Authors

Abstract

The study investigates the vibration dynamics of the Integrated Shallot Harvesting Machine (ISHM) to support design refinement, aiming to improve operational efficiency, harvesting performance, and packaging for transportation. The investigation is based on an existing integrated machine developed under a Vietnamese State-Level Scientific Research Project. A dynamic model with 17 degrees of freedom (DOF) was developed to comprehensively represent the system’s motion, including the tractor, harvester, harvesting head, coupling joint, and eight wheels. Nonlinear soil characteristics were modeled using the Bekker terrain model, with specific soil parameters measured in Vietnam fields. Simulation results show notable vibrations in the ISHM and the harvesting head. At the beginning of the harvesting phase, the head experiences large amplitudes and high accelerations, which may damage shallot bulbs. The study proposes technical solutions such as optimizing damping coefficients, adjusting system stiffness, or incorporating active control systems to maintain stable harvesting depth and improve harvesting quality. The results provide a foundation for further refinement of ISHM design.

Abstract in Vietnamese

Nghiên cứu động lực học liên hiệp máy thu hoạch hành tím theo hướng khảo sát các thông số dao động sẽ góp phần hoàn thiện thêm thiết kế nhằm tăng thêm hiệu quả hoạt động và tăng năng suất thu hoạch cũng như đóng bao vận chuyển. Phương pháp khảo sát dựa trên liên hiệp máy hiện có là sản phẩm của đề tài nghiên cứu khoa học cấp Nhà nước Việt Nam (The State Research), xây dựng mô hình động lực học và mô hình toán của hệ với 17 bậc tự do mô tả đầy đủ chuyển động của hệ thống gồm máy kéo, máy thu hoạch, mũi thu hoạch, khớp nối và 8 bánh xe. Các tính chất phi tuyến của đất ruộng theo mô hình Bekker đã được áp dụng với các hệ số đặc trưng trên đồng ruộng Việt Nam. Kết quả mô phỏng cho thấy dao động của liên hiệp máy và mũi thu hoạch. Ban đầu mũi thu hoạch có biên độ lớn và gia tốc cao sẽ gây hư hỏng củ hành trong giai đoạn đầu thu hoạch. Nghiên cứu đề xuất các giải pháp kỹ thuật bao gồm tối ưu hóa hệ số giảm chấn, điều chỉnh độ cứng của hệ thống hoặc bổ sung bộ điều khiển chủ động để duy trì ổn định độ sâu thu hoạch nhằm nâng cao chất lượng thu hoạch hành tím. Kết quả chung có thể tham khảo cho hoàn thiện thiết kế liên hiệp máy thu hoạch hành tím.