LỜI CẢM ƠN
Để có được kết quả nghiên cứu và hoàn thành được đề tài tốt nghiệp
này, ngoài sự nỗ lực của bản thân em đã nhận được rất nhiều sự quan tâm,
giúp đỡ của rất nhiều cá nhân, tập thể trong và ngoài trường.
Trước hết em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các thầy giáo, cô giáo
trong bộ môn Cơ khí Động lực - Khoa Cơ Điện, Học viện Nông nghiệp Việt
Nam đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ em hoàn thành tốt đề tài tốt nghiệp này. Đặc
biệt em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến thầy giáo PGS.TS.Bùi Hải Triều
người đã trực tiếp hướng dẫn em thực hiện đề tài “Nghiên cứu thiết kế hệ
thống truyền động thủy lực cho bộ phận cắt trên máy thu hoạch Mía” và
cũng là người đã tận tình giúp đỡ em trong suốt quá trình hoàn thành đồ án tốt
nghiệp này. Cuối cùng, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình và bạn
bè đã khích lệ em, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em trong quá trình học tập
hoàn thành đề tài tốt nghiệp.
Mặc dù đã rất cố gắng song do kinh nghiệm và kiến thức của em còn
hạn chế nên đề tài khó tránh khỏi những thiếu sót ngoài ý muốn. Em rất mong
các quý thầy cô cùng bạn bè chỉ bảo thêm để đề tài được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 25 tháng 5 năm 2016
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thanh Nam

i


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN............................................................................................i
MỤC LỤC.................................................................................................ii
DANH MỤC BẢNG.................................................................................v
DANH MỤC HÌNH.................................................................................vi

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU.......................1
1.1 Tình hình về cơ khí hóa thu hoạch nông sản ở Việt Nam...................1
1.2Tình hình cơ giới hóa khâu thu hoạch Mía..........................................2
1.2.1Tình hình sản xuất Mía tại Việt Nam................................................2
1.7 Tổng quan ứng dụng thủy lực trong nông nghiệp và phát triển nông
thôn..................................................................................................................26
1.8 Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu.....................................................29
1.8.1 Mục tiêu..........................................................................................29
1.8.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài.......................................29
Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT TRUYỀN ĐỘNG VÀ ĐIỀU KHIỂN
THỦY LỰC.....................................................................................................31
2.1Các mạch điều khiển thủy lực cho các máy nông nghiệp tự hành.....31
2.2 Các phần tử thủy lực trong mạch chuyển động quay........................43
2.3 Xây dựng hệ thống truyền động thuỷ lực cho bộ phận làm việc
chuyển động quay............................................................................................55
THỦY LỰC CHO BỘ PHẬN CẮT TRÊN MÁY THU HOẠCH MÍA.62
3.1 Lựa chọn mạch điều khiển thủy lực cho bộ phận cắt.......................62
3.2Lựa chọn, tính toán các bộ phận của hệ thống truyền động thủy lực.63
3.2.1Tính toán động cơ thuỷ lực theo yêu cầu vận tốc cắt..................63

ii


3.2.2Tính toán thông số của động cơ......................................................63
3.2.3Tính toán chọn kích thước đường ống dẫn từ van chia dòng tới động
cơ.....................................................................................................................66
dưới 10 bar: 3m/s.................................................................................66
100- 150 bar: 5 m/s..............................................................................66
10-50 bar: 4 m/s...................................................................................66
150 - 200 bar: 5,5 m/s..........................................................................66

50-100 bar: 4,5 m/s..............................................................................66
200- 300 bar: 6 m/s..............................................................................66
Trên 300 bar: 7 m/s.............................................................................66
3.2.4Tính toán hao tổn đường ống từ van phân phối tới động cơ thuỷ lực.
.........................................................................................................................67
3.2.4.1Tính hao tổn áp suất cục bộ trong đường ống..............................67
3.2.4.2Tính toán tổn thất dọc đường trên đường ống..............................67
Hao tổn áp suất dọc đường ống phân phối từ van phân phối tới động
cơ thuỷ lực với chiều dài dường ống chọn l1=1,5 m...................................68
3.2.5Lựa chọn van phân phối..................................................................68
Hao tổn công suất trên van phân phối là: p4=2 bar.................................69
(3.16)......................................................................................................69
3.2.6Tính toán hao tổn đường ống từ van phân phối tới bơm.................69
3.2.7Tính toán chọn loại bơm trong mạch thủy lực................................70
Lưu lượng thực tế của bơm là:...............................................................73
3.2.8Chọn loại van tiết lưu......................................................................73
3.2.9Lựa chọn van áp suất.......................................................................74
iii


3.2.10 Thùng dầu.....................................................................................75
Kết luận:..................................................................................................77
Đề nghị:...................................................................................................77

iv


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1 Một số đặc tính kỹ thuật của đĩa dao.......Error: Reference source not
found

Bảng 2.1: Thông số kỹ thuật một số loại bơm........Error: Reference source not
found
Bảng 2.2: Ký hiệu, thông số kỹ thuật của van phân phối.........Error: Reference
source not found
Bảng 2.3: Ký hiệu của các loại van phân phối........Error: Reference source not
found
Bảng 2.4: Ký hiệu tiêu chuẩn một số van tiết lưu...Error: Reference source not
found
Bảng 3.1: Thông số kỹ thuật của một số loại bơm thuỷ lực.....Error: Reference
source not found
Bảng 3.2: Thông số kỹ thuật một số loại bơm........Error: Reference source not
found

v


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 Máy thu hoạch mía........................Error: Reference source not found
Hình 1.2 Chặt mía thủ công..........................Error: Reference source not found
Hình 1.3. Máy chặt rải hàng liên hợp máy kéo 4 bánh NB-15T ..............Error:
Reference source not found
Hình 1.4: Máy thu hoạch mía Thái Lan Super Cane Cuter K-80..............Error:
Reference source not found
Hình 1.5: Sơ đồ liên hợp máy thu hoạch để nguyên cây, xả đống định kỳ.
......................................................................Error: Reference source not found
Hình 1.6: LHTHM cắt đoạn chuyển theo băng tải nghiêng.....Error: Reference
source not found
Hình 1.7: LHTH mía cắt đoạn chuyển cây dưới gầm máy bằng hệ thống các
cặp ru lô .......................................................Error: Reference source not found
Hình 1.8. LHTHM (THM - 03) của Viện Cơ điện và CNSTH Error: Reference

source not found
Hình 1.9. LHTH mía có trống dồn lá sang bên.....Error: Reference source not
found
Hình 1.10. Sơ đồ bộ phận cắt ngọn có trống vơ chủ động.......Error: Reference
source not found
Hình 1.11. Sơ đồ bộ phận cắt băm ngọn mía có hai trống vơ và băm.......Error:
Reference source not found
Hình 1.12. Trống vơ và băm đọt có các vành dao và đĩa vơ....Error: Reference
source not found
Hình 1.13. Sơ đồ bộ phận cắt ngọn có hai đĩa vơ chủ động ....Error: Reference
source not found
Hình 1.14. Các loại lưỡi dao chặt mía..........Error: Reference source not found
Hình 1.15. Sơ đồ kết cấu đĩa dao cắt có trục gỡ lá cuốn dao. . .Error: Reference
source not found
Hình 2.1: Điều khiển xi lanh .....................Error: Reference source not found

vi


Hình 2.2: Điều khiển xilanh có chuyển động 2 phía như nhau.................Error:
Reference source not found
Hình 2.3: Điều khiển động cơ.......................Error: Reference source not found
Hình 2.4: Mạch ít hao tổn năng lượng..........Error: Reference source not found
Hình 2.5: Mạch hành trình nhanh có tích áp thấp...Error: Reference source not
found
Hình 2.6: Mạch khóa xilanh vi sai................Error: Reference source not found
Hình 2.7: Mạch hoạt động tuần tự................Error: Reference source not found
Hình 2.8: Mạch hoạt động tuần tự................Error: Reference source not found
Hình 2.9: Mạch thủy lực mắc song song......Error: Reference source not found
Hình 2.10: Mắc song song 3 xilanh thủy lực..........Error: Reference source not

found
Hình 2.11: Mạch thủy lực mắc nối tiếp.......Error: Reference source not found
Hình 2.12: Mạch 3 xi lanh mắc nối tiếp......Error: Reference source not found
Hình 2.13: Mạch kín và mạch hở trên hệ thống không đảo chiều.............Error:
Reference source not found
Hình 2.14: Mạch hở a) và mạch kín có thể đảo chiều bError: Reference source
not found
Hình 2.15a: Mạch lưu lượng không đổi.......Error: Reference source not found
Hình 2.15b: Mạch áp suất không đổi............Error: Reference source not found
Hình 2.16: Mạch nhạy tải.............................Error: Reference source not found
Hình 2.17: So sánh các hệ thống mạch tiêu chuẩn. Error: Reference source not
found
Hình 2.18: Sơ đồ cấu tạo bơm bánh răng ăn khớp trong..........Error: Reference
source not found
Hình 2.19: Động cơ bánh răng.....................Error: Reference source not found
Hình 2.20: Động cơ cánh gạt........................Error: Reference source not found
Hình 2.21: Động cơ Piston hướng kính...........................................................42
Hình 2.22: Động cơ piston hướng trục............................................................42

vii


Hình 2.23: Các dạng ống nối........................Error: Reference source not found
Hình 2.24: Nối ống mềm .............................Error: Reference source not found
Hình 2.25: Khớp nối nhanh..........................Error: Reference source not found
Hình 2.26: Van chia dòng.............................Error: Reference source not found
Hình 2.27: Bố trí các thiết bị trong thùng dầu........Error: Reference source not
found
Hinh 2.28: Bình lọc dầu................................Error: Reference source not found
Hình 2.29: Đồng hồ đo áp kế bằng lò xo......Error: Reference source not found

Hình 2.30: Hệ thống truyền động thuỷ lực cho bộ phận chuyển động quay.
......................................................................Error: Reference source not found
Hình 2.31: Biểu đồ phân bố công suất và hao tổn trong một hệ thống thủy lực
......................................................................Error: Reference source not found
Hình 3.1: Sơ đồ mạch truyền động thuỷ lực cho máy cắt mía. Error: Reference
source not found
Hình 3.2: Đường đặc tính của động cơ OMP 80....Error: Reference source not
found
Hình 3.3: Đường đặc tính hao tổn áp suất của van phân phối..Error: Reference
source not found
Hình 3.4: Đặc tính lưu lượng và áp suất của bơm.. Error: Reference source not
found
Hình 3.5: Quan hệ giữa hiệu suất và áp suất hoạt động của bơm. .................69
Hình 3.6: Đường đặc tính lưu lượng và hao tổn áp suất..........Error: Reference
source not found
Hình 3.7: Ký kiệu và đặc tính của van áp suất........Error: Reference source not
found

viii


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU
1.1 Tình hình về cơ khí hóa thu hoạch nông sản ở Việt Nam.
Nước ta được xếp vào nhóm nước đang phát triển, tuy nhiên tốc độ
phát triển còn khá chậm, nền kinh tế nước ta phụ thuộc chủ yếu vào xuất khẩu
thô và đầu tư trực tiếp từ nước ngoài. Sản xuất trong nước chủ yếu dựa vào
sản xuất nông lâm nghiệp, số lượng lao động tham gia sản xuất nông nghiệp
chiếm trên 80% tống số lao động trong cả nước. Hoạt động sản xuất nông lâm
nghiệp mang tính thời vụ nên hiệu suất sử dụng thời gian lao động rất thấp,
thông thường chỉ tập trung vào khoảng 3 đến 4 tháng trong một năm nên thời

gian nhàn rỗi khá nhiều, thu nhập bình quân tính theo đầu người rất thấp. Hơn
nữa, sản xuất nông lâm nghiệp chiếm tỷ trọng thấp trong nền kinh tế, không
tương ứng với tỷ lệ lao động.
Trong những năm gần đây, nhà nước ta đã tập trung hơn vào đầu tư
phát triển các lĩnh vực: Công nghiệp, du lịch, thương mại và dịch vụ. Nền
kinh tế nước ta đã có những bước phát triển mạnh mẽ. Các nhà máy, các khu
công nghiệp được xây dựng và thu hút được rất nhiều lao động nhàn rỗi từ
nông thôn, làm giảm đáng kể số lao động phục vụ sản xuất nông lâm nghiệp,
làm tăng thu nhập, thúc đẩy kinh tế phát triển.
Tuy nhiên sản xuất nông lâm nghiệp vẫn giữ vai trò quan trọng trong
nền kinh tế quốc dân. Nhờ áp dụng khoa học kỹ thuật vào trong sản xuất nông
nghiệp, điều kiện tự nhiên và sức lao động dồi dào nên đã thu được những kết
quả vượt bậc.
Sản xuất trong lĩnh vực nông lâm nghiệp là một quá trình sản xuất đặc
thù, nó mang tính độc lập cao, điều kiện sản xuất phức tạp, tiêu tốn nhiều sức
lao động. Để nâng cao năng suất, giảm nhẹ sức lao động cho các khâu sản
xuất trong sản xuất nông lâm nghiệp cần thiết phải áp dụng cơ giới hoá tổng
hợp và sử dụng các phương tiện hữu ích, áp dụng các hệ thống máy móc phù
hợp với từng loại sản xuất, từng mục đích công việc.

1


Phong trào đưa máy móc cơ giới vào sản xuất nông nghiệp đang diễn ra
nhanh và rộng khắp ở hầu hết các địa phương trong cả nước. Hiện nay việc
thiết kế và phát triển các loại máy phức hợp tự hành đang diễn ra hết sức sôi
động trong lĩnh vực cơ khí hoá nông lâm nghiệp ở nước ta. Xu hướng thiết kế
chủ yếu là bố trí các bộ phận làm việc, dẫn động cho các bộ phận làm việc
chủ động trên một máy kéo vạn năng cỡ nhỏ hoặc là thiết kế các máy phức
hợp chuyên biệt cho các công việc nông lâm nghiệp như gieo trồng, chăm sóc

và thu hoạch...
Trên đa số các mẫu máy đã được công bố: Các máy làm đất, máy thu
hoạch.... việc truyền động trích công suất được thực hiện bằng cơ học như
truyền động xích, truyền động đai, truyền động các đăng hoặc truyền động
bánh răng... Nhược điểm của truyền động cơ học là việc thay đổi tỷ số truyền
vô cấp chỉ có thể thực hiện trong khoảng giới hạn và yêu cầu một không gian
lắp đặt cố định giữa động cơ truyền lực và bộ phận làm việc cần dẫn động.
Các nhược điểm này có thể được cải thiện đáng kể nếu thay thế truyền
động cơ học bằng một hệ thống truyền động và điều khiển thủy lực. Các hệ
thống truyền động thủy lực ngày nay có mật độ công suất và độ tin cậy cao,
cấu trúc hệ thống đơn giản, đặc biệt là có khả năng thiết lập một hệ thống
truyền động và điều khiển bất kỳ, linh động trong không gian với các phần tử
cấu trúc tiêu chuẩn.
Một số kết quả bước đầu về ứng dụng truyền động thủy lực trong nông
lâm nghiệp đã được công bố: Hệ thống truyền động trợ giúp thủy lực trên liên
hợp máy vận chuyển nông lâm nghiệp, Liên hợp máy đào hố trồng cây.. (Một
phần của nhánh đề tài cấp nhà nước KC 07-18-01).
1.2 Tình hình cơ giới hóa khâu thu hoạch Mía.
1.2.1 Tình hình sản xuất Mía tại Việt Nam.
Cây mía có tên khoa học là Saccharum ssp. Thuộc họ Graminaea (họ
Hoà Thảo), cã nguån gèc tõ T©n Ghi nª, thÝch nghi víi khÝ hËu nhiÖt ®íi,
2


nhiÒu mưa nhiÖt ®é cao. Mía hiện nay là cây trồng lớn nhất thế giới với diện
tích khoảng 23.8 triệu ha. Cây mía được trồng tại hơn 90 quốc gia, chủ yếu ở
các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, sản lượng trung bình là 1.69 tỷ tấn mỗi vụ
thu hoạch. Mía chiếm hơn 80% nguyên liệu đầu vào cho sản xuất đường, hầu
hết phần còn lại được làm từ củ cải đường. Các quốc gia sản xuất mía đường
lớn nhất đồng thời cũng là các quốc gia tiêu thụ đường lớn nhất Thế giới là

Brazil, Ấn Độ và Trung Quốc.
Việt Nam là đất nước có truyền thống sản xuất Mía đường từ rất lâu
đời. Cây Mía cũng là loại cây rất quen thuộc với người dân ta. Ở nơi nào trên
đất nước Việt Nam cây mía đều có thể sinh trưởng, người dân đều có thể
trồng mía trong vườn để ăn tươi, giải khát hoặc chế biến đường.
Về mặt địa lý, đất nước Việt Nam nằm gọn trong khu vực nội chí
tuyến, phía Bắc 23°22B (Đồng Văn), phía Nam 8°30B (Cà Mau), trong vùng
phân bố mía đường của thế giới. Địa hình Việt Nam có đủ đất đồng bằng,
lượng mưa khá (1,400mm đến 2,000mm/năm), nhiệt độ thích hợp. Cũng vì
vậy mà diện tích mía đường của nước ta rất lớn với xấp xỉ 300.000 hecta.
Năng suất mía bình quân, sản lượng mía đều tăng qua từng năm hứa hẹn sự
phát triển cho ngành
Hiện nay, ở nước ta mía là nguồn nguyên liệu cho nhiều ngành công
nghiệp khác nhau như giấy, ván ép, điện từ bã mía, chăn nuôi bò từ lá, ngọn
mía, rỉ đường được dùng làm nguyên liệu trong công nghiệp để sản xuất
nhiên liệu sinh học, rượu, dung môi aceton, butanol, nấm men, axit citric,
lactic, aconitic và glycerin, thức ăn cho gia súc, phân bón…
Ngành công nghiệp Mía đường Việt Nam thực sự bắt đầu hình thành tại
miền Nam Việt Nam từ đầu thế kỷ XX, tập trung nhiều ở miền Trung và
Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL). Tính đến năm 2012, Việt Nam có 40
nhà máy đường chủ yếu là quy mô nhỏ. Sản lượng khai thác mía của Việt
Nam hiện nay đang đứng ở vị trí thứ 21 trong tổng số các quốc gia sản xuất
3


đường trên thế giới. Năng suất khai thác cao nhất là ở ĐBSCL, tuy nhiên chất
lượng mía ở vùng này thấp hơn so với các khu vực còn lại
Những năm gần đây giá đường thế giới cũng như trong nước mặc dù có
biến động nhất định nhưng luôn có xu hướng tăng và giữ ở mức khá cao là
điều kiện thuận lợi để ngành mía đường phát triển.

Giá vật tư nông nghiệp tương đối ổn định trong bối cảnh giá mua mía
cao và giữ ổn định từ vụ trước đã khuyến khích người dân tăng cường đầu tư
thâm canh nâng cao năng suất mía nên diện tích, năng suất và sản lượng mía
tăng mạnh so với vụ trước. Sản xuất đường đã đáp ứng đủ nhu cầu tiêu dùng
trong nước
1.2.2 Nhu cầu cơ giới hóa khâu thu hoạch Mía
Cây mía có đặc điểm khác cây lúa: là cây trồng cạn, có sinh khối lớn,
sản lượng thu hoạch cao (trên 80 tấn/ha), khối lượng khổng lồ này phải được
chuyên chở về nhà máy chế biến mà không được chậm trễ, không qua một
khâu xử lý nào cả. Trong khi hạt lúa đã thu hoạch, bà con có thể phơi, sấy,
bảo quản lúa để: làm giống, để ăn, để chăn nuôi hoặc chờ giá cao hơn mới
bán. Vậy cây mía là cây hàng hoá 100%. Ở góc độ thu hoạch, bốc xếp mía là
công việc nặng nhọc, vất vả. Hiện nay, các nhà máy đường đang đứng trước
những thách thức lớn về công lao động thu hoạch mía khan hiếm và giá công
lao động cao chiếm khoảng 25% giá trị cây mía.
Mặt khác, yêu cầu kỹ thuật mà nhà máy thu mua là: Cây mía phải
được chặt ngọn, róc lá. Giá mua theo hàm lượng đường.
Để chủ động có mía cho nhà máy chế biến, hầu hết các nhà máy đường
đều cần đội xe vận tải. Còn chặt mía thì hoàn toàn phụ thuộc vào việc có nhân
công hay không.
Hiện nay khi chặt mía, bà con thường chặt một cây mía theo 4 bước:
1- Xả dao dọc theo thân phía phải cây mía, loại bỏ lá phía phải.
2- Xả dao dọc phía trái cây mía, loại bỏ lá phía trái.

4


3- Chặt ngọn.
4- Chặt đứt gốc mía.
5- Xếp, bó mía cây.

Vùng trồng mía chủ yếu là vùng có khí hậu nhiệt đới, mùa vụ thu
hoạch thường vào mùa khô. Do vậy, tại thời điểm thu hoạch, điều kiện khí
hậu, môi trường không thuận lợi cho lao động thủ công. Ngoài ra, cây mía
thường cao trên 2.5 mét, nhiều lá khô, bụi bẩn và côn trùng tụ bám trên thân,
lá mía cũng là yếu tố trở ngại trong thu hoạch.
Việc chặt mía bằng tay rất nặng nhọc. Chặt xong là vận chuyển, đây
cũng là một khâu đòi hỏi rất nhiều sức lực của người trồng mía. Với khối
lượng lớn, sức lực đổ vào khâu thu hoạch, vận chuyển, nhất là lúc thu hoạch
cao điểm sẽ thiếu lao động.
Do đó, cơ giới hóa thu hoạch mía là xu hướng tất yếu hiện nay của Việt
Nam cũng như nhiều nước sản xuất mía đường trên thế giới nhằm giải phóng
sức lao động nặng nhọc, tình trạng khan hiếm công lao động, hạ giá thành sản
xuất và đáp ứng được nhu cầu kế hoạch sản xuất chế biến…
1.2.3 Yêu cầu cơ giới hóa khâu thu hoạch Mía.
• Để thỏa mãn nhu cầu cơ giới hóa khâu thu hoạch cần đạt được các
yêu cầu:
- Đảm bảo tính thời vụ.
- Độ biến chất đường của mía sau thu hoạch nhỏ.
- Chi phí tài chính của khâu thu hoạch giảm
- Đảm bảo việc tái tạo đất, môi trường sau thu hoạch
• Đặc điểm cây mía khi thu hoạch:
Cây mía không đều nhau cả về chiều cao và cả trạng thái đứng, đổ
nghiêng, cong, thẳng. Vì thế nó là đối tượng rất khác nhau cho một máy thu
hoạch. Lá mía rất nhiều, sắc cạnh, bẹ lá bám sát vào thân cây. Cùng một lúc
máy chặt mía phải làm 4 công việc: Róc bỏ lá – chặt ngọn – chặt cây – xếp/
5


bó theo hàng. Thiết kế, chế tạo một loại máy thoả mãn 4 công việc trên quả là
hoàn toàn không đơn giản

Một trong những cản trở trong khâu cơ giới hóa thu hoạch mía trước
đây là tỷ lệ tạp chất cao (nếu không qua trung tâm xử lý làm sạch tạp chất)
hơn so với mía thu hoạch bằng thủ công cũng như những điều kiện bất cập
trong quy hoạch đồng ruộng, hay độ ẩm đất…
INCLUDEPICTURE " \*
MERGEFORMATINET
INCLUDEPICTURE " \*
MERGEFORMATINET
INCLUDEPICTURE " \*
MERGEFORMATINET
INCLUDEPICTURE " \*
MERGEFORMATINET
INCLUDEPICTURE " />
6


media/16/110316-0044D25F0E7.jpg" \*
MERGEFORMATINET
INCLUDEPICTURE " \*
MERGEFORMATINET
INCLUDEPICTURE " \*
MERGEFORMATINET
INCLUDEPICTURE " \*
MERGEFORMATINET
INCLUDEPICTURE " \*
MERGEFORMATINET
INCLUDEPICTURE " \*
MERGEFORMATINET

7



INCLUDEPICTURE " \*
MERGEFORMATINET
INCLUDEPICTURE " \*
MERGEFORMATINET
INCLUDEPICTURE " \*
MERGEFORMATINET
INCLUDEPICTURE " \*
MERGEFORMATINET
INCLUDEPICTURE " \*
MERGEFORMATINET
INCLUDEPICTURE " />
8


4D25F0E7.jpg" \*
MERGEFORMATINET
INCLUDEPICTURE " \*
MERGEFORMATINET

Hình 1.1 Máy thu hoạch mía
Hình 1.2 Chặt mía thủ công
Ngày nay, nhiều thế hệ máy đã được cải tiến, hoàn thiện nhằm giải
quyết một số tồn tại trong các trường hợp sau:
- Giảm tỷ lệ tạp chất cao so với chăt bằng thủ công;
- Giảm chí phí giá thành (công lao động, tiêu hao nhiên liệu);
- Trọng tải máy thu hoạch mía và hệ thống rơ móc kéo theo làm dí nén
đất;
- Giống mía bị đổ ngã, mía tự bong lá hay không bong lá, chiều cao mía

- Đáp ứng điều kiện điạ hình đồng ruộng;
- Phù hợp với khoảng cách hàng…
Máy thu hoạch nông sản đầu tiên ra đời trên thế giới là vào năm 1834
trong thu hoạch lúa mì mạch. Đến năm 1889 các mô hình máy thu hoạch mới

9


được sản xuất chạy bằng hơi nước. Đến năm 1938 xuất hiện lần đầu tiên ở
Mỹ máy thu hoạch liên hợp chạy bằng động cơ nhiên liệu.
Trong thập niên 1960-1970, nhiều cường quốc mía đường trên thế giới
là Cuba, Brazil, Ấn Độ… cũng mới trong giai đoạn phôi thai của nền sản xuất
thu hoạch mía bằng cơ giới hóa. Về tốc độ ứng dụng cơ giới hóa vào sản xuất
mía đường, đầu tiên phải kể đến Úc, tuy sản lượng sản xuất đường lúc bấy giờ
còn rất nhỏ bé nhưng đối với cây mía, Úc là một trong những quốc gia đã
quan tâm đầu tư và thương mại hóa các loại máy móc công cụ cơ giới phục vụ
cho ngành sản xuất mía đường mà trong đó phải kể đến công tác cơ giới thu
hoạch mía. Ở Úc, trong suốt 25 năm (1930-1955), người ta đã nghiên cứu và
chế tạo, thử nghiệm với nhiều loại máy mới ở mức độ khác nhau như:
Fairymead và Toft và cải tiến hoàn thiện dần dần, thời kỳ đó đốt mía trước
khi thu hoạch
Hiện nay, trong lĩnh vực mía đường đã có rất nhiều loại máy thu hoạch
liên hợp với các mác thương hiệu khác nhau nhằm đáp ứng nhu cầu phục vụ
sản xuất mía trong nội địa của các quốc gia mía đường, giải phóng tình trạng
công “lao động khổ sai” nặng nhọc trong thu hoạch mía, đồng thời tìm giải
pháp tính thích nghi với điều kiện vùng sinh thái cũng như mô hình sản xuất
trong các trang trại, vùng lãnh thổ...
•Các hình thức thu hoạch mía: Có 3 loại hình chính:
- Cơ giới 100% (Máy thu hoạch liên hợp): tự chặt gốc, ngọn, cắt thành
khúc, làm sạch, tải chuyển vào thùng xe để đưa về nhà máy.

- Bán cơ giới hóa (Máy thu hoạch bán cơ giới): Chỉ thực hiện một phần
cơ giới hóa như chặt gốc, có loại chặt ngọn, có loại không cắt ngọn phải chặt
thủ công, sau đó bốc lên xe bằng thủ công hay máy bốc mía.
- Thu hoạch thủ công: Phương pháp cổ điển, thô sơ, truyền thống trong
sản xuất nhỏ

10


Khi đề cập đến loại máy người ta chia ra 2 loại máy chính sau đây:
o Loại máy thu hoạch nguyên cây.
o Loại máy thu hoạch chặt cắt khúc.
Trong loại máy thu hoạch nguyên cây, có thể chia ra 3 loại:
- Loại máy thu hoạch nguyên cây không có cắt ngọn, róc sạch lá bó
bằng thủ công.
- Loại máy thu hoạch nguyên cây có cắt ngọn lá, làm sạch lá bó bằng
thủ công.
- Loại máy thu hoạch nguyên cây có cắt ngọn, làm sạch lá.
Các hình thức thu hoạch này có thể bốc xếp bằng thủ công hoặc bằng
máy bốc mía.
Việc cơ giới hóa thu hoạch mía không phải công việc mới là của các
nước sản xuất mía đường tiên tiến trên thế giới. Từ những thập niên 1970, và
hiện nay họ vẫn đang tiếp tục cải tiến hoàn thiện hơn các điểm khiếm khuyết
của các máy thu hoạch mía trước đây, nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế trong
ngành mía đường, tỷ lệ cơ giới hóa khâu thu hoạch ngày càng được nâng cao,
nhiều nước đã cơ giới hóa khâu thu hoạch và bốc xếp đạt 90-100%.
Ở nước ta, công tác nghiên cứu, khảo nghiệm, cải tiến máy thu hoạch
mía đã có từ sau những năm 1980 cho đến nay, nhưng các công trình nghiên
cứu khảo nghiệm đó còn gặp nhiều hạn chế, còn bị ngưng đình trệ, dở dang…
do nhiều nguyên nhân khác nhau. Và sau những năm 1990, cũng đã có những

Công ty đường đặt quan hệ với một số nước trong đó có Úc nghiên cứu đầu tư
máy thu hoạch mía nhưng do yêu cầu tính đồng bộ từ đồng ruộng đến hệ
thống tiếp nhận mía chưa đạt mức đồng bộ nên việc khảo nghiệm đầu tư đó
cũng phải dừng lại.
Trước những đòi hỏi cũng như thách sự tồn tại của ngành sản xuất mía
đường trong cơ chế thị trường cạnh tranh, nhằm giảm giá thành sản xuất,

11


đồng bộ hóa trong các khâu biện pháp canh tác…đã có những Công ty, doanh
nghiệp mía đường đi tiên phong trong việc đầu tư mua máy thu hoạch mía,
song song với việc quy hoạch đồng ruộng, cải tiến biện pháp canh tác…
Một vấn đề mới xuất hiện không kém phần quan trọng sẽ chi phối khá
nhiều đến chất lượng mía cũng như trong chế biến đó là việc sử dụng máy thu
hoạch mía chặt thành từng khúc nếu không phối hợp đồng bộ, chậm trễ sẽ làm
giảm chất lượng dung dịch nước mía do thời gian kéo dài giữa chặt và đưa vào
ép, vấn đề càng trở nên nguy hại khi mía vẫn còn tồn động nằm trên thùng xe
vận tải dưới sức nóng, ẩm. Thời gian đó thường kéo dài đến 48h hoặc hơn so
với mía chặt cả cây trong cùng thời gian. Loại vi khuẩn Leuconostoc thâm
nhập gây hại lên tế bào cây mía. Do nhiệt độ và ẩm độ lên cao đó cũng làm hạn
chế việc thu hoạch mía trong những tháng quá nóng trong năm.
1.3 Một số máy thu hoạch mía điển hình.
1.3.1 Máy sử dụng công nghệ để nguyên cây.
Nhóm này bao gồm các máy thực hiện từng khâu riêng rẽ hoặc liên hợp
thực hiện các khâu: cắt gốc, bóc lá, cắt ngọn, gom bó, bốc xếp lên moóc gồm
các loại máy.
a, Máy chặt mía cỡ vừa NB-15T của Nhật Bản.
Máy áp dụng trong công nghệ để nguyên cây thu hoạch mía nhiều giai
đoạn, ngồn động lực là máy kéo 4 bánh công suất 45-Hp (hình 1.3) Tác dụng:

Máy cắt gốc một luống mía, không làm sạch lá bẹ, xếp rải cây sang luống bên
cạnh.
Máy có cấu tạo bao gồm các bộ phận chính: Vít xoắn nâng cây, xích vơ
gom và giữ cây gắn vấu. Dao cắt gốc dạng đĩa. Xích ngang kẹp giữ cây và rải
hàng sang bên cạnh. Phía trên xích có các thanh tựa cây. Máy được treo phía
sau máy kéo, không có dao cắt ngọn.

12


Hình 1.3. Máy chặt rải hàng liên hợp máy kéo 4 bánh NB-15T (nhật)
Hạn chế của máy: Năng suất thấp (0.07ha/h); Tuy máy có trang bị vít
nâng cây nhưng khả năng thu hoạch mía đổ còn hạn chế (trang bị một vít
xoắn phía bên trái); Máy không thuận lợi trong sử dụng do chuyển đổi tay lái
và quay đầu máy kéo (bố trí bánh chủ động đi trước cùng với bộ phận làm
việc).
b, Máy thu hoạch mía liên hợp với máy kéo 4 bánh của Thái Lan.
Máy Super Cane K-80-200Hp (hình 1.4) do công ty KMT Ltd chế tạo,
máy được liên hợp với máy kéo 4 bánh, áp dụng công nghệ thu hoạch để
nguyên cây, theo phương pháp nhiều giai đoạn, nguồn động lực là máy kéo 4
bánh công suất 65Hp, năng suất làm việc máy trung bình (0,16ha/h) .

Hình 1.4: Máy thu hoạch mía Thái Lan Super Cane Cuter K-80

13


Tác dụng: Máy cắt ngọn, cắt gốc, chuyển cây đứng gom vào thùng
chứa và định kỳ xả đống trên đồng.
Các bộ phận làm việc của máy gồm: dao đĩa cắt ngọn, dao đĩa cắt gốc,

các bộ phận chuyển cây mía đứng dùng xích kẹp và thùng gom chứa cây. Các
bộ phận làm việc này đều sử dụng truyền động bằng động cơ thuỷ lực.
Hạn chế của máy:
- Không thu hoạch được mía đổ.
- Tuy có thêm dao cắt ngọn nhưng chất lượng cắt chưa tốt, cắt còn sót

ngọn và chiều cao cắt khó điều chỉnh nên tỷ lệ hao hụt cao.
- Máy được bố chí lệch bên nên hạn chế khả năng quan sát và điều

khiển máy trong quá trình làm việc của người lái.
c, Máy liên hợp tự hành thu hoạch mía để nguyên cây kéo qua gầm máy.
Liên hợp máy tự hành áp dụng công nghệ để nguyên cây. Máy có năng
suất cao (đạt 40-60t/h), thu hoạch cả mía đốt lá và mía xanh (mía không đốt lá) .
Tác dụng: Máy thực hiện nhiều công đoạn thu hoạch mía để nguyên
cây bao gồm các khâu liên hoàn: cắt ngọn, cắt gốc, rút chuyển cây vào thùng
chứa và định kỳ xả đống trên đồng.
Cấu tạo: Máy bao gồm các bộ phận chính sau: dao cắt ngọn, các vít
nâng gom cây đổ, dao cắt gốc, các ru lo rút chuyển cây, thùng chứa cây.

Cane Flow Diagram
Hình 1.5: Sơ đồ liên hợp máy thu hoạch để nguyên cây, xả đống định kỳ.

14


Nhìn chung các loại máy thu hoạch công nghệ này chủ yếu là các máy
thu hoạch theo phương pháp nhiều giai đoạn, thực hiện các công việc độc lập,
có năng suất thấp, liên hợp với các nguồn động lực sẵn có là các loại máy
kéo. Các máy thu hoạch này đều sử dụng bộ phận gom giữ cây bằng xích kẹp
chuyển cây đứng, kích thước tương đối cồng kềnh so với nguồn động lực và

không có khả năng gom cây đổ. Cũng do sử dụng nguồn động lực sẵn có là
các loại máy kéo nên việc bố chí thêm các bộ phận làm việc khác như: Dao
cắt ngọn, bộ phận làm sạch... sẽ rất phức tạp và khó thực hiện.
Ngoại trừ máy liên hợp thu hoạch chuyển cây (hình 1.3.1) do các bộ
phận làm việc phù hợp nên thu hoạch được mía đổ và có năng suất rất cao.
Máy thu hoạch được cả mía xanh và mía đốt lá để nguyên cây rút qua gầm
máy bằng các cặp ru lô chuyển vào thùng chứa.
1.3.2

Máy sử dụng công nghệ thu hoạch cắt cây thành đoạn.
Nhóm máy này bao gồm các liên hợp thu hoạch (LHTH) thực hiện

đồng thời nhiều công đoạn liên hoàn: cắt ngọn, cắt gốc, cắt đoạn, làm sạch và
vận chuyển mía đoạn sang phương tiện chuyên chở.
Phần lớn các loại máy này áp dụng phương thức chuyển rút cây ở trạng
thái nằm qua gầm máy.
Các loại máy chuyển cây theo nguyên lý rút cây qua gầm máy bằng
băng chuyền, thực hiện các công đoạn cắt gốc bởi đĩa dao 5, cắt đoạn bởi dao
cắt dạng lô 7, chuyển mía theo băng truyền 8, làm sạch lá bằng quạt 10, kết
hợp quạt hút 13 (hình 1.6)

.
Hình 1.6: LHTHM cắt đoạn chuyển theo băng tải nghiêng.

15


Mía đoạn được làm sạch rơi vào băng chuyền ngang 9 để chuyển sang
phương tiện vận chuyển đi song hành bên cạnh.
Loại dùng băng chuyền chuyền mía qua gầm có đặc điểm: Cây mía sau

khi cắt gốc, được cắt thành đoạn ngay, sau đó đổ vào băng chuyền để đưa qua
gầm máy ra phía sau. Loại này cũng được áp dụng cho thu hoạch mía đã đốt
sạch lá trước khi cắt đoạn.

Cane Ftow Diagram
Hình 1.7: LHTH mía cắt đoạn chuyển cây dưới gầm máy bằng hệ thống các cặp ru lô
(sáng chế của nhiều nước úc, Mỹ, Nga, Nhật, Đức...)

Trên hình 1.7, LHTH được giới thiệu là loại máy cắt mía đoạn, chuyển
cây nằm qua gầm máy nhờ các cặp ru lô. Loại máy này thực hiện công đoạn
cắt ngọn bởi dao cắt 1, cắt gốc bởi dao đĩa 5, chuyển cây bằng các cặp ru lô 7,
cắt cây thành đoạn ở phía sau bởi cặp dao cắt lô 8.
Mía cắt đoạn được làm sạch bởi quạt hút 9 và 11. Mía cắt đoạn sau khi
được làm sạch lá theo băng chuyền 10 chuyển đến phương tiện vận chuyển đi
song hành với máy. Loại máy này có năng suất cao và có thể ứng dụng để thu
hoạch mía đốt hoặc mía xanh.
Trên đa số các máy thiết bị cắt gốc mía thường có dạng đĩa quay có gắn
dao. Đường kính của dao tuỳ thuộc vào số lượng đĩa ở bộ phận cắt. Nếu dùng
1 đĩa thì đường kính đĩa phải lớn và ngược lại nếu dùng 2 đĩa thì đường kính
đĩa có thể thu nhỏ lại, ngoài ra đường kính của đĩa dao còn tuỳ thuộc vào bề
rộng luống mía.

16


1.4 Tình hình nghiên cứu máy thu hoạch mía ở nước ta.
Năm 1996, Viện Cơ điện nông nghiệp và CNSTH Bộ Nông nghiệp và
PTNT đã phối hợp với Sở khoa học và công nghệ môi trường Tây Ninh
nghiên cứu xây dựng phương án cơ giới hoá thu hoạch mía. Kết quả được
dừng ở bước điều tra cơ bản, khảo sát tình hình sản xuất mía đường, xác định

đặc điểm cơ lý tính cây mía trong thời điểm thu hoạch mía ở vùng mía đường
Tây Ninh, định ra các phương án thu hoạch mía bằng cơ giới trong thời gian
tới.
Năm 2000-2001, Phòng Cơ giới hoá Thu hoạch Viện Cơ điện nông
nghiệp và CNSTH thực hiện đề tài nghiên cứu thiết kế, chế tạo máy thu hoạch
mía cỡ vừa áp dụng cho phương pháp thu hoạch nhiều giai đoạn. Kết quả quá
trình nghiên cứu cho ra mẫu máy THM - 03 (hình 1.8) [6].

Hình 1.8. LHTHM (THM - 03) của Viện Cơ điện và CNSTH
1-Càng cuốn; 2-Vít nâng cây; Động cơ thuỷ lực và hộp số dao cắt; 4-Dao đĩa; 5 Rulô nâng gốc; 6-xy lanh nâng
hạ; 7 Rulô rút chuyển cây; 8-Hệ thống di động; 9-Cabin; 10-Khoang độ cơ.

Máy có cấu tạo bao gồm các phần chính: Vít xoắn nâng cây, dao cắt
gốc dạng đĩa, rulô nâng gốc, rulô chuyển cây, xy lanh nâng hạ.
Máy thu hoach mía loại này có tác dụng: cắt gốc, rút cây qua hệ thống

17