NGHIÊN CỨU LỰC KÍCH THÍCH TỪ BỀ MẶT RUỘNG TÁC ĐỘNG  LÊN KHUNG, VỎ MÁY TRỒNG HÀNH TÍM

Lê Trung Hậu; Cao Hùng Phi; Nguyễn Thuận Hải Đăng; Nguyễn Thanh Quang

doi:10.34238/tnu-jst.13067

NGHIÊN CỨU LỰC KÍCH THÍCH TỪ BỀ MẶT RUỘNG TÁC ĐỘNG LÊN KHUNG, VỎ MÁY TRỒNG HÀNH TÍM

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 16/06/25 Ngày hoàn thiện: 21/11/25 Ngày đăng: 25/11/25

Các tác giả

1. Lê Trung Hậu, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long
2. Cao Hùng Phi, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long
3. Nguyễn Thuận Hải Đăng, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long
4. Nguyễn Thanh Quang , Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội

Tóm tắt

Máy trồng hành tím chịu tải trọng động từ mấp mô mặt đất, gây rung động, ứng suất và biến dạng, ảnh hưởng đến độ bền và hiệu suất làm việc. Nghiên cứu này phân tích các lực tác động để tối ưu hóa thiết kế, nâng cao chất lượng và tuổi thọ thiết bị trong sản xuất nông nghiệp. Việc đánh giá lực kích thích nhằm xác định điểm yếu kết cấu, và đề xuất giải pháp cải tiến độ bền và ổn định động. Mô hình 3D được xây dựng bằng Autodesk Inventor Professional, phân tích động lực học thực hiện trên Matlab Simulink trong dải tần số 0–150 Hz, và phân tích phần tử hữu hạn trên Ansys Workbench với phần tử SOLID185. Kết quả cho thấy tại tần số 128 Hz, ứng suất tối đa đạt 275 MPa (dưới giới hạn 355 MPa) và biến dạng tối đa 7,6438 mm tại vùng trung tâm khung. Sau tối ưu hóa thiết kế bằng cách thay đổi hai giá trị kết cấu khác nhau của khung dầm thông qua hệ số hình dạng h/b của tiết diện mặt cắt ngang tương ứng hai trường hợp trước tối ưu và sau tối ưu, ứng suất và biến dạng giảm đáng kể, đảm bảo an toàn vận hành. Nghiên cứu nhằm khẳng định phương pháp phân tích phần tử hữu hạn và tối ưu hóa thiết kế cho phép dự báo chính xác phản ứng kết cấu, cải thiện độ bền và hiệu suất máy, góp phần vào sản xuất nông nghiệp bền vững.

Từ khóa

Tải trọng động; Phân tích phần tử hữu hạn; Tối ưu hóa kết cấu; Máy móc nông nghiệp; Phân tích rung động

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo

[1] C. H. Phi, “Automated high-tech fruit and vegetable production systems tailored to agroecological conditions of the Southwestern region of Vietnam,” (in Vietnamsese), Sep. 2024. [Online]. Available: https://mst.gov.vn/cong-nghe-thiet-bi-san-xuat-rau-qua-cong-nghe-cao-theo-huong-tu-dong-hoa-va-tuong-thich-dieu-kien-trong-tai-tay-nam-bo-197250305151135664.htm. [Accessed Nov. 18, 2025].

[2] C. Zhai, J. Long, R. Taylor, P. Weckler, and N. Wang, “Field scale row unit vibration affecting planting quality,” Precis Agric, vol. 21, no. 3, pp. 589–602, Jun. 2020, doi: 10.1007/s11119-019-09684-4.

[3] J. Wang et al., “Resonance analysis and vibration reduction optimization of agricultural machinery frame—taking vegetable precision seeder as an example,” Processes, vol. 9, no. 11, Nov. 2021, doi: 10.3390/pr9111979.

[4] J. Dong et al., “Vibration Characteristic Analysis and Structural Optimization of the Frame of a Triplex Row-Baling Cotton Picker,” Agriculture (Switzerland), vol. 13, no. 7, Jul. 2023, doi: 10.3390/agriculture13071440.

[5] B. Zhang et al., Soil compaction due to agricultural machinery impact: A systematic review, John Wiley and Sons Ltd, Jun. 01, 2024, doi: 10.1002/ldr.5144.

[6] X. Zhang, X. Hu, L. Zhang, and A. N. O. Kheiry, “Simulation and structural parameter optimization of rotary blade cutting soil based on SPH method,” International Journal of Agricultural and Biological Engineering, vol. 17, no. 3, pp. 82–90, 2024, doi: 10.25165/j.ijabe.20241703.8470.

[7] E. P. da Silva, F. M. da Silva, and R. R. Magalhães, “Application of Finite Elements Method for Structural Analysis in a Coffee Harvester,” Engineering, vol. 06, no. 03, pp. 138–147, 2014, doi: 10.4236/eng.2014.63017.

[8] S. Markumningsih, S. J. Hwang, J. H. Kim, M. K. Jang, and J. S. Nam, “Stress Simulation on Four-Bar Link-Type Transplanting Device of Semiautomatic Vegetable Transplanter,” Agriculture (Switzerland), vol. 14, no. 1, Jan. 2024, doi: 10.3390/agriculture14010042.

[9] W.-Y. Gao, J. Lin, B.-F. Li, W. Wang, and S.-Y. Gu, “Vibration characteristics analysis and structural optimization of straw deep bury and returning machine,” Journal of Jilin University (Engineering and Technology Edition), vol. 52, no. 4, pp. 970-980, 2022, doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb20200882.

[10] D. Yu et al., “Vibrational Dynamics of Rice Precision Hole Seeders and Their Impact on Seed Dispensation Efficacy,” Agriculture (Switzerland), vol. 14, no. 2, Feb. 2024, doi: 10.3390/agriculture14020324.

[11] H. Zou, Y. Shen, Z. Chen, C. Zhang, M. Wang, and M. Wu, “Structural design and kinetic analysis of precise seed planter for tray seedling,” in E3S Web of Conferences, EDP Sciences, Oct. 2023, doi: 10.1051/e3sconf/202343801022.

[12] X. Wu, Z. Jiang, L. Zhang, X. Hu, and W. Li, “Optimization Design and Experimentation of a Soil Covering Device for a Tree Planting Machine,” Agriculture (Switzerland), vol. 14, no. 3, Mar. 2024, doi: 10.3390/agriculture14030346.

[13] C. J. Wen, H. L. Wang, M. Wang, and C. L. Liu, “Design and simulation analysis of a transplanting mechanism for rice transplanter,” in Journal of Physics: Conference Series, Institute of Physics Publishing, Oct. 2018, doi: 10.1088/1742-6596/1087/4/042067.

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.13067

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ