông nghiệp. Để máy kéo bánh hơi làm việc trên nền đất cứng di chuyển được trên ruộng cần đảm bảo các điều kiện [10]: PK  t G; (1.1) Hoặc: PT  fG  t G trong đó: PK - lực kéo tiếp tuyến; PT- lực kéo ở móc; f.G - lực cản lăn;  t - hệ số bám;  - hệ số phân phối tải trọng của máy kéo lên cầu chủ động; G – trọng lượng máy kéo. Mặt khác để tăng tính chất kéo bám cho máy kéo cần phải tăng hiệu suất kéo T : T  TP f  ; (1.2) trong đó: TP - hệ số tác dụng hữu ích trong truyền lực;