THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY GIEO HẠT LIÊN HỢP

LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô
của trường Đại học Công Nghệ TP Hồ Chí Minh, cũng như quý thầy cô
trong khoa Cơ - Điện – Điện Tử đã giảng dạy, truyền đạt những kiến
thức hữu ích cũng như kinh nghiệm quý báu cho em trong suốt 4 năm
qua.
Nhóm chúng em xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy Hà
Ngọc Nguyên, người đã tận tình hướng dẫn nhóm hoàn thành tốt đồ án
tốt nghiệp này.
Cảm ơn tất cả các bạn đã động viên, giúp đỡ chúng tôi trong suốt
quá trình học tập và hoàn thành đồ án.
Sau cùng, chúng em gởi lời cảm ơn chân thành đến ba, mẹ đã ủng
hộ, động viên tạo mọi điều kiện thuận lợi trong suốt thời gian làm đồ
án tốt nghiệp.
Kính chúc quý Thầy Cô và các bạn dồi dào sức khỏe, đạt nhiều
thành công trong công việc và cuộc sống.
Nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn!
TP. Hồ Chí Minh, tháng 1 năm 2018
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Huy Phát
Đặng Đình Nguyên


THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY GIEO HẠT LIÊN HỢP

LỜI CAM ĐOAN
Chúng tôi xin cam đoan đây là đề tài nghiên cứu của chúng tôi. Những kết quả và
các số liệu trích dẫn trong luận văn tốt nghiệp là trung thực, không sao chép bất
kỳ nguồn nào khác. Chúng tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm trước nhà trường về sự

cam đoan này.
TP. Hồ Chí Minh, tháng 1 năm 2018
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Huy Phát
Đặng Đình Nguyên


THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY GIEO HẠT LIÊN HỢP

MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG ......................................................................................... 1
1.1 Giới thiệu chung về rau ............................................................................................... 1
1.2 Một số loại rau ngắn ngày ........................................................................................... 2
1.2.1: Rau muống ............................................................................................................... 2
1.2.2 Rau xà lách ................................................................................................................ 3
1.2.3 Rau mầm .................................................................................................................... 3
1.2.4 Rau dền ...................................................................................................................... 4
1.3 Tìm hiểu một số phương pháp gieo trồng rau .............................................................. 4
1.3.1 Phương pháp gieo trồng trên luống .......................................................................... 5
1.3.2 Gieo ươm trong bầu tự làm ....................................................................................... 6
1.3.3 Gieo trồng cây trên khay xốp chuyên dùng ............................................................... 7
1.4 Giới thiệu chung về quá trình tự động hóa quá trình gieo hạt ...................................... 8
1.4.1 Lí do thiết yếu phải tự động hoá việc gieo trồng ....................................................... 8
1.4.2 Những chiếc máy gieo hạt của Việt Nam và Quốc tế ................................................ 9
1.5 Phương án thiết kế máy gieo hạt liên hợp .................................................................. 11
1.5.1 Các phương án thiết kế: ........................................................................................... 11
1.5.2 Chọn phương án thiết kế: ........................................................................................ 14
CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MÁY GIEO HẠT LIÊN HỢP ......................................................... 15
2.1 Kết cấu dự kiến máy gieo hạt giống: .......................................................................... 15
2.2 Cấu tạo chi tiết của từng phần .................................................................................... 16

2.2.1 Máy gieo hạt ............................................................................................................ 16
2.2.2 Bộ phận máy cấp khay ............................................................................................. 28
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ MẠCH KHÍ NÉN............................................................................ 32
3.1 Nguyên tắc hoạt động hệ thống Xylanh khí nén ......................................................... 32
3.2 Thiết kế điều khiển từng bộ phận Xylanh ................................................................. 32
CHƯƠNG 4: HỆ THỐNG ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN VÀ VẬN HÀNH ....................................... 38
4.1 Chọn phương án điều khiển dùng PLC ...................................................................... 38
4.2 So sánh PLC với các thiết bị điều khiển thông thường. ............................................. 38
4.3 Nguyên lý vận hành hoạt động của máy gieo hạt ....................................................... 41
4.4 Lưu đồ hoạt động của máy gieo hạt vườn ươm .......................................................... 42
4.5 Sơ đồ nối dây và chương trình điều khiển ................................................................. 43
4.6 Sơ đồ bố trí tủ điện và panen điều khiển. ................................................................... 44
4.7 Chương trình nạp cho PLC. ....................................................................................... 46
CHƯƠNG 5 KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC ...................................................................................... 48


THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY GIEO HẠT LIÊN HỢP
5.1 Thành phần của khung máy: ...................................................................................... 48
5.2 Lắp ráp hoàn thiện máy: ............................................................................................ 52
CHƯƠNG 6: TỔNG KẾT ........................................................................................................ 56
6.1 Kết luận: .................................................................................................................... 56
6.2 Các hạn chế ............................................................................................................... 56
6.3 Hướng phát triển đề tài: ............................................................................................. 56
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................................ 58


THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY GIEO HẠT LIÊN HỢP

DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 Một số loại rau...............................................................................................................1

Hình 1.2 Rau muống ....................................................................................................................2
Hình 1.3 Rau xà lách ....................................................................................................................3
Hình 1.4 Rau mầm .......................................................................................................................3
Hình 1.5 Rau dền..........................................................................................................................4
Hình 1.6 Cách gieo trồng trên luống ............................................................................................5
Hình 1.7 Gieo hạt trong bầu nilông ..............................................................................................6
Hình 1.8 Gieo trồng rau trong khay xốp ......................................................................................7
Hình 1.9 Gieo ươm ( xạ ) trên luống ............................................................................................8
Hình 1.10 Máy gieo hạt của anh Chương.................................................................................. 10
Hình 1.11 Máy gieo hạt của hãng Seederman thế hệ GS3 ........................................................ 11
Hình 1.12 Máy gieo hạt do hãng Hamilton (nước Anh) thiết kế.............................................. 11
Hình 1.13 Máy gieo hạt dùng motor ......................................................................................... 12
Hình 1.14 Máy gieo hạt dung băng tải ...................................................................................... 12
Hình 1.15 Máy gieo hạt dùng khí nén ....................................................................................... 13
Hình 2.1 Khay xốp dùng gieo hạt.............................................................................................. 15
Hình 2.2 Thanh dập ................................................................................................................... 17
Hình 2.3 Tấm gá ........................................................................................................................ 18
Hình 2.4 Con dập ...................................................................................................................... 18
Hình 2.5 Bộ phận dập khay ...................................................................................................... 19
Hình 2.6 Bộ phận ben dập đẩy khay ......................................................................................... 19
Hình 2.7 Xylanh AIRTAC ........................................................................................................ 20
Hình 2.8 Bảng lựa chọn xylanh của AIRTAC .......................................................................... 20
Hình 2.9 Thanh trượt trụ đứng .................................................................................................. 21
Hình 2.10 Cụm dập đẩy khay .................................................................................................... 22
Hình 2.11 Cụm gieo hạt ............................................................................................................ 22
Hình 2.12 Con trượt .................................................................................................................. 23
Hình 2.13 Cơ cấu lấy hạt ........................................................................................................... 24
Hình 2.14 Hệ thống khay đựng hạt ........................................................................................... 26
Hình 2.15 Định vị góc xoay ...................................................................................................... 27
Hình 2.16 Bình hút hạt dư ......................................................................................................... 28

Hình 2.17 Phễu đất .................................................................................................................... 29
Hình 2.18 Xylanh bộ cấp khay .................................................................................................. 30
Hình 2.19 Máy gieo hạt ............................................................................................................. 30


THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY GIEO HẠT LIÊN HỢP
Hình 2.20 Máy vào đất cấp khay............................................................................................... 31
Hình 3.1 Sơ đồ cấp khí xylanh dập lỗ khay .............................................................................. 33
Hình 3.2 Sơ đồ cấp khí xylanh đẩy khay................................................................................... 33
Hình 3.3 Sơ đồ cấp khí xilanh khí nén của bộ xoay hút hạt ...................................................... 34
Hình 3.4: Sơ đồ mạch hút chân không và thu hồi hạt dư .......................................................... 34
Hình 3.5 Sơ đồ trạng thái xylanh .............................................................................................. 35
Hình 3.6 Van khí nén 5/2 và van khí nén 2/2 ............................................................................ 35
Hình 3.7 Van tiết lưu ................................................................................................................. 36
Hình 3.8 Van chỉnh áp............................................................................................................... 36
Hình 3.9 Đầu nối khí ................................................................................................................. 36
Hình 3.10 Bộ áp tổng ................................................................................................................ 37
Hình 3.11 Bộ lọc khí ................................................................................................................. 37
Hình 4.1 Kết nối PC va PLC ..................................................................................................... 38
Hình 4.2 Sơ đồ nguyên lí của máy gieo hạt .............................................................................. 41
Hình 4.3 Lưu đồ hoạt động của máy gieo hạt ........................................................................... 42
Hình 4.4 Sơ đồ nối dây PLC ..................................................................................................... 43
Hình 4.5 Tủ điện chính.............................................................................................................. 44
Hình 4.6 Panen điều khiển ....................................................................................................... 45
Hình 4.7 Chương trình điều khiển ............................................................................................. 47
Hình 5.1 Chân đế máy ............................................................................................................... 48
Hình 5.2 Bàn trượt..................................................................................................................... 48
Hình 5.3 Gia công phễu đất ....................................................................................................... 49
Hình 5.4 Khung đựng khay ....................................................................................................... 49
Hình 5.5 Xylanh dập và đẩy ...................................................................................................... 50

Hình 5.6 Xylanh xoay ............................................................................................................... 50
Hình 5.7 Bộ tay đòn và xoay góc .............................................................................................. 51
Hình 5.8 Đĩa xích ...................................................................................................................... 51
Hình 5.9 Cơ cấu xoay góc ......................................................................................................... 52
Hình 5.10 Cơ cấu dập lỗ và đẩy khay ....................................................................................... 52
Hình 5.11 Cơ cấu gieo hạt ......................................................................................................... 53
Hình 5.12 Hệ thống gieo ........................................................................................................... 53
Hình 5.13 Xylanh đẩy khay....................................................................................................... 54
Hình 5.14 Phần kéo khay .......................................................................................................... 54
Hình 5.15 Hệ thống cấp khay .................................................................................................... 55
Hình 5.16 Máy gieo hạt liên hợp ............................................................................................... 55


THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY GIEO HẠT LIÊN HỢP

LỜI MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề:
Thiết kế chế tạo máy có vai trò rất quan trọng trong sự nghiệp công
nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước, là thước đo và động lực phát triển của mỗi
quốc gia. Ngày nay, các kỹ sư vẫn không ngừng nghiên cứu và phát triển các
ứng dung, máy móc nhằm phụ vụ cho nhu cầu ngày càng nâng cao của con
người. Khoa học và công nghệ giúp chúng ta ngày càng vươn cao hơn, xa
hơn, sâu hơn…
Trong những năm gần đây, tình hình kinh tế thế giới nói chung và Việt
Nam nói riêng ngày càng phát triển mạnh mẽ hiện nay là ngành nông nghiệp
trồng rau, củ, quả . Việc sử dụng máy móc vào phục vụ cho ngành nông
nghiệp ngày càng được chú trọng nhằm nâng cao việc sản xuất cũng như xuất
khẩu.
Qua thời gian tìm hiểu cùng với sự hướng dẫn của Thầy Hà Ngọc
Nguyên, Thầy đã đưa ra tính thiết thực và cấp thiết khi nghiên cứu về đề tài

này. Từ những luận điểm trên, nhóm thực hiện đã chọn đề tài: “Thiết kế máy
gieo hạt liên hợp”.
Trên thế giới, máy gieo hạt rất đa dạng. Do đó, khi đi vào thiết kế thì mỗi
loại máy cũng có nhiều vấn đề nghiên cứu khác nhau. Trong phạm vi của đề
tài này, người thực hiện chỉ đi sâu vào nghiên cứu máy gieo hạt theo yêu cầu
của hạt.
2. Mục đích nghiên cứu:
Đề tài “Máy gieo hạt liên hợp ” được thực hiện nhằm mục đích phục
vụ cho ngành nông nghiệp trong việc gieo các hạt nhỏ để đáp ứng nhu cầu
tiêu dùng trong nước và xuất khẩu…


THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY GIEO HẠT LIÊN HỢP

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG
1.1 Giới thiệu chung về rau
Rau là loại thực phẩm ăn cùng với lương thực trong bữa ăn của con người.
có nhiều loại rau khác nhau, tuỳ loại mà các bộ phận của nó như: lá, thân, hoa,
quả hoặc củ được dùng làm thực phẩm. Rau được chế biến làm thức ăn theo nhiều
phương pháp khác nhau như ăn sống, luộc xào, muối mặn, đóng hộp,… Một số
còn được chế làm nước giải khác như: bí đao, cà chua, cà rốt,…

Hình 1.1 Một số loại rau
Ngoài thành phần chính trong rau là nước chiếm 70 - 95% tùy theo bộ phận
của cây, rau còn chứa nhiều chất dinh dưỡng khác rất cần cho cơ thể như:
 Kali: tham gia vào quá trình trao đổi nước trong cơ thể, có nhiều trong cà
chua, đậu.
 Canxi: cần cho sự vững chắc của hệ xương có nhiều trong rau cải và rau
ăn lá.
 Chất sắt: giúp cho việc tạo hồng cầu, chứa nhiều trong rau cải, rau dền,

rau muốn, cà chua…
 Chất iốt: giúp cho hoạt động thần kinh và ngăn ngừa bệnh bướu cổ chứa
nhiều trong đậu bắp, hành tây, măng tây…

1


THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY GIEO HẠT LIÊN HỢP

 Các chất khoáng trong rau thường dưới dạng ion kiềm nên giúp cho việc
trung hoà độ pH trong máu và dịch tế bào.
 Vitamin A, B, C: cần thiết cho hoạt động trao đổi chất, tăng cường sự sinh
trưởng, phát triển và sức đề kháng của cơ thể.
 Chất xơ: chiếm phần lớn lượng chất khô của rau, giúp cho việc tiêu hoá
được thuận lợi, do đó góp phần quan trọng tăng cường dinh dưỡng cho cơ thể.
 Nhiều loại rau còn mang tính dược như tỏi chứa chất Phitoxit có tác dụng
kháng sinh, chất Vitamin U trong cải bắp có tác dụng làm lành các vết loét bao
tử, chất Papavarin trong rau bồ ngót giúp an thần, cây hành giúp trị cảm lạnh và
ăn khó tiêu.
 Các chất đạm, bột, đường, chất béo trong rau không nhiều như các loại
lương thực và thực phẩm khác nhưng cũng là nguồn bổ sung quan trọng. Trong
điều kiện thiếu lương thực, rau có thể cung cấp năng lượng duy trì cuộc sống một
thời gian nhất định.
Với thành phần dinh dưỡng phong phú, rau là yêu cầu không thể thiếu đối
với đời sống con người.
1.2 Một số loại rau ngắn ngày
1.2.1: Rau muống

Hình 1.2 Rau muống
Là loại rau quen thuộc trong mỗi bữa cơm của người Việt Nam, rau muống

có thể được trồng từ ngọn hay từ hạt đều cực kỳ dễ. Đây là loài cây ưa nước nên
2


THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY GIEO HẠT LIÊN HỢP

cần chọn loại đất giữ nước tương đối tốt. Có thể thu hoạch từ 7 - 10 ngày để đảm
bảo an toàn thực phẩm.
1.2.2 Rau xà lách

Hình 1.3 Rau xà lách
Xà lách là loại cây thân thảo và cũng là tên gọi chung cho một loại rau ăn
sống với ưu điểm dễ trồng, không cần chăm sóc nhiều, tốn ít chi phí và cho năng
suất thu hoạch cao. Sau khi gieo hạt từ 30 - 50 ngày có thể cắt ngọn để ăn và bón
phân bổ sung dinh dưỡng cho đợt sau.
1.2.3 Rau mầm

Hình 1.4 Rau mầm
Rau mầm là thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao gấp 5 lần so với các loại
rau thường, hơn nữa, rau mầm không chứa mầm bệnh và vi sinh vật gây hại cho
sức khỏe con người.Trong rau mầm xanh còn có chất Cartotene (chất tạo sắc tố),
chlorophyll (diệp lục tố), đạm dễ tiêu. Chỉ cần 50g loại rau này sẽ tương đương
với lượng dinh dưỡng trong 200g rau bình thường. Rau mầm có thể thu hoạch
sau 5 ngày gieo trồng.

3


THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY GIEO HẠT LIÊN HỢP


1.2.4 Rau dền

Hình 1.5 Rau dền
Rau dền là loại rau mùa hè phổ biến trong các bữa ăn của mọi gia đình, ngoài
công dụng làm mát gan, thanh nhiệt, rau dền còn được biết đến như một vị thuốc
chữa được rất nhiều bệnh. Rau dền dễ trồng, sống khỏe lại ít khi bị sâu bệnh nên
chẳng cần đến phân bón hay thuốc trừ sâu, bạn hoàn toàn có thể trồng loại rau
này ở nhà một cách dễ dàng. Rau có thể thu hoạch trong khoảng 30-45 ngày. Với
rau dền, việc tưới nước là rất quan trọng, thường xuyên tưới nước sẽ giúp cây
sinh trưởng và phát triển rất nhanh.
1.3 Tìm hiểu một số phương pháp gieo trồng rau
Mỗi loại rau có đặc tính khác nhau vì vậy mà phương pháp gieo trồng và thu
hoạch cũng khác nhau. Do đó để mang lại năng suất và chất lượng cao đạt hiệu
quả kinh tế lớn, ngoài chất lượng hạt giống ra thì phuơng pháp canh tác và gieo
trồng quyết định trực tiếp đến sản lượng và chất lượng khi thu hoạch. Cây rau là
cây ngắn ngày, dễ canh tác, nhưng lại mang lại hiệu quả kinh tế rất cao nếu ta biết
phương pháp thâm canh và gieo trồng hợp lí. Để thực hiện được quá trình thâm
canh triệt để nhất là các loại cây được ươm, chăm sóc ở các vườn ươm trước đó
mời đem ra trồng. Với việc ươm cây con ở các vườn ươm sẻ rút ngắn được thời
gian nảy mầm và phát triển ban đầu của cây con. Do đó ngoài việc phục vụ thâm
canh triệt để, bên cạnh đó do đặc tính của câyrau trong quá trình nảy mầm cần có

4


THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY GIEO HẠT LIÊN HỢP

điều kiện độ ẩm, nhiệt độ, ánh sáng, dinh dưỡng hợp lý mới phát triển tốt nhất,
khả năng chống nhiễm bệnh cao nhất. Với các yêu cầu đó, chỉ ở các vườn ươm
mới thực hiện tốt nhất. Trong điều kiện tự nhiên, do thâm canh nên đất đai cải tạo

tức thời chưa đủ thời gian diệt hết mầm bệnh. Đa số cây nảy mầm rất dễ nhiễm
bệnh chỉ một số cây thích ứng được. Sau đây là một số phương pháp gieo trồng
phổ biến ở nước ta.
1.3.1 Phương pháp gieo trồng trên luống
Đây là phương pháp thủ công lâu đời. Đất sau khi thu hoạch xong thường
để khoảng một tuần, rồi được cuốc lên phơi nắng một thời gian cho tơi xốp. Sau
đó được chia ô lên luống. Trước khi gieo trồng hạt nông dân thường bón phân vi
sinh hữu cơ như : tro, rơm mục, phân trâu bò, lợn gà.., nhằm tăng độ tơi xốp và
chất dinh dưỡng cho cây. Làm như vậy cũng giảm chi phí bón phân hoá học cho
cây sau này.
Với phương pháp gieo trồng này nông dân cũng giảm được một phần thao
tác bầu, một số thao tác chuẩn bị như: đất ươm, dàn chứa cây gieo, quá trình vận
chuyển cây non ra đất canh tác, quá trình trồng. Cây giống sau khi gieo phát triển
luôn cứng cáp hơn, không cần quá trình phục hồi. Phương pháp này thường dùng
để trồng một số loại rau lấy thân và lá làm thực phẩm như các loại rau và cải.

Hình 1.6 Cách gieo trồng trên luống

5


THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY GIEO HẠT LIÊN HỢP

Khuyết điểm quan trọng nhất của phương pháp gieo trồng này là cây tiếp
xúc trực tiếp với môi trường, khả năng phòng chống bệnh kém trước các đợt tấn
công của dịch bệnh và các tác nhân khác do lây truyền như các bệnh nấm. Khi
mới gieo trồng hạt dễ bí các loại côn trùng có hại như dế, kiến ăn mất hạt. Do đó
khi gieo trồng nông dân hay trộn một ít thuốc trừ sâu với nồng độ thấp vào hạt để
bảo vệ hạt trước sự tấn công của côn trùng. Và thường thì phương pháp này chỉ
áp dụng với các loại hạt giống có giá thành thấp.

1.3.2 Gieo ươm trong bầu tự làm
Gieo trồng ngoài trời trong các bầu chứa, phương thức chủ yếu phổ biến là
các vườn ươm nhỏ ỏ nông thôn mang tính chất hộ gia đình, cá thể nhỏ ít diện tích
canh tác hoặc các hộ gia đình có vườn nhỏ chỉ trồng đôi cây để cung cấp thực
phẩm trong bữa ăn gia đình. Đối với những hộ gia đình như trên nên chọn gieo
trên bầu là phù hợp nhất, như vậy sẽ có biện pháp chăm sóc tốt. Những loại cây
có quả làm thực phẩm như: bầu, bí, cà chua…cũng được gieo ươm theo phương
thức này. Phương pháp gieo trên luống ít được lựa chọn đối với các loại cây này.
Ngoài ra, các giống cây mà khi gieo hạt nếu gặp điều kiện bất lợi như nắng
nóng, mưa nhiều… thì không cho kết quả nẩy mầm tốt thì ta cũng nên chọn
phương pháp gieo hạt giống trên bầu.

Hình 1.7 Gieo hạt trong bầu nilông

6


THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY GIEO HẠT LIÊN HỢP

1.3.3 Gieo trồng cây trên khay xốp chuyên dùng
Hạt giống dùng để gieo thường là các loại hạt giống rau ngắn ngày. Khay
gieo giống nhẹ làm bằng xốp có tuổi thọ tương đối cao, thực hiện ươm giống cây
được nhiều lần trên một khay xốp. Cây được ươm trên khay phát triển nhanh,
việc ươm trên khay đảm bảo cho sự đồng đều phát triển của cây, thuận tiện cho
sự chăm sóc và bón phân, và càng rất thuận tiện cho sự vận chuyển khi đem trồng
trong vườn hoặc ngoài đồng. Hiện nay trên thị trường khay chuyên dụng dùng để
ươm giống cây trồng được bán rất phổ biến và có rất nhiều loại và kích thước
khác nhau. Loại khay nhỏ từ 47 – 72 lỗ, loại lớn từ 82 – 120 lỗ. Ngoài ra còn có
loại khay xốp dùng cho việc trồng rau mầm. Một hướng trồng rau khác mới phát
triển trong thời gian gần đây. Nhờ các loại khay tiện dụng này mà chúng ta không

phải mất quá nhiều thời gian và sức lao động để làm bầu như trước đây. Và cũng
nhờ các loại khay này mà việc áp dụng phương pháp tự động hoá việc gieo trồng
dễ dàng được áp dụng và phát huy cũng như phát triển.
Khay thường làm bằng xốp nhẹ, sản xuất dễ. Khay gieo hạt giống đáy khay
thường nhỏ lại, có lỗ nhỏ để thoát nước và dễ lấy cây con ra.

Hình 1.8 Gieo trồng rau trong khay xốp

7


THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY GIEO HẠT LIÊN HỢP

1.4 Giới thiệu chung về quá trình tự động hóa quá trình gieo hạt
1.4.1 Lí do thiết yếu phải tự động hoá việc gieo trồng

Như đã nói ở trên, tuy mỗi loại cây trồng có một phương pháp gieo ươm
khác nhau. Và có rất nhiều phương pháp gieo ươm. Xong, ngoại trừ các loại rau,
cải với thân và lá được dùng làm thực phẩm lá có phương pháp gieo đơn giản và
ít tốn thời gian và công lao động ( gieo ươm trên luống trực tiếp ngoài đồng mà
trong dân gian người ta gọi là xạ và phương pháp trồng rau mầm mới được biệt
hiện nay).

Hình 1.9 Gieo ươm ( xạ ) trên luống
Tuy những phương pháp này tổn hao rất lớn về hạt giống. Nhưng do giá
thành hạt giống rẻ, nên đứng về mặc hiệu quả kinh tế vẫn chấp nhận được. Xong,
đây chỉ là những phương pháp của những nông dân vùng quê, nông dân chỉ làm
thêm trong khu đất trống trong vườn nhằm tăng thêm thu nhập (nhưng không
đáng kể). Các vườn ươm rất ít khi sử dụng phương pháp này để gieo trồng.
Ngoài phương pháp gieo ươm như trên ra, ta dễ dàng nhận thấy những

phương pháp gieo ươm khác tốn rất nhiều thời gian và công sức, từ khâu làm bầu,
đến làm đất, gieo hạt…Đặt biệt đối với các giống cây nhập ngoại có giá thành hạt
rất cao ( từ 25 - 50 triệu/ kg ), đòi hỏi phải tiết kiệm hạt nhằm tiết kiệm kinh phí
sản xuất nhằm hạ giá thành sản phẩm thì chủ vườn ươm phải đảm bảo mỗi lỗ chỉ

8


THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY GIEO HẠT LIÊN HỢP

gieo đúng một hạt, trong khi đó hạt thì rất nhỏ. Nên đây là một công đoạn rất tốn
công và khó khăn.
Từ những yếu tố trên ta nhận thấy, các cây gieo trong vườn ươm nếu cùng
một loại cây trồng, để thu hoạch một lần và đúng thời vụ thì khoảng cách của cây
gieo đầu tiên và cuối cùng cách nhau không được quá 5 ngày. Theo thống kê của
các vườn ươm cho biết, mỗi người có thể gieo được khoảng từ 80 – 96 vĩ xốp( 84
lổ)/ngày. Nếu một vườn ươm cần ươm khoảng 5.000 vĩ xốp trong 1 ngày thì cần
tới hơn 52 công nhân (làm 8h/ngày). Nếu trong một đia phương có 10 vườn ươm
gieo hạt cùng lúc thì cần tới 520 công nhân. Đây là lực lượng lao động quá lớn
và rất khó kiếm hiện nay. Bởi đất nước chúng ta hiện nay không còn thuần nông
nữa, lực lượng lao động ở nông thôn không còn dồi dào như trước. Tuổi trẻ phải
đến trường, thanh niên thì đô thị hoá làm việc, không thể trong chờ ở nhà để mỗi
năm làm công hai ba vụ gieo trồng, mỗi vụ kéo dài chưa đầy nữa tháng như vậy
được. Nên việc giải bài toán nhân công gieo trồng là quá khó đối với các vườn
ươm. Dù có giải được thì kinh phí cũng quá cao không đem đến hiệu quả kinh tế.
Từ những nguyên nhân trên, ta nhận thấy việc cơ giới hoá, tự động hoá gieo
trồng nông nghiệp không còn là chủ trương nữa mà là vấn đề cấp thiết cần phải
giải quyết ngay. Bởi nó không những hiện đại hoá nông nghiệp để sản xuất có
hiệu quả cao mà còn giải phóng sức lao động ở nông thôn. Thúc đẩy nền công
nghiệp phát triển.

1.4.2 Những chiếc máy gieo hạt của Việt Nam và Quốc tế
a. Máy gieo hạt của anh Chương
Máy được anh Nguyễn Hồng Chương sinh năm 1975 cư trú tại thôn Xuân
Thượng, xã Lạc Lâm, huyện Đơn Dương, tỉnh Lâm Đồng, nghiên cứu và chế tạo
thành cbác vào tháng 1 năm 2007. Máy được chế tạo với 80% là cơ khí, 20% là
phần điện điều khiển. Máy có công suất gieo 230 – 250 vĩ xốp/giờ. Máy không
sử dụng vi mạch. Máy được bà con trong vùng đánh giá là tiếc kiệm điện năng
hơn so với máy nhập khẩu từ Úc, giá máy lại rẻ hơn ( máy của Úc giá
160triệu/máy ). Lúc đầu máy được bán với giá 72 triệu/máy. Hiện nay, giá bán
9


THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY GIEO HẠT LIÊN HỢP

54 triệu/1máy và anh Trương đang l àm việc rất khẩn trương để xuất xưởng 8
máy theo đơn đặt hàng.

Hình 1.10 Máy gieo hạt của anh Chương
b. Máy tự động gieo hạt của hãng Seederman
Máy xuất xứ từ USA, gồm 3 thế hệ. Thế hệ mới ra đời là sự kế thừa và cải
tiến của thế hệ trước nó, sao cho phù hợp với việc gieo trồng và đạt kết quả cao
nhất.
Máy GS3 hoạt động trên nguyên tắt bộ phận rung làm hạt nảy lên, sau đó hạt
được máy hút chân không hút lấy thông qua hệ thống kim hút. Sau đó hạt được
nhả vào đúng vị trí lỗ khay. Khay được đặt trên băng tải. Hệ thống nhận biết và
nhả hạt vào khay bằng cảm biến quang. Máy được làm bằng nhôm và thép không
rỉ và các linh kiện khí nén khác. Công suất của máy là 200 khay (288 lỗ)/h hoặc
120 khay ( 512 lỗ)/h. Máy được bảo hành 1 năm. Giá bán thoả thuận. Đa phần
được bán tạiMỹ.


10


THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY GIEO HẠT LIÊN HỢP

Hình 1.11 Máy gieo hạt của hãng Seederman thế hệ GS3
c. Máy gieo hạt do hãng Hamilton (nước Anh) thiết kế

Hình 1.12 Máy gieo hạt do hãng Hamilton (nước Anh) thiết kế

1.5 Phương án thiết kế máy gieo hạt liên hợp
1.5.1 Các phương án thiết kế:

11


THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY GIEO HẠT LIÊN HỢP

 Dùng động cơ:

 Ưu điểm:

Hình 1.13 Máy gieo hạt dùng motor

- Đơn giản.
- Ít xảy ra lỗi.
- Máy thao tác đơn giản, dễ dàng cho người sử dụng.
- Dễ dàng bảo trì.



Khuyết điểm:
- Độ chính xác không cao.
- Chỉ chạy theo một quy trình nhất định.
- Phương pháp điều khiển khó thay đổi.

 Dùng băng tải

Hình 1.14 Máy gieo hạt dung băng tải

12


THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY GIEO HẠT LIÊN HỢP

 Ưu điểm:
- Có thể làm dây chuyền gieo hạt dài.
- Năng suất làm việc cao.
- Có thể đưa vào tự động hóa.
 Khuyết điểm:
- Giá thành cao.
- Không phù hợp với các hộ kinh doanh nhỏ.
- Chỉ nên sử dụng trong các khu trồng trọt có diện tích lớn.
- Kết cấu phức tạp.
 Dùng khí nén

 Ưu điểm:

Hình 1.15 Máy gieo hạt dùng khí nén

- Dễ sử dụng, lập trình chạy chính xác bằng phần mềm.

- Dễ dàng bảo dưỡng, vệ sinh.
- Giá thành hợp lý.

13


THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY GIEO HẠT LIÊN HỢP

- Các linh kiện dễ thay thế, máy thao tác đơn giản, nhỏ gọn.
- Cơ cấu hoạt động của máy đơn giản dễ dàng vận hành cho mọi người sử
dụng.
- Tùy chỉnh nhanh chậm thông qua các van tiết lưu mà không cần cài đặt
lại.
 Khuyết điểm:
- Hoạt động tương đối ồn.
- Mất thời gian căn chỉnh lúc đầu.
1.5.2 Chọn phương án thiết kế:
Với các phương án trên ta sẽ chọn phương án dùng khí nén vì nó phù hợp
với điều kiện ươm trồng giống của nước ta với diện tích canh tác nhỏ, vừa phù
hợp với điều kiện kinh tế, vừa dễ tháo lắp máy khi chế tạo và sửa chữa và bảo
trì.

14


THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY GIEO HẠT LIÊN HỢP

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MÁY GIEO HẠT LIÊN HỢP
2.1 Kết cấu dự kiến máy gieo hạt giống:
Với khay chuyên dùng là khay xốp, đây là loại khay được dùng phổ biến và

rộng rãi ở hầu hết các vườn ươm. Ở khu vực Đà Lạt Lâm Đồng, vùng trọng điểm
của cây rau khu vực phía Nam các vườn ươm sử dụng hơn 95% khay xốp để
ươm cây. Đây là đặc điểm rất thuận lợi để đi vào nghiên cứu chế tạo máy gieo
hạt, khay có các thông số kĩ thuật 500x280x50 mm với số lỗ là 7x12.

Hình 2.1 Khay xốp dùng gieo hạt
Với khay xốp chuẩn này ta đi vào nghiên cứu chế tạo “máy gieo hạt rau” như
sau:
 Cấu tạo máy gieo hạt dự kiến:
 Một bộ cấp khay, cấp đất
 Một bộ đế bàn;
 Hệ thống trục xylanh dập, đẩy khay hạt;
 Hệ thống hút nhả hạt vào khay;
 Khay chứa hạt và làm rung hạt;
 Hệ thống điều khiển khí nén và PLC

15


THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY GIEO HẠT LIÊN HỢP

 Yêu cầu làm việc của máy gieo hạt giống:
 Máy được đặt trong môi trường làm việc tránh gió, chỗ đặt máy phải bằng
phẳng, đảm bảo máy hoạt động ổn định, không rung.
 Điều kiện làm việc của máy gieo hạt giống: đặt tại nơi làm việc trên mặt
phẳng đảm bảo hiệu suất cao nhất, hạt giống sau khi làm sạch cho vào khay.
Máy hút chân không được hút liên tục trong quá trình mở máy làm việc.
 Máy phải được đặt trong môi trường làm việc không có gió nhiều vì sẽ
ảnh hưởng đến quá trình hút nhả hạt. Áp suất trung bình đảm bảo hoạt động là
0,3-0,5 MPa.

 Máy có thể gieo được những loại hạt có kích thước 3mm trở xuống (xà
lách, bắp cải, rau muống,…).
2.2 Cấu tạo chi tiết của từng phần
2.2.1 Máy gieo hạt
a. Bộ phận đế
Với các thông số kỹ thuật ban đầu của khay là 500x280x50 mm ta thiết kế đế
bàn làm việc của máy như sau :

 Làm đế bàn sắt V4 chiều dài 1200mm.
 Chiều rộng 660mm.
 Đế bàn làm để đỡ toàn bộ kết cấu bên trên của máy gieo hạt.
 Bàn đế thiết kế đơn giản: các thanh sắt V4 liên kết và đi nhau bằng mối
ghép hàn. Trên ba thanh giữa cho khay chạy qua, ta gắn thêm ba thanh nhựa để
cho khay được di chuyển dễ dàng hai thanh có chiều dài bằng bộ bàn đế.

 Thanh dẫn hướng làm bằng nhôm có chiều dài 1000 mm hình L giúp khay
di chuyển không bị lệch khỏi tâm của các nút đục lỗ, tránh tình trạng các nút dập
vào khay làm hư hỏng khay. Ba thanh trượt cho khay ươm làm bằng nhựa được
bắt cố định với bàn đế. Thanh dẫn hướng được khoan hai đầu bắt thanh sắt để điều
chỉnh khoảng cách của thanh.
 Nới lỏng thanh dẫn thích hợp bằng các núm đã được tiện ren, trượt nhẹ
khay mà ta sử dụng giữa hai thanh dẫn trên thanh trượt đảm bảo khay ươm nằm
16


THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY GIEO HẠT LIÊN HỢP

giữa thanh dẫn và cho phép chạy được tự do. Khay được sắp sếp đúng vị trí dưới thanh
hút hạt mỗi lần kim hút thả hạt xuồng tâm lỗ khay.


 Với thiết kế này ta sẽ cung cấp khay gieo hạt ngang, mỗi lần gieo được 12
hạt. Và với hai khổ khay như trên ta chỉ cấp hạt 7 lần/khay. Do đó máy sẽ hoạt
động hiệu quả hơn so với khay nằm dọc. Ngoài ra thanh nhựa gắn trên đế cũng
giúp khay trượt được dễ dàng hơn.
b. Bộ phận dập
 Thanh dập
Bộ phận dập được nối với một Xylanh dập, cấu tạo bộ phận dập gồm một
thanh nhôm đúc 480mm x 34 mm x 40 mm, được bắt ốc với côn nhựa có 12 côn
nhựa chia đều cách nhau 40 mm sao cho phù hợp với khoảng cách tâm giữa các
lỗ trên khay xốp 7x12 lỗ.

Hình 2.2 Thanh dập
Thanh dập được gắn các cục nhựa được vát côn ở một đầu được cố định trên
thanh nhôm bằng ốc vít, côn nhựa có tác dụng đập xuống hàng lỗ khay khoảng
cách giữa hai côn nhựa là 40 mm.
Thanh dập có tác dụng dập xuống khay lỗ khi đó đã được lấp đầy đất một
khoảng cách sao cho có thể đẩy khay đi được. Thanh dập được nối với xylanh
bằng một miếng nhôm , miếng nhôm có chiều dài 220 mm rộng 60 mm trên miếng
nhôm phay hai rãnh Ø8 dối xứng nhau có khoảng cách là giữa tâm của các rãnh
là 175mm, chúng có tác dụng giữ thanh dập, hai rãnh có tác dụng điều chỉnh thanh

17


THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY GIEO HẠT LIÊN HỢP

dập sao cho khi dập các núm dập đồng tâm với tâm lỗ khay. Hệ thống thanh dập
tháo lắp rất dễ dàng.
 Con dập và tấm gá:


Hình 2.3 Tấm gá

Hình 2.4 Con dập
Chiều cao thích hợp của thanh dập, quyết định độ sâu hay cạn của lỗ dập trên
khay đất để phù hợp với từng yêu cầu của loại hạt để nảy mầm tốt nhất. Nới rộng
chiều cao thanh dập bằng các con ốc của bộ phận di trượt và đồng thời vặn cả hai
chiều cao ốc chỉnh độ cao cho phù hợp với độ sâu đòi hỏi. Qua ba chi tiết đó ta có
bộ phận dập tổng quát như hình 2.6 .

18