Luận án Nghiên cứu xác định một số thông số cơ bản của bộ phận bóc lá mía trong liên hợp máy thu hoạch mía

trong hình 2.9. 
Hình 2.9. Xác định khối lƣợng tổn thƣơng trên thân cây mía 
Tỷ lệ hao hụt do tổn thƣơng cây mía sau khi bóc đƣợc xác định theo 
công thức: 
 100%
G
G
Y
T
tt
2 (2.34) 
 Trong đó: Y2 – Tỷ lệ tổn thƣơng; Gtt - Khối lƣợng tổn thƣơng trên thân 
cây mía; GT – Khối lƣợng thân cây sau bóc. 
 54 
Chƣơng 3 
CƠ SỞ LÝ THUYẾT XÁC ĐỊNH MỘT SỐ THỐNG SỐ 
CỦA BỘ PHẬN BÓC LÁ MÍA TRONG LIÊN HỢP 
MÁY THU HOẠCH MÍA 
 Bộ phận bóc lá mía theo nguyên lý tuốt chải đã đƣợc một số tác giả nghiên 
cứu [55], [58], [61], [65], [69]. Các nghiên cứu đó chủ yếu tập trung vào độ bền 
răng bóc lá, nguyên lý cấu tạo mà chƣa có nghiên cứu sâu về động học và động 
lực học làm cơ sở cho nghiên cứu thực nghiệm, tính toán thiết kế và chế tạo. 
 Bên cạnh đó, chất lƣợng cây mía sau quá trình bóc gồm tỷ lệ sót, tỷ lệ hao 
hụt do tổn thƣơng ảnh hƣởng lớn đến tỷ lệ thu hồi đƣờng và chi phí năng lƣợng 
trong công nghiệp chế biến mía đƣờng. Để đạt đƣợc yêu cầu về chất lƣợng của 
cây mía sau quá trình bóc không bị tổn thƣơng, sót lá thấp thì cần quan tâm các 
hiện tƣợng chà xát, cắt (tách), chải (róc lá), nói cách khác, đi sâu nghiên cứu các 
hiện tƣợng, các quá trình bóc là cần thiết. Ngoài vấn đề chất lƣợng cây mía sau 
bóc thì chi phí năng lƣợng riêng cũng là thông số đáng quan tâm. 
 Chƣơng này khảo sát các quá trình làm việc của bộ phận bóc lá mía để 
đƣa ra thông số về kết cấu và động học, làm cơ sở cho việc thiết kế chế tạo dàn 
thí nghiệm. Từ đó bằng thực nghiệm xác định đƣợc các thông số cơ bản của bộ 
phận bóc lá ứng dụng trong liên hợp máy thu hoạch mía. 
 Sơ đồ nguyên lý hoạt động bộ phận bóc lá mía trong liên hợp máy thu 
hoạch mía đƣợc trình bày ở hình 3.1. 
 Bộ phận bóc gồm 3 cặp lô: A – cặp lô kẹp, B – Cặp lô bóc, C – Cặp lô 
rút. Trong đó, cặp lô kẹp và lô rút có cấu tạo giống nhau đặc biệt cánh lắp trên 
lô đƣợc làm bằng bản cao su có xẻ thuỳ. Tuy nhiên vận tốc góc của hai cặp lô 
này là khác nhau. Còn cặp lô bóc có đƣờng kính khác cặp lô kẹp, rút và răng 
bóc đƣợc làm bằng vật liệu là cáp thép đƣợc hàn bịt đầu (răng cáp đƣợc thể 
hiện ở hình 1 phụ lục 2). 
 55 
Hình 3.1. Sơ đồ nguyên lý hoạt động bộ phận bóc lá mía 
A. Cặp lô kẹp; B. Cặp lô bóc; C. Cặp lô rút 
1. Lô kẹp cây; 2. Cánh kẹp; 3. Lô bóc; 4. Răng bóc; 5. Lô rút; 6. Cánh rút. 
 Cây mía đƣợc chuyển đến bộ phận bóc (phần gốc cây mía đƣợc chuyển 
vào trƣớc) nhờ bộ phận cắt trong LHMTHM. Tại bộ phận bóc, cây mía đƣợc 
chuyển đến cặp lô bóc kết hợp hai cặp lô kẹp và lô rút quá trình bóc lá ra khỏi 
thân đƣợc thực hiện. Quá trình bóc lá ra khỏi thân cây tại lô bóc đƣợc trình bày 
ở các phần tiếp theo. 
3.1. Đặc điểm lá mía khi thu hoạch 
 Lá mía trên cây trƣớc khi thu hoạch có bốn loại chính: lá khô gần gốc, 
lá vàng giữa thân cây, lá xanh gần ngọn, lá xanh non tại phần ngọn đƣợc mô 
tả trên hình 3.2. 
 Loại lá khô gần gốc, bẹ cơ bản đã bị tách khỏi cây, phần kết dính rất 
nhỏ ở cuống lá, liên kết yếu và bị tách hoàn toàn tại bộ phận cắt trƣớc khi đến 
bộ phận bóc trong liên hợp máy thu hoạch mía. Vì vậy loại lá này không xem 
xét trong nghiên cứu. 
 Loại lá vàng giữa thân cây có đặc điểm là phần trên của bẹ đã tách ra 
khỏi cây một phần, phần dƣới liên kết vẫn còn khá chắc với thân cây (toàn bộ 
liên kết của bẹ với thân cây còn nguyên vẹn), do đó loại lá này cần phải đƣợc 
nghiên cứu hiện tƣợng, quá trình bóc lá. 
 56 
Hình 3.2. Lá mía trên cây 
 Loại lá xanh gần ngọn có đặc điểm là bẹ lá ôm hoàn toàn vào thân cây, 
liên kết giữa bẹ và thân vững chắc, khó tách lá ra khỏi cây, loại lá này cần 
quan tâm nhất trong nghiên cứu hiện tƣợng, quá trình tách, róc lá. 
 Loại lá xanh non tại phần ngọn có đặc điểm ôm chặt với thân thƣờng 
không tách đƣợc ra khỏi thân sau quá trình bóc. Tuy nhiên, Loại lá này không 
có trƣớc khi đi đến bộ phận bóc vì phần ngọn đã đƣợc cắt ra khỏi thân tại bộ 
phận cắt (bị cắt bởi dao cắt ngọn). Nên phần lá này không đƣợc xem xét trong 
quá trình nghiên cứu. 
3.2. Quá trình kẹp cây và rút cây của bộ phận bóc 
 Nhằm thực hiện đƣợc việc bóc lá ra khỏi thân cây mía tại lô bóc, cặp lô 
kẹp và lô rút đóng vai trò quan trọng. Quá trình kẹp và rút cây đƣợc mô tả 
trên sơ đồ hình 3.3. 
 Với Fk1, Fk2 - Lực kẹp của cánh kẹp lô trên tác động đến thân cây mía; 
 Fk3 - Lực kẹp của cánh kẹp lô dƣới tác động đến thân cây mía; 
Fms1, Fms2 – Lực ma sát giữa cánh kẹp (cao su) lô trên với thân cây mía; 
 Fms3 - Lực ma sát giữa cánh kẹp (cao su) lô dƣới với thân cây mía; 
 Vk - Vận tốc đầu cánh kẹp tại lô kẹp; R1k – Bánh kính ngoài lô kẹp; 
 VR – Vận tốc đầu cánh rút tại lô rút; R1R – Bánh kính ngoài lô rút; 
 Vb – Vận tốc đầu răng bóc; ωb – Vận tốc góc lô bóc; 
 ωk – Vận tốc góc lô kẹp; ωr – Vận tốc góc lô rút. 
1 
2 
3 
4 
1. Lá khô gần gốc 
2. Lá vàng giữa thân cây 
3. Lá xanh gần ngọn 
4. Lá xanh non tại phần ngọn 
 57 
1. Cánh kẹp, rút của lô trên 
2. Thân lô trên 
3. Cây mía 
4. Cánh kẹp, rút của lô dưới 
5. Thân lô dưới 
Hình 3.3. Sơ đồ nguyên lý làm việc và lực tác động lên cây mía 
của cặp lô kẹp và rút 
 Cây mía khi đƣợc đƣa tới bộ phận bóc trƣớc tiên phải qua lô kẹp và 
thực hiện quá trình kẹp cây. Quá trình này đƣợc mô tả nhƣ sau: 
 Nhằm thực hiện việc bóc lá mía tại lô bóc xảy ra trong quá trình kẹp 
cây tại lô kẹp thì thời điểm quá trình đƣợc xác định từ: thời điểm đầu (phần 
gốc bắt đầu được bóc tại lô bóc) đến thời điểm cuối (cây mía ra khỏi lô kẹp). 
Tại đây, lô kẹp vừa có tác dụng chuyển cây vừa có tác dụng giữ cây. Ngoài ra, 
do cánh kẹp lắp trên lô kẹp là bản cao su có xẻ thuỳ (hình 16 phụ lục 1) vì 
vậy, cặp lô này còn có tác dụng dẫn hƣớng cho chuyển động của cây mía 
trong bộ phận bóc. Nói cách khác, nhiệm vụ của cặp lô kẹp đƣợc thực hiện 
nhờ các cánh cao su 1,4 hình 3.3 ép cây lại với lực kẹp Fk1, Fk2, Fk3 và hai lô 
kẹp quay cùng vận tốc góc ωk tạo cho cây mía chuyển động với vận tốc Vk, 
trong đó điều kiện để bóc đƣợc lá mía thì Vb > Vk. Lá mía đƣợc bóc trong quá 
trình kẹp chủ yếu là lá khô gần gốc. 
 58 
 Thời điểm cây mía ra khỏi lô kẹp là thời điểm phần gốc bắt đầu vào cặp 
lô rút để thực hiện quá trình rút cây. 
 Quá trình rút tại cặp lô rút đƣợc thực hiện từ thời điểm đầu (phần gốc 
cây mía bắt đầu vào cặp lô rút) đến thời đểm cuối (cây mía ra khỏi lô rút). 
Quá trình này đƣợc mô tả nhƣ sau: 
 Tƣợng tự, quá trình kẹp, quá trình rút cũng có tác dụng giữ cây và 
chuyển cây. Tuy nhiên, lá mía đƣợc bóc trong quá trình rút là lá gần phần 
ngọn (lá vàng giữa thân cây, lá xanh gần ngọn). Để đảm bảo hiệu quả bóc loại 
lá này, đòi hỏi tần suất đập trung bình của lô bóc lên bẹ lá ở quá trình rút lớn 
hơn tần suất đập trung bình ở quá trình kẹp, hay vận tốc đầu cánh rút nhỏ hơn 
vận tốc đầu cánh kẹp (VR < Vk). 
 Với phân tích trên, ta thấy quá trình chuyển cây và giữ cây của cặp lô 
kẹp không cần có những khảo sát về động học và động lực học vì: Để đảm 
bảo hiệu quả bóc thì cần điều kiện (Vb > Vk > VR). Ngoài ra, vì theo kết quả 
đo hệ số ma sát các vật liệu (cao su, thép, bẹ lá mía) với vỏ thân cây tại mục 
4.1.2 và theo [77], [79], [88], ta thấy rằng hệ số ma sát giữa cây mía với vật 
liệu là cao su lớn hơn so với hệ số ma sát giữa cây mía với vật liêu là thép. Do 
vậy, khảo sát động học và động lực học của lô kẹp thông qua việc xác định 
VR và các thông số động học, động lực học của lô bóc sẽ đƣợc khảo sát tại 
mục 3.4 của chƣơng này, điều này đồng nghĩa với tác dụng chính lô kẹp là 
dẫn hƣớng cho chuyển động của cây mía đến lô bóc. 
3.3. Quá trình tách, róc lá mía bằng răng bóc tại lô bóc 
 Quá trình tách, róc lá mía bằng răng bóc có thể xuất hiện các trƣờng 
hợp nhƣ tại hình 3.4. 
 Trƣờng hợp 1 (hình a, d): Răng bóc tác động vào giữa, phần trên thân 
cây mía. Trƣờng hợp này có thể xảy ra trong quá trình tách, róc lá mía vì: 
trong thực tế, chuyển động của cây mía khá phức tạp, thân cây mía không 
thẳng tuyệt đối. Tuy nhiên, hình dạng đầu răng bóc là hình cầu, thân cây mía 
 59 
là hình trụ nên trƣờng hợp này là tiếp xúc ngoài của khối cầu và khối trụ vậy 
đây là tiếp xúc điểm. Ngoài ra, theo lựa chọn kích thƣớc răng bóc và khảo sát 
đƣờng kính cây mía tại bảng 4.1 mục 4.1.1 thì tỷ lệ đƣờng kính răng 
(dcb=6÷10mm) với đƣờng kính cây mía (dm= 29÷33mm) là 0.19÷0.345 (khá 
nhỏ). Bên cạnh đó, khoảng cách từ vị trí kẹp tại lô kẹp đến vị trí răng bóc bắt 
đầu tác động lên cây mía là khá lớn. Do vậy, trƣờng hợp đầu răng bóc tác 
động vào giữa, phần trên thân cây mía sẽ bị trƣợt xuống cạnh cây mía. Khi đó 
hiện tƣợng bóc tƣơng ứng với trƣờng hợp tại hình b. 
 (a) (c) 
 (b) (d) 
Hình 3.4. Các trƣờng hợp xảy ra khi cánh bóc tác động đến cây mía 
(a)-răng bóc tác động giữa phần trên thân cây mía; (b)-răng bóc tác động cạnh cây mía 
(dc<dm); (c)-răng bóc tác động cạnh cây mía (dc ≈ dm); (d)-hình biều diễn kích thức răng; 
 dc-khoảng cách giữa hai răng bóc; dm-đường kính cây mía; dcb-đường kính răng bóc; 
 ωb-vận tốc góc lô bóc; V-vận tốc tiến cây mía. 
 Trƣờng hợp 2 (hình b): do khoảng cách giữa hai răng đƣợc lựa chọn 
bằng đƣờng kính cây mía nhỏ nhất (tính với đoạn thân và ngọn là 29 mm), vì 
vậy đây là trƣờng hợp xảy ra chủ yếu trong quá trình bóc. Tuy nhiên, theo kết 
 60 
quả khảo sát (mục 4.1.1), biên độ thay đổi kích thƣớc đƣờng kính cây mía từ 
29 ÷ 32 mm là 3 mm mà chiều dài răng bóc khoảng 100 mm nên tỷ lệ độ uốn 
theo chiều ngang là nhỏ (3%). Do đó ta có thể quy trƣờng hợp hình b tƣơng 
đƣơng với trƣờng hợp hình c. 
 Từ những phân tích trên, hiện tƣợng răng bóc tác động đến cây mía tại 
hình c đƣợc chọn là đại diện để xây dựng mô hình động học, động lực học 
của răng bóc tác động đến cây mía trong hệ toạ độ phẳng. 
 Quá trình tách, róc lá ra khỏi cây bằng răng bóc của bộ phận bóc lá mía 
trong liên hợp máy thu hoạch mía là phức tạp, ngoài các yếu tố cấu tạo, động 
học, nó còn phụ thuộc vào tính chất của đối tƣợng làm việc, điều kiện môi 
trƣờng . v. v. Để nghiên cứu ảnh hƣởng của chúng đến chất lƣợng, chi phí 
năng lƣợng quá trình đƣợc mô tả nhƣ sau: 
A. Vị trí đầu răng bóc 
bắt đầu chạm vào cây 
B. Vị trí đầu răng bóc 
tại thời điểm kết thúc 
quá trình tách bẹ ra 
khỏi cây 
C. Vị trí đầu răng 
bóc tại thời điểm kết 
thúc quá trình róc lá 
1. Lô bóc lá 
2. Răng bóc 
3. Cây mía. 
Hình 3.5. Sơ đồ quá trình tách, róc lá ra khỏi thân cây mía 
của răng bóc 
 Nhƣ phân tích phần đặc điểm lá mía thì hai loại lá khô và lá xanh non 
khi nghiên cứu lý thuyết ta không quan tâm tới hai loại lá này, còn với hai loại 
lá vàng giữa thân cây, lá xanh gần ngọn quá trình bóc đƣợc mô tả trên hình 
3.5. Tại đây, cây mía chuyển động với vận tốc V đến lô bóc, tại lô bóc răng 
bóc đƣợc gắn với lô trong có bán kính R0 và quay với vận tốc góc ωb. Bán 
kính ngoài R1 của lô đƣợc tính từ đỉnh răng bóc đến tâm lô. 
 61 
 Để lách đƣợc vào phần liên kết giữa bẹ lá và thân thì đầu răng bóc phải 
chuyển động với vận tốc ban đầu khá lớn tại vị trí A hình 3.5, nó sẽ chọc 
thủng phần bẹ lá ôm xát thân cây mía làm phá vỡ kết cấu của phần bẹ lá. Từ 
chỗ phá vỡ này đầu răng bóc sẽ đi vào vị trí liên kết giữa bẹ lá và thân. Đây là 
quá trình tách lá, quá trình này đƣợc xác định từ vị trí A đến B hình 3.5. 
Hình 3.6. Hình ảnh răng bóc róc lá dọc theo thân cây mía 
 Hình 3.6 mô tả quá trình róc lá mía dọc theo thân. Ở đây, ta nhận thấy 
từ chỗ phá vỡ liên kết giữa bẹ và thân cây mía của quá trình tách, răng bóc đi 
vào phần liên kết giữa bẹ lá và thân sau đó, nhờ chuyển động tƣơng đối, răng 
bóc sẽ trƣợt dọc tại thân cây mía, đi qua mắt mía là nơi liên kết giữa bẹ và 
thân bền vững nhất để thực hiện quá trình róc lá triệt để. Quá trình này tƣơng 
ứng từ vị trí B đến vị trí số C hình 3.5. 
 Quá trình bóc lá mía của răng bóc trong bộ phận bóc lá mía bao gồm 
các công đoạn sau: 
 1 - Quá trình tách lá từ vị trí A đến vị trí B hình 3.5. 
 2 - Quá trình róc lá tƣơng ứng với khoảng cách khi răng bóc đi từ vị trí 
B đến C hình 3.5. 
 Khoảng cách từ vị trí A đến C gồm cả hai quá trình tách, róc lá mía gọi 
là chiều dài quét đƣợc kí hiệu là Δ. 
 62 
Đối với quá trình tách, loại lá xanh gần ngọn khó có thể lách vào 
khoảng giữa bẹ và thân nên quá trình tách, phá vỡ liên kết sẽ phải xảy ra 
nhiều hơn nhằm đạt đƣợc hiệu quả bóc. Tƣơng tự, loại lá xanh non tại phần 
ngọn việc tách bẹ ra khỏi thân rất khó khăn, việc tách lá chủ yếu dựa vào quá 
trình va đập phá vỡ liên kết trực tiếp. Tuy nhiên, phần này đã đƣợc cắt bỏ bởi 
bộ phận cắt ngọn nên quá trình tách bẹ khỏi liên kết bẹ, thân tại vị trí từ A đến 
B hình 3.5 chủ yếu cho 2 loại lá vàng giữa thân cây và lá xanh gần ngọn. 
Trong quá trình róc lá, để đảm bảo răng bóc phải đi qua đƣợc mắt mía 
nhằm phá vỡ liên kết cuối cùng của bẹ và thân thì với những răng bóc rút ra khỏi 
thân trƣớc khi đi qua mắt mía sẽ không róc đƣợc lá triệt để. Vì vậy, điều kiện 
tiên quyết là chiều dài quét Δ phải lớn hơn chiều dài bẹ lá hay chiều dài đốt mía. 
Vì quá trình tách, róc lá của răng bóc từ khi bắt đầu đi vào cây mía đến 
khi răng bóc ra khỏi thân là ngẫu nhiên nên, nên để tăng xác suất tách, róc lá 
thì ngoài việc đảm bảo chiều dài quét của một răng bóc đủ lớn còn phải đảm 
bảo số lần quét cũng đủ lớn (Tần suất quét trung bình, hệ số quét lặp trung 
bình đủ lớn). Đây là một vấn đề mà lý thuyết cần phải xác định. 
Để có thể phá vỡ liên kết giữa bẹ và thân cây mía hay răng bóc có thể 
lách vào khoảng liên kết giữa bẹ và thân cây mía thì quá trình tách (chọc 
thủng bẹ) của đầu răng bóc phải đảm bảo đủ lớn (cƣờng độ tách đủ lớn) 
nhƣng không đƣợc làm tổn thƣơng thân cây mía. Đây là vấn đề sẽ đƣợc 
nghiên cứu trong phần khảo sát động lực học của chƣơng này. 
3.4. Khảo sát động học quá trình tách, róc lá ra khỏi cây bằng răng bóc 
Nhƣ đã phân tích ở trên, hiệu quả tách, róc lá phụ thuộc vào chiều dài 
quét, tần suất quét trung bình, hệ số quét, cƣờng độ tách lá... Để đánh giá 
đƣợc các chỉ tiêu này, chúng ta sẽ xây dựng bài toán động học của quá trình 
tách, róc lá mía, đồng thời khảo sát quá trình tách, róc lá nhằm xác định ảnh 
hƣởng các yếu tố tới các chỉ tiêu nêu trên. 
 63 
 Ta giả thiết nhƣ sau: 
1- Chƣa xét đến biến dạng cong của răng bóc khi khảo sát; 
2- Cây mía chuyển động vuông góc trục lô bóc với vận tốc không đổi; 
3- Khoảng cách từ tâm trục bóc đến cây mía không thay đổi. 
 Quá trình tách, róc lá mía thực tế đƣợc thực hiện với cây mía chuyển 
động còn tâm lô bóc đứng yên. Trong khảo sát, ta chỉ xét từ thời điểm cây bắt 
đầu vào lô rút và kết thúc tại thời điểm cây ra khỏi lô bóc vì nhƣ phân tích ở 
trên loại lá khô gần gốc gần nhƣ không có, trƣờng hợp còn lá khô gần gốc thì 
chỉ cần một tác động rất nhỏ lá đã bị phân ly. Nhƣ vậy có thể xem cây mía đã 
hoàn toàn vào vùng tách, róc lá. Để dễ dàng trong việc khảo sát ta có thể xem 
cây mía đứng yên còn lô bóc chuyển động so với cây mía. Hệ tọa độ đƣợc mô 
tả trên hình 3.7. nhƣ sau: 
h: Khoảng cách từ cây mía đến 
tâm lô bóc 
ωb: Vận tốc góc của lô bóc 
R1: Bán kính ngoài của lô bóc 
R0: Bán kính trong của lô bóc. 
Hình 3.7. Sơ đồ khảo sát động học của răng bóc 
1- Hệ tọa độ XOY có trục OX gắn với thân cây mía 
2- Hệ tọa độ X1O1Y1 có tâm nằm tại tâm lô bóc , có trục O1X1 ∕∕ OX; O1Y1 ∕∕ OY 
 Nhƣ vậy hệ tọa độ X1O1Y1 chuyển động với vận tốc V so với cây mía. 
3.4.1. Xác định quỹ đạo chuyển động của răng bóc 
 Giả thiết: Tại thời điểm bắt đầu khảo sát trục OY ≡ O1Y1 
 Phƣơng trình chuyển động của điểm đầu răng bóc đƣợc xác định: 
 *
1
*
1
.sinRhY
.cosRV.tX
 (3.1) 
 64 
 Do υ* = ωb.t nên phƣơng trình đƣợc viết dƣới dạng sau 
t).sin(ωRhY
t).cos(ωRV.tX
b1
b1
 (3.2) 
 Trong đó: V – Vận tốc tiến của lô bóc so với cây mía 
 ωb – Vận tốc góc của lô bóc 
 Toạ độ tại điểm A, C theo trục X đƣợc xác định: 
b
*
1*
11A
ω
V.cosRX (3.3) 
b
*
2*
21C
ω
V.cosRX (3.4) 
 Để răng bóc thực hiện đƣợc quá trình tách, róc lá mía thì quỹ đạo chuyển động 
của đầu răng phải có dạng đƣờng đƣờng xicloit kéo dài hay còn gọi là đƣờng tricoit. 
Điều kiện để quỹ đạo chuyển động có dạng đƣờng tricoit là tỷ số .1
V
.ωR
λ b1 
Đồ thị hình 3.8 đƣợc khảo sát sơ bộ với giá trị: R1 = 250 mm; nb = 1000 v/p; h = 215 
mm; Bán kính ngoài lô rút R1r = 100 mm; Số vòng quay lô rút nr = 250 v/p 
-100
0
100
200
300
400
500
-300 -200 -100 0 100 200 300 400 500 600 700
X
Y
Hình 3.8. Quỹ đạo chuyển động tƣơng đối của điểm đầu răng bóc 
so với thân cây mía 
A C 
Δ 
Dxm 
h
 65 
 Trên đồ thị hình 3.8 thể hiện quỹ đạo chuyển động của điểm đầu răng bóc. 
Vùng cây đƣợc róc lá là bề rộng của nút xicloit. Tuy vậy, chiều dài quét (Δ) 
đƣợc tính từ điểm A đến C và nó phụ thuộc vào giá trị h, khi h → 0 thì Δ → max 
(có giá trị ≈ bề rộng của nút xicloit) và khi h → R1 thì Δ → 0. Để khẳng định 
điều này thì những yếu tố ảnh hƣởng đến Δ đƣợc trình bày ở mục tiếp theo. 
3.4.2. Chiều dài quyét của răng bóc lá 
 Tại đây, giá trị Δ đƣợc xác định nhƣ sau: 
b
*
2
*
1*
2
*
11CA
ω
)(
V.)cos-(cosRXXΔ (3.5) 
 Vì A, C nằm trên trục OX do vậy YA = Yc = 0 
=> h = R1sin υ1 => 
*
1
1
sin
R
h
; hay 
*
1
1R
h
arcsin
 mà υ*2 = π – υ
*
1 => cos υ
*
2 = – cos υ
*
1, do đó: 
π
R
h
2arcsin
ω
V
R
h
-12R
ω
)(2
V.cosR2XXΔ
1b
2
1
2
1
b
*
1*
11CA 
2R
h
arcsin
ω
2V
h-R2
1b
22
1 (3.6) 
 Chiều dài quét có ý nghĩa quan trọng, nó quyết định đến khả năng tách, 
róc lá mía. Để quá trình quét có hiệu quả cao, chiều dài quét phải có giá trị lớn 
hơn chiều dài trung bình của lóng mía. Bên cạnh đó, nhƣ tính toán ở trên cho 
thấy giá trị chiều dài quét phụ thuộc không chỉ vào vận tốc góc của lô bóc, vận 
tốc tiến của cây mà còn phụ thuộc khoảng cách từ tâm lô bóc đến cây mía (h) 
và bán kính ngoài của lô bóc R1. Vì vậy để làm rõ mối quan hệ này chúng ta 
cần kháo sát nhằm đƣa ra các khoảng ảnh hƣởng của các thông số đến Δ. Kết 
quả khảo sát đƣợc trình bày tại mục 3.4.5. 
3.4.3. Hệ số quyét lặp trung bình 
Nhƣ đã nêu ở phần trên, để đảm bảo khả năng bóc tách lá triệt để hơn, 
tăng xác suất tách, róc lá, cần thiết tại mỗi điểm của cây mía cần phải đƣợc 
thực hiện tách, róc nhiều lần. Đặc trƣng cho quá trình này là hệ số quyét lặp. 
 66 
Hệ số này đƣợc định nghĩa là tổng quãng đƣờng quyét của tất cả các răng bóc 
trên một đơn vị chiều dài thân cây mía hay số lần quyét trên một vị trí cây mía 
và đƣợc tính theo công thức: 
l
Δ
ξ 
 Trong đó: l là khoảng cách giữa hai đỉnh nút xicloit giữa hai dãy cánh 
bóc liên tiếp. l đƣợc xác định theo công thức: 
Z
Dxml 
 Trong đó: Z là số cánh bóc; Dxm là đoạn đƣờng cây mía đi đƣợc khi lô 
bóc đi đƣợc một vòng 2π 
 Với Dxm = V.t; 2π.tωb 
bω
2π
t ; Vậy: 
b
xm
ω
V 2π
D 
 Do đó, chỉ tiêu hệ số quét lặp trung bình đƣợc tính theo công thức: 
V 2
2
π
R
h
arcsin
ω
2V
h-R2Zω
V2
Δ ZωΔ
ξ
1b
22
1b
b
l
2
π
R
h
arcsin
π
Z
hR
V π
Zω
ξ
1
22
1
b
 (3.7) 
3.4.4. Tần suất đập trung bình. 
 Chỉ tiêu tần suất đập là số lần răng bóc đập vào cây mía trên một mét 
chiều dài đƣợc tính theo công thức sau: 
60V
n
ε b
Z
 (3.8) 
 Hệ số này có ảnh hƣởng tới quá trình phá vỡ liên kết của các bẹ với cây 
trƣớc khi róc lá ra khỏi cây. 
 67 
3.4.5. Khảo sát ảnh hưởng quan hệ vận tiến của cây mía và số vòng quay lô 
bóc tới chiều dài quét 
 Từ công thức 3.6, nếu cố định R1, h; khi đó đặt: 
 KconsthR2
22
1 ; TconstR
h
arsin
1
; do vậy: 
2
T
ω
2V
K
b
 Trƣờng hợp 1: Nếu 
2
π
T 0;A
2
π
T A
ω
2V
K
b
 khi 
đó giảm V hoăc tăng ωb thì Δ tăng. 
 Trƣờng hợp 2: Nếu 
2
π
T 0;B
2
π
T B
ω
2V
K
b
 khi đó 
giảm V hoặc tăng ωb thì Δ giảm. 
 Khảo sát mối quan hệ quan hệ giữa vận tốc tiến của cây mía với số 
vòng quay lô bóc trong trƣờng hợp ta chọn giá trị cố định R1 = 250 mm; 
h = 170 mm. Ta có: 
 0
10
3π
2
π
5
π
2
π
arsin0.6868,0
250
170
R
h
1
. Vậy khi 
giảm V hoặc tăng ωb thì Δ tăng. 
 Căn cứ vào các nghiên cứu [9], [24], [27], [51] thì vận tốc tiến của máy 
thƣờng trong khoảng 1.4 ÷ 5 m/s, do vậy nhằm đảm bảo khả năng thoát tải tốt 
ta chọn khoảng giá trị V = 3 ÷ 5 m/s để khảo sát. 
 Kết