BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CƠ KHÍ
= = =  = = =

NGUYỄN PHƯƠNG NAM
ĐẶNG VĂN THẮNG


THIẾT KẾ – CHẾ TẠO MÁY CẮT CỎ
NĂNG SUẤT 0,15ha/h





ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY






KHÁNH HÒA - NĂM 2014

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CƠ KHÍ

= = =  = = =

NGUYỄN PHƯƠNG NAM
ĐẶNG VĂN THẮNG


THIẾT KẾ – CHẾ TẠO MÁY CẮT CỎ
NĂNG SUẤT 0,15ha/h





ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY


GVHD: ThS. TRẦN NGỌC NHUẦN



KHÁNH HÒA - NĂM 2014
i

MỤC LỤC
MỤC LỤC i
DANH MỤC BẢNG iv
DANH MỤC HÌNH v
LỜI MỞ ĐẦU 1
CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN TRỒNG CỎ TRONG NƢỚC VÀ NGOÀI NƢỚC 2

1.1. Lịch sử phát triển của máy cắt cỏ. 2
1.2 Ở Nƣớc Ngoài. 4
1.3. Ở Việt Nam. 7
CHƢƠNG 2 ĐẶC ĐIỂM, TÍNH CHẤT, CÁC YÊU CẦU KỸ THUẬT 9
2.1. Một số máy cắt cỏ và đặc điểm của chúng. 9
2.2. Yêu cầu kỹ thuật của việc trồng và chăm sóc cỏ. 9
2.3.Đặc điểm kỹ thuật của máy cắt cỏ. 10
CHƢƠNG 3 LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN 11
3.1.Phƣơng án 1. 11
3.2.Phƣơng án 2 12
3.3.Phƣơng án 3 13
CHƢƠNG 4 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ 15
4.1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy cắt cỏ: 15
4.1.1.Cấu tạo. 15
4.1.2. Nguyên lý hoạt động. 16
4.2. Tính chọn bề rộng làm việc của máy. 16
4.3. Tính toán các thông số cơ bản của bộ phận cắt. 17
4.3.1. Tính chọn vận tốc làm việc của dao. 17
4.3.2. Đặc điểm và điều kiện làm việc của dao. 19
4.3.3.Yêu cầu đối với vật liệu làm dao. 19
4.3.4. Thiết kế dao cắt. 19
4.4. Tính toán động lực học cho máy. 22
4.4.1 Tính lực cắt: 22
4.4.2 Tính toán động cơ. 25
4.5. Thiết kế thân máy. 26
ii

4.5.1. Đặc điểm và điều kiện làm việc của thân máy. 26
4.5.2. Yêu cầu đối với vật liệu làm thân máy. 27
4.5.3. Thiết kế thân máy. 27

4.6.Thiết kế trục. 29
4.6.1. Chọn vật liệu chế tạo trục. 29
4.6.2. Tính sơ bộ trục 29
4.6.3. Tính toán nối trục. 30
4.6.4. Tính toán kiểm nghiệm trục. 30
4.7. thiết kế bộ phận điều chỉnh chiều cao. 33
4.7.1. Phƣơng án 1: 33
4.7.2. Phƣơng án 2: 33
4.7.3. Tính toán và thiết kế. 34
4.8. Thiết kế mâm cắt. 38
4.8.1. Đặc điểm và điều kiện làm việc của mâm cắt. 38
4.8.2. Yêu cầu đối với vật liệu làm mâm cắt. 38
4.8.3. thiết kế mâm cắt. 38
4.9. Thiết kế bộ phận dẫn cỏ. 39
4.10. Thiết kế thanh đẩy. 39
4.11. Thiết kế cặp bánh răng côn 42
4.11.1. Tính toán bộ truyền bánh răng côn thẳng. 42
4.11.2. Xác định ứng suất cho phép 42
4.11.3. Chọn sơ bộ hệ số tải trọng 44
4.11.4. Xác định khoảng cách trục A hoặc chiều dài nón L 44
4.11.5. Chọn cấp chính xác chế tạo bánh răng 45
4.11.6. Xác định chính xác khoảng cách trục A hoặc chiều dài nón L 45
4.11.7. Xác định moodun, số răng, chiều rộng, góc nghiêng răng của bánh 45
4.11.8. Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng 46
4.11.9. Kiểm tra bánh răng theo quá tải đột ngột 46
4.11.10 Định các thông số hình học chủ yếu của bộ truyền 48
CHƢƠNG 5 LẶP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT ĐIỂN HÌNH 50
5.1. Phân tích chi tiết gia công. 50
5.1.1. Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết gia công. 50
iii


5.1.2. Chức năng của chi tiết. 50
5.1.3. Điều kiện làm việc của chi tiết. 50
5.2.Phân tích yêu cầu kỹ thuật và định ra phƣơng pháp gia công tinh lần cuối. 51
5.2.1. Phân tích yêu cầu kỹ thuật. 51
5.2. Xác định dạng sản xuất. 51
5.3. Chọn phôi và phƣơng pháp chế tạo phôi. 51
5.4. Phân tích việc lựa chọn chuẩn định vị 51
5.4.1. Những yêu cầu chung khi chọn chuẩn. 51
5.4.2. Những lời khuyên chung khi chọn chuẩn 52
5.4.3. Chọn chuẩn tinh. 52
5.4.3.1. Những yêu cầu khi chọn chuẩn tinh. 52
5.4.3.2. Các lời khuyên khi chọn chuẩn tinh 52
5.4.3.3. các phƣơng án chọn chuẩn tinh nhƣ sau. 53
5.4.4. Chọn chuẩn thô. 54
5.4.4.1. Những yêu cầu khi chọn chuẩn thô 54
5.4.4.2. Những lời khuyên khi chọn chuẩn thô 54
5.5.Thiết kế quy trình công nghệ. 55
5.5.1. Lập trình tự công nghệ 55
5.5.2. Tính lƣợng dƣ cho các bề mặt. 56
5.6. Tính và tra chế độ cắt. 59
5.6.1. Phay mặt đầu. 59
5.6.2. khoan lỗ tâm. 62
5.6.3: TRA CHẾ ĐỘ CẮT CHO CÁC NGUYÊN CÔNG CÒN LẠI 63
CHƢƠNG 6 HOÀN THIỆN VÀ THỬ NGHIỆM 65
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 69
6.1 Kết Luận 69
6.2 Đề Xuất Ý Kiến 69
TÀI LIỆU THAM KHẢO 70



iv

DANH MỤC BẢNG
Bảng 4.1. Các thông số của dao. 22
Bảng 4.2. Các thông số của thép 36
Bảng 5.1. Thành phần hóa học của thép 40X 50
Bảng 5.2. Các bƣớc nguyên công. 56
Bảng 5.3. Bảng thông số của dao. 60
Bảng 5.4. Bảng thông số mũi khoan tâm. 62




v

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Máy cắt cỏ năm 1888. 2
Hình 1.2. Máy cắt cỏ thƣơng mại sử dụng tháng 4 1930 tại Berlin. 3
Hình 1.3. Bằng sáng chế của máy cắt cỏ sản xuất năm 1879. 4
Hình 1.4. Một tòa nhà trong trƣờng ĐH ở Singapore 5
Hình 1.5. Học viện khoa học California. 6
Hình 1.6. Hình ảnh các em nhỏ đang chăm sóc cỏ. 8
Hình 1.7. Máy cắt cỏ bằng tay 8
Hình 3.1. Sơ đồ điều chỉnh chiều cao cắt cảu dao thông qua trục dao và dao 11
Hình 3.2. Sơ đồ điều chỉnh chiều cắt của dao thông qua cụm động cơ 12
Hình 3.3. Sơ đồ điều chỉnh chiều cao dao cắt thông qua 4 bánh xe 13
Hình 4.1. Sơ đồ động của máy cắt và thu cỏ 15
4.2. Hình dạng và kích thƣớc dao 21
Hình 4.3. Sơ đồ lực tác dụng lên dao 23

Hình 4.4. Kết cấu của trục. 29
Hình 4.5. Kết cất của ống nối. 30
Hình 4.6. Sơ đồ tác dụng của lực. 34
Hình 4.7. Biểu đồ mômen lực. 35
Hình 4.8. Kết cấu của thép 36
Hình 4.9. Bộ phận điều chỉnh chiều cao cắt. 37
Hình 4.10. Các nấc điều chỉnh. 37
Hình 4.11. Kết cấu của mâm cắt. 38
Hình 4.12. Kết cấu của bộ phận dẫn cỏ 39
Hình 4.13. Kết cấu của thanh đẩy. 39
Hình 4.36: Ổ trƣợt 41
Hình 4.14. Sơ đồ lực tác dụng lên bánh xe. 49
Hình 5.1. Sơ đồ đánh số 55
Hình 5.2. Dao tiện ngoài thân cong. 60
Hình 5.3. Mũi khoan tâm. 62
1

LỜI MỞ ĐẦU

Trong thời đại nền kinh tế phát triển việc đòi hỏi hay nhu cầu của con ngƣời
ngày càng tăng theo đặc biệt là trong lĩnh vực giáo dục. Xanh, sạch, đẹp và an
toàncho học sinh là những yêu cầu quan trọng của một môi trƣờng thân thiện trong
trƣờng học ngày nay.
Nhằm giáo dục bảo vệ môi trƣờng, ngành giáo dục đề ra mục tiêu thiết lập hệ
sinh thái trong nhà trƣờng. Tuy nhiên, đầu tƣ số lƣợng cây xanh,thảm cỏ ngày càng
nhiều nhƣng hầu nhƣ các trƣờng chƣa đáp ứng tiêu chí về mảng xanh theo quy định
của bộ Giáo dục và đào tạo. Trong đó có việc chăm sóc, bảo vệ và phát triển các thảm cỏ.
Trƣớc tình hình đó Khoa Cơ khí trƣờng Đại học Nha Trang, củ thể là bộ môn
Chế tạo máy đã đƣa ra một số đề tài yêu cầu thiết kế và chế tạo một số máy công tác
phục vụ trong trƣờng học. Đây cũng là cơ hội tốt để sinh viên chế tạo máy sắp tốt

nghiệp tổng hợp lại tất cả kiến thức đã học ở trƣờng Đại học và làm quen với công
việc của một kỹ sƣ chế tạo trong lĩnh vực thiết kế chế tạo.
Chúng tôi đƣợc Bộ môn Chế tạo máy – Khoa Cơ khí –Trƣờng Đại học Nha
Trang giao phó thực hện Đề tài tốt nghiệp “Thiết kế và chế tạo máy cắt cỏ và thu
cỏ”. Đề tài gồm các nội dung sau:
1. Tổng quan về việc trồng cỏ trong nƣớc và ngoài nƣớc
2. Đặc điểm, tính chất và các yêu cầu kỹ thuật.
3. Lựa chọn phƣơng án thiết kế.
4. Tính toán thiết kế.
5. Lập quy trình chế tạo chi tiết điển hình.
6. Hoàn thiện và thử nghiệm
7. Kết luận và đề suất.
Do thời gian và trình độ hiểu biết còn hạn chế nên đề tài của em tuy có cố
gắng nhƣng không tránh khỏi những thiếu xót. Chúng Em rất mong nhận đƣợc sự
góp ý kiến của thầy, cô và các bạn để đề tài đƣợc hoàn thiện hơn.
Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Trần Ngọc Nhuần đã giúp đỡ, hƣớng
dẫn tận tình để chúng em hoàn thành xong đồ án này.
Nha Trang, tháng 6, năm 2014
Sinh viên thực hiện:
Nguyễn phƣơng Nam
Đặng Văn Thắng
Lớp: 52CKCT

2

CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN TRỒNG CỎ TRONG NƢỚC VÀ NGOÀI NƢỚC
Trong thời buổi công nghiệp hóa hiện đại hóa, cùng với sự phát triển của
kinh tế của công nghệ kỹ thuật và các ngành công nghiệp…làm ảnh hƣởng rất lớn
tới môi trƣờng sinh sống của chúng ta. Một Trong những giãi pháp hiệu quả nhằm

giảm thiếu ô nhiễm môi trƣờng là trồng cỏ, cây xanh tạo cảnh quan môi trƣờng
xanh sạch đẹp, không khí trong lành.
Biết đƣợc ảnh hƣởng tích cực của việc tạo ra môi trƣờng xanh sạch đẹp. Trên
thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng việc trồng cây, thảm cỏ nhằm tạo ra một
màu xanh cho môi trƣờng rất đƣợc chú trọng.
1.1. Lịch sử phát triển của máy cắt cỏ.
Máy cắt cỏ đầu tiên đƣợc phát minh bởi Edwin vào năm 1827. Máy cắt này
đƣợc thiết kế chủ yếu để cắt các bãi cỏ thể thao cơ sở và khu vƣờn rộng, và đƣợc
cấp một bằng sáng chế Anh vào ngày 31 tháng 8 năm 1830.
Máy đầu tiên đƣợc sản xuất rộng 19 inch với một khung làm bằng sắt. Máy
cắt đƣợc đẩy từ phía sau với sức mạnh động cơ đến từ các con lăn đất phía sau mà
lái bánh răng để chuyển ổ đĩa dao vào xi lanh cắt.
Đầu các máy này đều đƣợc làm bằng gang và đặc trƣng một con lăn lớn phía
sau với một xi lanh cắt (một "reel") ở phía trƣớc. Bánh xe truyền sức mạnh từ các
con lăn phía sau xi lanh cắt. Nhìn chung, các máy này là tƣơng tự nhƣ máy cắt hiện đại.

Hình 1.1. máy cắt cỏ năm 1888.
3

Trong giữa thập kỷ này, Thomas Green và Con Leeds giới thiệu một máy cắt
đƣợc gọi là Messor Silens (có nghĩa là cắt im lặng), sử dụng một chuỗi để truyền tải
điện năng từ các con lăn phía sau để các xi lanh cắt. Những máy này nhẹ hơn và êm
hơn so với các máy móc thiết bị điều khiển trƣớc chúng, mặc dù chúng hơi đắt hơn.

Hình 1.2.Máy cắt cỏ thƣơng mại sử dụng tháng 4 1930 tại Berlin.
Hoa Kỳ đầu tiên đã đƣợc cấp bằng sáng chế cho một máy cắt cỏ reel Hills
Amariah ngày 12 tháng 1 năm 1868.
Năm 1870, Elwood McGuire của Richmond, Indiana thiết kế một máy cắt cỏ
đẩy, nó rất nhẹ và một thành công thƣơng mại.
James Sumner của đƣợc cấp bằng sáng chế đầu tiên máy cắt cỏ hơi nƣớc vào

năm 1893. Đây là những máy móc nặng mất vài giờ để làm ấm lên đến áp suất vận hành.
John Burr, một ngƣời Mỹ gốc Phi, đƣợc cấp bằng sáng chế một máy cắt cỏ
lƣỡi quay đƣợc cải thiện trong năm 1899.
Năm 1902, Ransomes sản xuất máy cắt thƣơng mại đầu tiên đƣợc sử dụng
bởi một động cơ xăng đốt trong. Tại Hoa Kỳ, xăng dầu máy cắt cỏ chạy lần đầu tiên
đƣợc sản xuất vào năm 1919 do đại tá Edwin George.
4


Hình 1.3. Bằng sáng chế của máy cắt cỏ sản xuất năm 1879.
1.2 Ở Nƣớc Ngoài.
Ở nƣớc ngoài nhƣ các nƣớc Mỹ, nhật, Anh… Thì việc trồng cỏ trong khuôn
viên trƣờng đƣợc đầu tƣ rất tích cực, nhằm tạo ra một môi trƣờng học tập, giảng dạy
và sinh hoạt tốt nhất.
Việc trồng, chăm sóc hay bảo vệ chúng đƣợc xã hội hay nhà trƣờng quan
tâm và chú trọng.Việc áp dụng các kỹ thuật hay thiết bị hiện đại trong việc trồng
hay chăm sóc đƣợc đầu tƣ rất kỹ lƣỡng. Từ kỹ thuật trồng cho đến phòng trừ sâu
bệnh cho cỏ. Cũng nhƣ việc chọn giống cỏ để trồng đƣợc nghiên cứu rất chặc chẽ.
Một số giống cỏ đƣợc nhiều trƣờng học ở các nƣớc ngoài trồng nhƣ: Cỏ
nhung, cỏ nhật, cỏ lá tre, cỏ lá gừng, cỏ xuyến chi…
Nhằm tận dụng tối đa diện tích cũng nhƣ kết cấu hạ tần trƣờng học, việc
trồng cỏ còn đƣợc thực hiện trên cả mái nhà hay sân thƣợng. Việc trồng cỏ trên mái
nhà có lẽ là một hành động kỳ quặc đối với mọi ngƣời tuy nhiên việc làm này đã
5

chứng minh đƣợc nhiều lợi điểm và ngày càng đƣợc áp dụng ở nhiều nơi trên thế
giới. Việc làm này đem lại một số lợi ích nhƣ:
- Tấm bọt biến giữ lại các chất ô nhiễm trong đất và cỏ sẽ hấp thụ chúng dần dần.
- Tăng không gian xanh. Đặc biệt đối với vùng thành thị, nơi không gian xanh
khan hiếm.

- Thanh lọc không khí do cỏ hút cacbonic và chất có hại cho con ngƣời.
- Là một thảm cách nhiệt tuyệt vời có thể ngăn hơi nóng, lạnh, các tia bức xạ
và giữ ẩm rất tốt.
- Cách âm làm giảm tiếng ồn từ bên ngoài.
- Và một lợi ích không thể không kể đến là tính thẩm mỹ. Không gian xanh
vốn là nguồn sống của con ngƣời, ở bên không gian xanh giúp tâm lý thoải
mái, giảm căng thẳng, tâp trung tốt cho việc học và giảng dạy và đạt hiệu quả
tốt nhất.

Hình 1.4. Một tòa nhà trong trƣờng ĐH ở Singapore
6


Hình 1.5. Học viện khoa học California.
Cụ thể:
Một nghiên cứu khoa học gần đây khẳng định điều này sau một thời gian đo
lƣờng lƣợng cacbonnic hấp thụ trên 13 mái nhà xanh khác nhau.
“Tôi không thể tƣởng tƣợng nổi sao mọi ngƣời lại không muốn có một mái
nhà xanh”, ông Kristin Getter, ngƣời đã tiến hành nghiên cứu với các đồng nghiệp
tại ĐH bang Michigan cho biết.
Nhóm của Getter đã khảo sát 12 mái nhà xanh hiện có trong khu vực và xây
dựng một mái nhà xanh của riêng họ. họ thấy rằng, những mái nhà có thể thụ tới
375gr carbon trên mỗi m
2
trong hai năm.
Nghe có vẻ không nhiều, nhƣng đó thật sự là một con số ý nghĩa. Nếu toàn
bộ công trình xây dựng của một thành phố có số dân khoảng một triệu đƣợc phủ
mái nhà xanh, nó sẽ loại bỏ một lƣợng carbon đƣợc thải ra từ 10.000 xe tải hạng
trung trong một năm.
Ngoài ra, cỏ nhân tạo đƣợc sử dụng bởi một số lƣợng ngày càng tăng trong

các trƣờng học nhƣ: khu ngoài trời, sân thể thao, các cơ sở trong nhà. Nhiều trƣờng
học đã đƣợc cài đặc nhiều khu vực trò chơi với một bề mặt cỏ nhân tạo.
7

Ít phụ thuộc vào điều kiện thời tiết chi phí bảo quản giảm còn 1/10 so với cỏ
tự nhiên, sử dụng đƣợc với tần suất vƣợt trội và rất nhiều lợi ích tính năng của thể
thao cao là những lý do khiến cho cỏ nhân tạo mặt dù xuất hiện chƣa lâu trên thị
trƣờng, song sản phẩm nhanh chóng đƣợc coi là thay thế tuyệt vời cho bãi cỏ truyền
thống (bãi cỏ tự nhiên), một sự phát triển sang tạo, sử dụng cỏ nhân tạo hiện nay đã
trở thành một trào lƣu thịnh hành trong nhiều trƣờng học.
1.3. Ở Việt Nam.
Ở Viêt Nam việc tạo ra một môi trƣờng xanh đƣợc nhà nƣớc và xã hội rất
chú trọng. Cụthể nhƣ Chính Phủ đƣa ra các muc tiêu cụ thể cùng vơi đó là các chính
sách chủ trƣơng trong việc phát triển và bảo vệ môi trƣờng đặc biệt là bảo vệ màu
xanh cho môi trƣờng sống.
Đặc biệt trong trƣờng học việc tạo một môi trƣờng xanh sạch đẹp là rất cần
thiết, nó không chỉ tạo màu xanh trong khuôn viên của trƣờng học mà còn tạo ra
một môi trƣờng lành mạnh và an toàn cho mọi ngƣời khi tham gia học tập hay giảng
dạy. Việc làm này đƣợc đông đảo các bộ nhân viên và học sinh sinh viên hƣởng ứng
mạnh mẽ.
Đa số các trƣờng học ở nƣớc ta đã tạo ra môi trƣờng học tập, sinh hoạt, vui
chơi an toàn, thú vị, hấp dẫn đối với học sinh và giúp các em càng thêm yêu trƣờng
lớp, thầy cô, bạn bè. Nhiều ngôi trƣờng đã để lại những dấu ấn và kỷ niệm đẹp
trong lòng học sinh bởi những lối đi dƣới hang cây râm mát,thảm cỏ xanh tƣơi.
Trƣờng học còn có ý nghĩa thiết thực trong việc giáo giục học sinh có ý thức có thói
quen trong việc giáo dục học sinh có ý thức thói quen giữ gìn bảo vệ môi trƣờng và
tạo sự lan tỏa đến môi trƣờng, cộng đồng các em đang sống, đồng thời góp phần
hình thành mầm mống nhân cách tốt đẹp và lối sống văn minh, văn hóa cho thế hệ
trẽ ngay từ tuổi học đƣờng.
8



Hình 1.6. Hình ảnh các em nhỏ đang chăm sóc cỏ.
Việt Nam là một nƣớc đang phát triển nên viêc áp dụng khoa học kỹ thuật
hiện đại vào việc trồng, chăm sóc và bảo vệ cỏ còn khá nhiều hạn chế. Các công
việc này chủ yếu bằng thủ công. Tuy nhiên ở một số trƣờng có điều kiện thì vẫn có
áp dụng một số tiết bị hiện đại trong việc chăm sóc cỏ nhƣ dùng máy cắt cỏ cằm tay
trong việc cắt cỏ…


Hình 1.7. Máy cắt cỏ bằng tay

9

CHƢƠNG 2
ĐẶC ĐIỂM, TÍNH CHẤT, CÁC YÊU CẦU KỸ THUẬT
2.1. Một số máy cắt cỏ và đặc điểm của chúng.
Về cơ bản ta có hai loại máy cắt cỏ:
- Máy cắt cỏ reel: Các máy cắt cỏ reel mang một lƣỡi cắt cố định nằm ngang
ở độ cao mong muốn cắt và xung quanh gồm nhiều lƣỡi cắt xoắn ốc gồm từ (3-7)
đƣợc gắn vào trục quay, các cánh quạt quay tao ra một chuyển động nhƣ hình cái
kéo. Kết cấu khung chính của máy đƣợc gắn vào đó các bộ phận khác của máy.
Đƣợc điều khiển bằng tay và có hai bánh xe. việc cắt đƣợc thực hiện dứt điểm, cắt
sạch. Thúc đẩy sự phát triển cho cỏ. Sự phát triển của vật liệu và kỹ thuật dẫn đến
những máy rất nhẹ, dễ dàng hoạt động và cơ động hơn khi sử dụng.
- Máy cắt cỏ rotary: Dao đƣợc quay quanh một trục thẳng đứng với tốc độ
cao. Dao thƣờng đƣợc gắn trực tiếp vào trục chính của động cở của nó. Lƣỡi dao
thƣờng cong lên để tao ra một lực hút liên tục. Hoạt động bằng động cở xăng hoạt
điện và có 4 bánh xe. Với kết cấu nhƣ vậy việc cắt cỏ dẫn tới lác cắt bị thô và dập
cỏ bị băm nhỏ.

- Ngoài ra còn có một số máy cắt cỏ nhƣ: Máy sử dụng năng lƣợng bằng
điện, máy sử dụng năng lƣợng bằng pin, máy cở lớn cho phép ngƣời điều khiển ngồi
lên, máy cắt cỏ di chuột, máy kéo kéo máy cắt cỏ,hay hiện đại hơn là robot cắt cỏ.
2.2. Yêu cầu kỹ thuật của việc trồng và chăm sóc cỏ.
Chăm sóc và bảo dƣỡng các thảm cỏ là một khâu quan trọng. Hiện tại cỏ
đƣợc trồng chủ yếu trên đất và trên cát do đó yêu cầu kỹ thuật đối với mỗi loại là
khác nhau. Đối với cỏ trồng trên đất cần chú ý các yêu cầu sau:
-Đất: Đất tiêu chuẩn để chồng cỏ phải tơi xốp màu mỡ, không bị nhiễm mặn
nhiễm phền không bị ngập úng.
-Nƣớc: Nƣớc rất cần đối với các loại cây trồng nói chung và đối với cỏ nói
riêng. Tùy theo các loại đất khác nhau, tùy theo từng thời tiết của các vùng miền
khác nhau mà cần lƣợng nƣớc cho các loại cỏ khác nhau nhƣng phải đảm bảo lƣợng
nƣớc sau khi tƣới nƣớc thấm đạt đến độ sâu 10cm tính từ mặt đất xuống, thời gian
10

tƣới (2-3) ngày tƣới một lần. nƣớc phải đảm bảo yêu cầu là nƣớc ngọt, nƣớc sạch
không mang các mầm bệnh, không nên lấy nƣớc từ các ao hồ kênh rạch để tƣới cỏ
vì ở nƣớc này mang nhiều mầm bệnh gây hại cho cỏ. phải có hệ thống thoát nƣớc
để tránh ngập úng cho cỏ.
-Phân bón: Để đảm bảo cho cỏ sinh trƣởng tốt, lá cỏ thƣờng xanh thì thƣờng
xuyên phải bón phân. Phân bón có 2 loại: Phân vô cở và phân hữu cơ.
-Ánh nắng: Hầu hết các loại cỏ cần đƣợc trồng ở nơi có nhiều ánh sang.
-Công tác xén tỉa: Để duy trì một thảm cỏ xanh và bền đẹp thì công việc xén
tỉa rất cần thiết và đƣợc thực hiện đúng kỹ thuật. Cắt xén cỏ thƣờng xuyên có 2 tác
dụng: duy trì chiều cao của thảm cỏ, đảm bảo bãi cỏ đƣợc bằng phẳng, loại bỏ cỏ
chết để thảm cỏ luôn đƣợc xanh tốt. thời gian cắt xén cỏ tùy thuộc theo thời tiết
từng mùa, từng loại cỏ. Trong mùa sinh trƣởng đối với những cỏ mọc nhanh thời
gian cắt khoảng 10-15 ngày cần cắt xén một lần, trong mùa sinh trƣởng chậm có thể
20-45 ngày cắt một lần. Chiều cao của thảm cỏ tùy vào mục đích sử dụng. Ví dụ:
Thảm cỏ sân golf chiều cao cỏ 1-2 cm, cỏ trên sân bóng đá chiều cao 2-3 cm, cỏ

công viên đƣờng dạo, khuôn viên trƣờng học cao 3-4 cm.
Sau khi cắt xén cỏ song phải làm sạch mặt cỏ để mầm cỏ nảy tốt.
2.3.Đặc điểm kỹ thuật của máy cắt cỏ.
Vì máy cắt và thu cỏ hoạt động trong khuôn viên trƣờng học với nhiều thảm
cỏ nhỏ và hẹp. Các loại cỏ thƣờng trộng trong khuôn viên trƣờng học dễ chịu ảnh
hƣởng của việc cắt cỏ không đƣợc tốt gây ảnh hƣởng tới sự phát triển sau này. Nên
cần phải có một số yêu cầu sau đây:
-Đạt năng suất cao.
-Đơn giản, gọn nhẹ.
-Hiệu quả sau khi cắt cao, không gây ảnh hƣởng tới sự phát triển của cỏ sau khi cắt.
-Đơn giản trong việc vận hành và sửa chửa.
-Đơn giản trong việc tính toán và thiết kế.
-Giá thành của máy không cao.
-Thân thiện với môi trƣờng và ngƣời sử dụng.
-Không gây ảnh hƣởng tới môi trƣờng xung quanh.
-Không gây nguy hiểm cho ngƣời sử dụng
11

CHƢƠNG 3
LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN
3.1.Phƣơng án 1.
Dao đƣợc gắn với trục động cơ, tạo chuyển động quay tròn cho dao và thực
hiện quá trình cắt.
Qúa trình cắt cỏ ta có thể điều chỉnh chiều cao cắt của dao đảm bảo chiều cao
của cỏ sau khi cắt nhƣ mong muốn đƣợc điều chỉnh thông qua trục dao và dao cắt.

Hình 3.1. sơ đồ điều chỉnh chiều cao cắt cảu dao thông qua trục dao và dao
Ƣu điểm:
- Kết cấu đơn giản, gọn nhẹ.
- Đơn giản cho việc thiết kế, chế tạo.

- Tiết kiệm chi phí sản xuất.
Nhƣợc điểm:
- Chỉ thay đổi trong phạm vi rất hẹp.
- Không đảm bảo khoảng cách giữa dao và mâm cắt nhƣ đã yêu cầu.
12

- Khi đang hoạt động nếu cần muốn thay đổi chiều cao cắt thì rất khó khăn.
- Khi thay đổi chiều cao cắt bằng phƣơng án này thì không đảm bảo việc thu
cỏ đƣợc tốt nhất có thể. Vì vị trí giữa dao và bộ phận thu cỏ bị thay đổi.
3.2.Phƣơng án 2
Dao đƣợc gắng với trục động cơ qua đó tạo chuyển động quay tròn cho dao
và thực hiện quá trình cắt.
Qúa trình cắt cỏ ta có thể điều chỉnh chiều cao cắt của dao đảm bảo chiều
cao của cỏ sau khi cắt nhƣ mong muốn đƣợc điều chỉnh thông qua cụm động cơ.

Hình 3.2. sơ đồ điều chỉnh chiều cắt của dao thông qua cụm động cơ
Ƣu điểm:
- Kết cấu đơn giản gọn nhẹ
- Dễ dàng điều chỉnh
- Tiết kiệm chi phí

13

Nhƣợc điểm:
- Trong quá trình làm việc động cơ bị rung động ảnh hƣởng đến chất lƣợng
làm việc của máy
3.3.Phƣơng án 3
Dao đƣợc gắng với trục động cơ qua đó tạo chuyển động quay tròn cho dao
và thực hiện quá trình cắt.
Qúa trình cắt cỏ ta có thể điều chỉnh chiều cao cắt của dao đảm bảo chiều

cao của cỏ sau khi cắt nhƣ mong muốn đƣợc điều chỉnh thông qua 4 bánh của máy.

Hình 3.3. sơ đồ điều chỉnh chiều cao dao cắt thông qua 4 bánh xe
Ƣu điểm:
- Dễ dàng sử dụng và đạt hiệu quả cao.
- Không làm ảnh hƣởng tới khoảng cách giữa dao và mâm cắt
- Đơn giản cho việc vận hành và sửa chửa.
- Đạt năng suất cao.
Nhƣợc điểm:
- Số lƣợng cần thiết kế và chế tạo nhiều.
- Khó khăn cho việc thiết kế và chế tạo.
14

Kết luận:
Qua 3 phƣơng án trên và qua quá trình phân tích ta thấy phƣơng án 3 khả thi
hơn. Nổi bật hơn với nhiều ƣu điểm và hạn chế đƣợc nhiều nhựu điểm hơn. Với kết
cấu đơn giản, gọn nhẹ, dễ vận hành và sửa chửa vì vậy việc thiết kế và chế tạo dễ
dàng hơn. Vậy tôi chọn phƣơng án 3 để tính toán và thiết kế.



15

CHƢƠNG 4
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ
4.1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy cắt cỏ:
4.1.1.Cấu tạo.

Hình 4.1. Sơ đồ động của máy cắt và thu cỏ
1. Bánh Xe

2. Bộ Phận Điều Chỉnh
3. Dao Cắt
4. Thân máy
5. Bánh răng
6. Trục
7. ổ chặn
8. Động cơ
9. Đƣờng Dẫn
10. Tay Cầm


16

4.1.2. Nguyên lý hoạt động.
Dao cắt 3 đƣợc gắng với trục thông qua hệ truyền động bánh răng đƣợc nối
với trục của động cơ 8, khi làm việc ta bật động cơ 8 làm cho dao cắt 3 quay và thực
hiện việc cắt cỏ, đồng thời cỏ đƣợc đƣa vào đƣờng dẫn 9 thông qua đƣờng dẫn đến
bộ phận thu cỏ. Ngƣời điều khiển đẩy máy cắt cỏ thông qua thanh đẩy 10 và điều
khiển chiều cao cắt bằng bộ phận điều chỉnh chiều cao cắt 1.
4.2. Tính chọn bề rộng làm việc của máy.
Để thiết kế đúng với năng suất mà ta yêu cầu thì ta phải tính chọn bề rộng
của máy và vận tốc tiến của máy khi làm việc, tính chọn sao cho phù hợp năng suất
và điều kiện kỹ thuật của máy. Với năng suất yêu cầu là 0,15 ha/h ta chọn:
Bề rộng làm việc của máy: B = 0,6(m).
Với bề rộng làm việc là 0,4m yêu cầu dặt ra là phải tính chọn vận tốc tiến của
máy, sao cho trong 1h máy phải cắt hết một diện tích 0,1ha
Theo kinh nghiệm thiết kế máy sử dụng sức ngƣời để đẩy và điều khiển thì vận
tốc tiến của máy khi làm việc phụ thuộc vào ngƣời điều khiển, nghĩa là vận tốc tiến
của máy bằng với vận tốc của ngƣời điều khiển khi làm việc.
Để đơn giản cho việc tính toán, ta giả sử máy làm việc ở điều kiện lý tƣởng là

chỉ làm việc trên đƣờng thẳng, không cua, khi đó ta chọn vận tốc tiến của máy khi
làm việc:
v = 0,8(m/s).
Với bề rộng làm việc: B = 0,6(m).
Diện tích máy cắt đƣợc trong 1h:
S
0
= 2880 x 0,6 = 1728m
2
= 0,1728(ha).
Trong điều kiện làm việc cụ thể, phụ thuộc vào đặc điểm bãi cỏ mà năng suất
giảm khoảng 16% so với diện tích cắt trong điều kiện lý tƣởng.
Diện tích máy cắt đƣợc trong 1h:
S = S
0
-
100
16
S
0
= 0,1728 -
100
16
0,1728 = 0,15(ha). (4.1)
17

Qua tính toán cho ta kết quả phù hợp với năng suất thiết kế là 0,15ha/h. Vậy ta
tính chọn đƣợc:
-Bề rộng làm việc của máy:
B = 0,6(m).

-Vận tốc tiến của máy khi làm việc:
V = 2,88km/h = 0,8(m/s).
4.3. Tính toán các thông số cơ bản của bộ phận cắt.
4.3.1. Tính chọn vận tốc làm việc của dao.
Lực ly tâm là một lực quán tính xuất hiện trên mọi vật nằm yên trong hệ quy chiếu
quay so với hệ quy chiếu quán tính. Nó là một hệ của trƣờng gia tốc, xuất hiện trong
hệ quy chiếu phi quán tính mà trong trƣờng hợp này là hệ quy chiếu quay. Cũng có
thể hiểu lực ly tâm là phản lực của lực hƣớng tâm tác dụng vào vật đang chuyển động
theo một đƣờng cong ( thành phần lực vuông góc với vận tốc và làm đổi hƣớng vận
tốc ), để giữ cho vật căng bằng trong hệ quy chiế quay.
Hệ quy chiếu quay so với hệ quy chiếu quán tính là một dạng của hệ quy chiếu
phi quán tính, vì chuyển động của hệ quy chiếu này không thẳng đều. Mọi điểm trong
hệ quy chiếu quay với vận tốc góc không đổi ω quanh một tâm cố định so vơí hệ quy
chiếu quán tính. Véctơ vận tốc tại điểm cách taamquay bán kính r sẽ luôn tiếp tuyến
với quỹ đạo tròn của điểm quanh tâm quay, và hƣớng theo chiều quay. Do sau khi
quay hết một gốc 2π, điểm hoàn thành một quỹ đạo là đƣờng tròn có chu vi dài 2πr,
độ lớn không đổi của véc tơ vận tốc là ωr.
v(t) = {v
x
(t)
,
v
y
(t), v
z
(t)}
Với :
v
z
(t) = 0

v
x
(t) = ωrcos(ωt)
v
y
(t) = ωrsin(ωt)
Nếu lấy trục z song song với trục quay, trục x vuông góc với trục quay và theo
phƣơng nối từ tâm quay đến điểm đang xét vào lúc t = 0, trục y vuông góc với hai
trục còn lại.
18

Nhƣ vậy tại một thời điểm bất kỳ, gia tốc của điểm cách tâm r là :
a(t) = dv(t)/dt
{a
x
(t), a
y
(t), a
z
(t)} = {dv
x
(t)/dt, dv
y
(t)/dt, dv
z
(t)/dt}
Hay:
a
z
(t) = 0

a
x
(t) = - ω
2
rsin(ωt)
a
y
(t) = ω
2
rcos(ωt)
Nhƣ vậy véctơ gia tốc cũng quay tròn với vận tốc góc ω, luôn vuông góc với
véctơ vận tốc, theo phƣơng luôn hƣớng vào tâm quay. Nó có độ lớn tỷ lệ với bình
phƣơng ω và với khoảng cách r. Gia tốc trong công thức trên là gia tốc ly tâm, cũng
có thể biểu diễn bằng biểu thức ;
a = ω
×
(ω
×
r)
Với ω là véc tơ vận tốc góc của chuyển động quay của hệ, r là véc tơ vị trí từ
tâm quay đến điểm đang xét gia tốc ly tâm.
Lực quán tính lên vật có khối lƣợng m tại điểm cách tâm quay r là :
F(t) = -ma(t)
F = -mω
×
(ω
×
r)
Với m là khối lƣợng vật
Độ lớn của lực là |F| = mω

2
r
Còn phƣơng của lực luôn ngƣợc chiều với gia tốc nghĩa là luôn theo phƣơng
ly tâm. Nhƣ vậy độ lớn của lực ly tâm tỉ lệ thuận với bình phƣơng của vận tốc góc,
và bán kính quay.
Cũng có thể liên hệ với tốc độ thẳng thay cho tốc độ góc : |F| = m|v|
2
/ |r|
Nhƣ vậy độ lớn của lực ly tâm tỉ lệ thuận với khối lƣợng của vật chuyển
động, với bình phƣơng của tốc độ thẳng, và tỷ lệ nghịch với bán kính của đƣờng cong.
 Xác định vận tốc dài của dao cắt:
V=
60
2
.
nR
R



(m/s) (4.2)







V
R