Nghiên cứu khả năng làm việc của máy kéo MTZ 50 liên hợp với máy đào mương để phục vụ tưới tiêu cho hoa màu ở đồng bằng sông cửu long

---NGUYỄN XUÂN DŨNG NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA MÁY KÉO MTZ-50 LIÊN HỢP VỚI MÁY ĐÀO MƯƠNG ĐỂ PHỤC VỤ TƯỚI TIÊU CHO HOA MÀU Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Hà Nội

Trang 1

-NGUYỄN XUÂN DŨNG

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA MÁY KÉO MTZ-50 LIÊN HỢP VỚI MÁY ĐÀO MƯƠNG ĐỂ PHỤC VỤ TƯỚI TIÊU

CHO HOA MÀU Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Hà Nội - 2011

Trang 2

-NGUYỄN XUÂN DŨNG

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA MÁY KÉO MTZ-50 LIÊN HỢP VỚI MÁY ĐÀO MƯƠNG ĐỂ PHỤC VỤ TƯỚI TIÊU

CHO HOA MÀU Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

Chuyên ngành: Kỹ thuật máy và thiết bị cơ giới hóa nông - lâm nghiệp

Mã số: 60.52.14

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS.TS NGUYỄN NHẬT CHIÊU

Hà Nội - 2011

Trang 3

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành được luận văn này làkết quảcủa những năm hocc̣ tâpc̣ tiếp thu kiến thức trong nhàtrường Trong quátrình thưcc̣ hiêṇ luận văn, tôi đươcc̣ sự giúp đơ tâṇ tinhh̀ của Thầy Cô giáo, các baṇ hữu.

Tôi chân thành bày tỏlòng biết ơn:

- PhóGiáo sư Tiến si ̃Nguyễn Nhật Chiêu đãtâṇ tinhh̀ hướng dẫn, truyền đạt kinh nghiêm,c̣ đôngc̣ viên vàgiúp đơtôi trong suốt quátrinhh̀ thưcc̣ hiêṇ luâṇ văn tốt nghiêpc̣.

- Các Thầy Cô giáo Khoa Cơ điện và Công trình, Khoa sau Đại học, trường Đaịhocc̣ Lâm nghiệp, tâṇ tinhh̀ truyền đaṭtri thức cho tôi trong suốt chương trinhh̀ hocc̣.

- Ban giám hiệu, CB-CNV Trường Cao đẳng Cơ điện và Nông nghiệp Nam

bộ, nơi tôi đang công tác đã tạo mọi điều kiện và thời gian trong quá trình học

- Các baṇ lớp Cao học K17 đa ̃nhiêṭtinhh̀ hơpc̣ tác với tôi trong suốt thời gian thưcc̣ hiêṇ luận văn.

Xin bày tỏ tình cảm trân trọng nhất đến những người thân trong gia đình, những người luôn yêu thương và động viên tôi.

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân Các số liệu, kết quả trình bày trong luận văn này là trung thực.

Cần thơ, tháng 9 năm 2011 Nguyễn Xuân Dũng

Trang 4

MỤC LỤC

Trang phụ bìa

Lời cảm ơn i

Mục lục ii

Danh mục các bảng vi

Danh mục các hình vi

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3

1.1 Tổng quan về công nghệ và thiết bị đào mương để phục vụ tưới tiêu cho hoa màu ở Đồng bằng sông Cửu Long 3

1.2 Tổng quan các công trình nghiên cứu về khả năng kéo, bám, ổn định và tiêu hao nhiên liệu của máy kéo và máy liên hợp trong và ngoài nước 10

1.3 Kết luận chương 1 12

Chương 2: MỤC TIÊU, NỘI DUNG, ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 14

2.1 Mục tiêu nghiên cứu: 14

2.2 Đối tượng nghiên cứu 14

2.2.1 Đặc tính kỳ thuật của máy kéo MTZ-50 16

2.2.2 Bộ phận chuyên dùng 18

2.2.3 Đặc điểm sản xuất nông nghiệp ở Đồng bằng sông Cửu Long 18

2.3 Nội dung nghiên cứu 20

2.4 Phương pháp nghiên cứu 20

2.4.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết 20

2.4.2 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm 20

Chương 3: NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT VỀ KHẢ NĂNG KÉO, BÁM, ỔN ĐỊNH VÀ TIÊU HAO NHIÊN LIỆU CỦA MÁY KÉO MTZ-50 LIÊN HỢP VỚI MÁY ĐÀO MƯƠNG 21

3.1 Nghiên cứu lý thuyết về khả năng kéo, bám của máy kéo khi liên hợp với máy đào mương 21

3.1.1 Tính lực kéo tiếp tuyến của máy kéo MTZ-50 22

3.1.2 Lực cản độ dốc và lực cản lăn của máy kéo 25

Trang 5

3.1.3 Lực bám của máy kéo MTZ-50 28

3.2 Nghiên cứu lý thuyết về tính ổn định của liên hợp máy kéo MTZ-50 khi di chuyển trên đồng 32

3.2.1 Xác định tọa độ trọng tâm của máy 33

3.2.2 Xác định khả năng ổn định tĩnh dọc 37

3.2.3 Xác định khả năng ổn định tĩnh ngang 40

3.3 Khả năng ổn định của liên hợp máy khi bánh chủ động bị nêm chặt 41

3.3.1 Mô men lật 42

3.3.2 Điều kiện để duy trì chuyển động ổn định 43

3.3.3 Điều kiện để LHM không bị lật đổ khi bánh chủ động bị nêm chặt: 44

3.4 Tính ổn định ngang của LHM khi làm việc trên địa hình không bằng phẳng. 47

3.5 Tính lực cản lăn khi đào mương của máy kéo MTZ50 49

3.6 Nghiên cứu lý thuyết về tiêu hao nhiên liệu khi liên hợp với máy đào mương của máy kéo MTZ-50 51

Chương 4: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 52

4.1 Mục đích nghiên cứu thực nghiệm. 52

4.2 Đối tượng nghiên cứu thực nghiệm. 52

4.3 Trang thiết bị thực nghiệm. 52

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 56

Kết luận 56

Kiến nghị 57

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

Trang 6

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

Ky hiêu,,

viết tắt

LHM G

B 1

φ g L

Trang 8

DANH MỤC CÁC BẢNG

độ nghiêng (α) và hệ số bám (φ) khác nhau

Trang 9

DANH MỤC CÁC HÌNH

cản lăn của đường

Trang 10

3.9 Sơ đồ nghiên cứu khả năng ổn định tĩnh ngang máy kéo

MTZ-503.10 Sơ đồ lực tác dụng lên liên hợp máy kéo khi bánh chủ động bị

nêm chặt

3.11 Sơ đồ liên hợp máy khi đột ngột một bánh bị rơi xuống rãnh

Trang 11

ĐẶT VẤN ĐỀ

Công nghiệp hóa, hiện đại hóa nông nghiệp và nông thôn là một chủtrương lớn của Đảng và nhà nước ta nhằm thúc đẩy nền kinh tế phát triển, tạocông ăn việc làm, tăng thu nhập cho người nông dân, tạo tiền đề giải quyếtcác vấn đề chính trị - xã hội của đất nước Ở nước ta, đặc biệt là vùng Đồngbằng sông Cửu long có diện tích đất nông nghiệp lớn nhất nước và được ưuđãi bởi lượng phù sa rất lớn của dòng sông Mê kông hàng năm chảy về, tạođiều kiện thuận lợi cho người dân làm nông nghiệp có thể tận dụng sự ưu đãinày để phát triển trồng lúa và hoa màu đạt hiệu quả kinh tế cao Trong quátrình sản xuất nông nghiệp, người nông dân ở Đồng bằng sông Cửu long chủyếu là canh tác lúa để cung cấp lương thực cho cả nước, tuy vậy để nâng caohiệu quả sử dụng đất, người nông dân ở một số địa phương đã thâm canhtrồng hoa màu phục vụ cho người tiêu dùng và xuất khẩu ra nước ngoài

Đặc điểm của cây hoa màu trong suốt quá trình sinh trưởng là luôn cầnnước, hoa màu được trồng theo hàng xen lẫn với các mương dẫn nước để giữ

ẩm cho bộ rễ phát triển và lấy nước tưới cho cây Chính vì vậy việc đàomương dẫn nước để phục vụ cho các yếu tố trên là một việc cần thiết phảithực hiện Trước đây người trồng hoa màu đào mương phục vụ tưới tiêu chủyếu bằng các vật dụng thô sơ, do đó năng suất thấp, tổn hao sức lao động lớn,hiệu quả kinh tế không cao Ngày nay với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật,các loại máy hiện đại, năng suất cao đã được người dân đưa vào sử dụng hiệuquả Các loại máy được sử dụng phổ biến hiện nay như: MTZ-50, MTZ-80/82của Liên Xô cũ; John deere của Mỹ; Kubota của Nhật;…Trong đó máy kéoMTZ-50 được sử dụng phổ biến hơn vì động cơ có công suất cao, giá thànhhợp lý, dễ sử dụng, phụ tùng thay thế sẵn có ở trong nước

Trang 12

Trong những năm gần đây đã có nhiều công trình nghiên cứu thiết kế cải tiếncác máy chuyên dùng lắp cho máy kéo MTZ-50, tuy nhiên việc nghiên cứu và

sử dụng máy kéo này liên hợp với máy đào mương để tưới tiêu cho hoa màu ởĐồng bằng sông Cửu long chưa được nghiên cứu.Với những lý do nêu trênchúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài:

“Nghiên cứu khả năng làm việc của máy kéo MTZ- 50 liên hợp với máy đào mương để phục vụ tưới tiêu cho hoa màu ở Đồng bằng sông Cửu Long”.

Ý nghĩa khoa học của đề tài

Xác định được các chỉ số kéo, bám, ổn định và tiêu hao nhiên liệu củamáy kéo MTZ-50 khi liên hợp với máy đào mương để phục vụ tưới tiêu chohoa màu ở Đồng bằng sông Cửu Long

Ý nghĩa thực tiễn của đề tài

Kết quả nghiên cứu của đề tài phục vụ cho việc sử dụng hiệu quả máykéo MTZ-50 khi liên hợp với máy đào mương để phục vụ tưới tiêu cho hoamàu ở Đồng bằng sông Cửu Long

Trang 13

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1 Tổng quan về công nghệ và thiết bị đào mương để phục vụ tưới tiêu cho hoa màu ở Đồng bằng sông Cửu Long

Trên thế giới và trong nước đã có nhiều công trình nghiên cứu, thiết kếmột số loại máy chuyên đào, nạo vét kênh mương và các máy đào công sự.Một số công trình đã công bố về ứng dụng các loại máy làm đất công dụngchung để đào mương dẫn nước tưới cho hoa màu và rạch hàng trồng mía, tuynhiên chưa có công trình nào công bố về máy chuyên đào mương để dẫn nướctưới cho hoa màu Đặc biệt là vùng Đồng bằng sông Cửu Long, nơi có diệntích đất nông nghiệp lớn nhất cả nước

Sau đây, xin giới thiệu một số loại máy tạo rãnh mương, nguyên lý làmviệc khác nhau để làm cơ sở lựa chọn nguyên lý và kết cấu của máy đàomương dẫn nước liên hợp với máy kéo MTZ-50

Máy rạch hàng R-2

Máy rạch hàng R-2 [9] có sơ đồ cấu tạo như sau (hình 1.1)

Hình 1.1 Máy rạch hàng R-21-Khung máy; 2-Lươi rạch; 3-Cánh diệp

Trang 14

Máy làm việc theo nguyên tắc chung của bộ phận làm việc bị động làtách đất sang hai bên, đồng thời nâng lên và đẩy ra trước làm di chuyển khốiđất trước lươi rạch và trượt trên bề mặt cánh diệp tạo thành rãnh.

Máy liên hợp với máy kéo ĐT-75, MTZ-50 là máy tạo rãnh dạng cánhdiệp, cho phép hoàn chỉnh khoảng cách rãnh từ 0,9 1,4m Máy tạo rãnh sâu 3540cm so với đỉnh luống, đáy rãnh rộng 10 12cm Kiểu máy này đã được sử dụngtrên đất mía ở các nước Cuba, Australia, Ấn Độ v.v… Máy rạch hàng R-2 đãđược ứng dụng rộng rãi trên đất mía tại vùng nguyên liệu mía đường ở nước ta

và dẫn nước tưới cho hoa màu Ưu điểm là cấu tạo đơn giản, giảm số lần đi lạicủa máy trên đồng so với rạch hàng bằng máy R-1 hoặc các phương pháp cải tiếnnhư cày trụ lươi diệp và cày đĩa Nhược điểm là làm tơi đất kém, lực cản kéo lớn,vì vậy chỉ sử dụng trên đất đã đạt độ nhỏ cần thiết, khi cần tạo rãnh có độ sâuphải sử dụng máy kéo lớn, khó tạo rãnh có kích thước đáy lớn

Máy đào mương kiểu phay K -30A, K -30B, KHK-15 [13] có sơ đồ cấutạo như sau (hình 1.2)

Hình 1.2 Máy đào kiểu phay K -30A 1- Khung treo máy; 2- Trục cácđăng;

3-Khung đất; 4- Lươi cắt đất; 5-Hộp số phay; 6-Tấm vét đất

Trang 15

Các loại máy này đã nghiên cứu và chế tạo tại Liên Xô (cũ), đây là cácmáy đào dạng phay được sử dụng để đào mương tiêu nước và ngăn côn trùngphá hại cây trồng Máy động lực có công suất động cơ từ 50 100 mã lực, cácmáy này làm việc ở vận tốc từ 3 đến 4,2km/h với năng suất từ 32 240m2/h, độsâu làm việc từ 16 120cm, bề rộng rãnh từ 6 30cm tùy theo từng loại máy.Vận tốc quay vòng của trống phay đối với loại K -30A, K -30B là 160v/ph,đối với loại KHK-15 là 480v/ph Năng suất chung của cả ba loại máy khoảng3,6m2/h Máy chỉ dùng để đào các mương có kích thước bé, bề rộng mương15cm, độ sâu 30cm.

Máy đào mương kiểu phay kép K H-1200 [22] có sơ đồ cấu tạo như sau(hình 1.3)

Hình 1.3 Sơ đồ máy đào kiểu đĩa phay kép K H-1200

1- Đĩa phay; 2- Hộp số phay; 3 - Lươi cắt

Trang 16

Máy K H-1200 do nhà máy chế tạo máy thủy lợi Modir (Liên xô cũ)chế tạo Bộ phận công tác của máy gồm hai đĩa phay hình côn 1 có trục phayvuông góc với mái kênh, đĩa phay quay theo chiều nghịch, trên đĩa có lắp lươicắt 2 cắt đất từ dưới lên trên và lươi vung đất về hai bên Độ sâu làm việc của

bộ phận công tác được điều chỉnh nhờ hệ thống xi lanh thủy lực Năng suấtmáy đào loại này rất cao 8-15m3/h nhưng công suất tiêu thụ không lớn Vậntốc quay vòng của đĩa phay 10-15m/s Độ văng xa của thỏi đất 50-100cm.Máy có thể làm việc tốt trên đất thịt và đất cát pha

Máy đào mương kiểu ro to - vít tải

Máy đào mương kiểu ro to - vít tải [3] có sơ đồ cấu tạo như sau (hình 1.4)

Hình 1.4 Sơ đồ bộ phận đào rô to - vít tải

1 Tấm gạt đất; 2-Vít tải; 3-Roto; 4- băng tải

Trang 17

Máy có cấu tạo gồm ro to gầu 3, có trục quay nằm ngang, hai vít tảihình côn hoặc hình trụ 2 và các tấm gạt 1 làm sạch kênh ở phía sau hay haibên Nguyên lý làm việc của máy như sau: Rô to quay quanh trục và chuyểnđộng tịnh tiến, cắt đất và đào phần giữa tiết diện kênh, hai vít tải đào hai bênmái và chuyển vào rô to, phía sau có tấm gạt làm sạch kênh.

Máy đào mương rô to - lưỡi cắt

Máy đào mương rô to - lươi cắt [14] có sơ đồ cấu tạo như sau (hình 1.5)

Hình 1.5 Sơ đồ bộ phận đào rô to - lươi cắt1- Trống hình côn gắn lươi cắt; 2- Rô to; 3- Băng tải

Là loại máy đào kiểu rô to hình nón 1, trên rô to lắp một hoặc nhiều dãylươi cắt, phía sau lắp lươi gạt để làm sạch và phẳng đáy kênh Đất cắt bằnglươi cắt sẽ được chuyển vào băng tải 3 Máy đào có thể đào kênh sâu 0,651,8m, chiều rộng đáy 0,6 1m

Trang 18

Máy đào mương kiểu trục vít xoắn đứng 1KL và 1KL-20

Máy đào mương kiểu trục vít xoắn đứng 1KL và 1KL-20 [15] có sơ đồcấu tạo như sau (hình 1.6)

Hình 1.6 Sơ đồ máy đào mương kiểu vít đứng1- Máy kéo; 2- Cơ cấu treo; 3- Trục các đăng;

4- Bộ phận đào kiểu vít; 5- Lươi cắt; 6-Tấm gạt đất

Viện nghiên cứu máy nông nghiệp Trung Quốc đã nghiên cứu chế tạomáy đào rãnh kiểu trục vít xoắn đứng 1KL và 1KL-20 liên hợp với máy kéonhỏ dùng để đào mương ứng dụng cho dẫn nước và trồng mía, máy có những

ưu điểm kết cấu đơn giản, phối lắp hợp lý Kích thước và chất lượng rãnh đàothích hợp cho trồng mía, bề rãnh B = 20-30cm, độ sâu làm đất đạt 40cm, năngsuất đạt 1350m/h, chi phí năng lượng 140Wh/m3 và tính vung đất tốt Đồng

Trang 19

thời Viện đã nghiên cứu và chế tạo máy đào mương dạng đĩa, máy gồm đĩa cóđường kính 0,8-1,0m, trên đĩa lắp tấm thép vừa có tác dụng như lươi tung đất.Máy có khả năng làm việc thích hợp trên đất đã làm đất nhiều lần.

Máy đào mương xả phèn XR-25

Máy đào mương xả phèn XR-25 [7] có sơ đồ cấu tạo như sau (hình 1.7)

Hình 1.7 Máy đào mương xả phèn XR - 25 1- Đĩa phay; 2- Lươi cắt; 3- Lươi

gạt; 4- Tấm vét; 5- Hộp số phay; 6- Tấm chắnNăm 1985, Viện Cơ - điện nông nghiệp đã nghiên cứu thành công máyđào mương xả phèn và dẫn nước đã đưa ra mẫu máy phù hợp với điều kiệnsản xuất ở Đồng bằng sông Cửu Long Máy làm việc theo nguyên lý chủ độngquay thuận, mô men được truyền từ trục thu công suất qua trục các đăng, hộpsố 5 và dẫn động đĩa phay 1 Đất được các lươi dao cắt 2 và được tấm gạt 3

Trang 20

vung lên đập vào tấm chắn 6 văng ra xa không tạo thành bờ Đáy mương đượctấm vét 4 làm sạch, kích thước mương đào bé, bề rộng mương 0,35m, độ sâu0,30m Máy có khả năng đào với năng suất 0,0375m3/s, chi phí năng lượngriêng 0,5KW/giờ.

Còn nhiều loại máy đào mương khác nữa được ứng dụng trong sản xuấtnhư: Các máy đào mương dẫn nước kiểu thụ động theo bằng phát minh số

4266490, 4450778 của Quick

1.2 Tổng quan các công trình nghiên cứu về khả năng kéo, bám, ổn định

và tiêu hao nhiên liệu của máy kéo và máy liên hợp trong và ngoài nước

Máy kéo bánh hơi được sử dụng khá phổ biến trên nhiều nước trongnhiều lĩnh vực của nền kinh tế quốc dân như: Nông nghiệp, lâm nghiệp, vậnchuyển nông, lâm sản, xây dựng, khai thác mỏ… Những nghiên cứu cơ bảnvề thiết kế, chế tạo hệ thống mới thay thế hệ thống cũ và đánh giá các đặc tínhvề kéo, bám, ổn định, quay vòng, tiêu hao nhiên liệu đã được đề cập trongnhiều tài liệu nước ngoài, tiêu biểu trong lĩnh vực này là những nhà khoa họcngười Nga (Liên Xô cũ), có thể kể ra một số công trình tiêu biểu như sau:

Gueinov.E.M năm 1975 đã nghiên cứu thực nghiệm các thông số kéo,bám của máy kéo bánh hơi T40 L [7]

Olchianu I năm 1966 đã nghiên cứu sự làm việc máy kéo bánh hơikhi vận xuất gỗ trong điều kiện đồi núi [12]

Nguyễn Kính Thảo đã nghiên cứu động lực học kéo của hệ thống máykéo bánh hơi Lâm Nghiệp dùng trong chặt chăm sóc [10]

S F Kozmin, A B ZuKov đã nghiên cứu thực nghiệm của bánrơmooc chủ động loại lực kéo 6KN [18]

Kononhenko M P đã nghiên cứu tính chất kéo và ổn định của máykéo bánh hơi khi vận xuất gỗ ở vùng đồi núi [17]

Trang 21

KuZnhesov A P đã nghiên cứu tính chất kéo bám của máy kéo bánh hơi [19]

Makaorav FN đã nghiên cứu sự làm việc của máy kéo bánh hơi khi vận xuất gỗ trong điều kiện đồi núi [16]

Eghipchi.A.E đã nghiên cứu các thông số sử dụng của máy kéo vận xuất được cải tiến từ máy kéo K700 A [20]

Chuđacov Đ.A: nghiên cứu cơ sở lý thuyết tính toán máy kéo và ôtô [21] Trần Công Hoan năm 1968 đã nghiên cứu những cơ sở lý thuyết và

thực nghiệm để phát triển cơ giới hóa khai thác gỗ ở nước Việt Nam Dân Chủ Cộng Hòa 1968 [8]

Ở nước ta hiện nay đang sử dụng rất nhiều chủng loại máy kéo bánhhơi và máy xích vào các lĩnh vực sản xuất nông, lâm nghiệp như: MTZ 50/52;80/82; DT75; C100; T54; T62; Fiat; D65; D85… Hầu hết được nhập khẩu từnhững năm 80 của thế kỷ trước, nhiều kết cấu đã lạc hậu, không phù hợp vớiđiều kiện sản xuất nông, lâm nghiệp hiện nay của Việt nam Các nghiên cứuứng dụng cụ thể ít được công bố, đặc biệt là nghiên cứu về kéo, bám, ổn định

và tiêu hao nhiên liệu còn rất khiêm tốn Gần đây, đã có một số đề tài nghiêncứu trong nước đề cập đến các hệ thống trợ lực thủy lực cho máy xây dựng,máy khai thác mỏ, xe quân sự với các kết cấu đa dạng của một số tác giả như:

Lê Đình Quân - Trường Đại học Bách khoa Hà nội đã nghiên cứu đánhgiá hệ thống trợ lực thủy lực lái sử dụng cho xe xích hạng trung [11]

Nguyễn Tiến Đạt đã nghiên cứu đến một số yếu tố ảnh hưởng đến khảnăng vận xuất gỗ rừng trồng bằng phương pháp kéo nửa lết của máy kéo bốnbánh cơ nhỏ [5]; Mô hình chuyển động của máy kéo công suất nhỏ vận xuất

gỗ rừng trồng theo phương pháp kéo nửa lết [6]

Phạm Minh Đức đã nghiên cứu khả năng kéo bám của máy kéo

DFH-180 khi vận chuyển gỗ nhỏ rừng trồng [4]

Trang 22

PGS.TS Nguyễn Nhật Chiêu đã nghiên cứu lựa chọn công nghệ và hệthống thiết bị cơ giới hóa khai thác gỗ rừng trồng trên độ dốc 10 đến 20 độ [2]

Nguyễn Hữu Cẩn đã nghiên cứu tính toán và thiết kế ô tô máy kéo [1]

TS Nguyễn Đình Tuấn, Học viện Kỹ thuật Quân sự đã nghiên cứu môhình động lực học chuyển động thẳng và quay vòng của xe xích quân sự, tácgiả đã xây dựng được mô hình tổng quát khảo sát động lực học chuyển độngthẳng và quay vòng xe xích quân sự có kể đến yếu tố tương tác xích đất trongmột hệ kín, góp phần hoàn thiện mô hình nghiên cứu động lực học khi thiếtkế, tính toán xe quân sự, xác định được vận tốc chuyển động thẳng giới hạntrước khi vào quay vòng V0 = 9,63km/h để tránh nguy hiểm [23]

Bên cạnh những công trình nghiên cứu nhằm sử dụng các loại máy kéohoặc liên hợp máy phục vụ cho sản xuất, quân sự ở trong nước, các nhà khoahọc nước ta đã có một số công trình nghiên cứu để cải tiến các bộ phận hoặccác hệ thống của máy kéo được nhập từ nước ngoài vào Việt nam

Nhìn chung, các công trình nghiên cứu về chuyển động của máy kéobánh hơi để phục vụ cho nông, lâm nghiệp ở Việt Nam chưa nhiều, nhưngnhững kết quả nghiên cứu đó có ý nghĩa lớn cho việc hoàn thiện thêm kết cấu

và chọn ra chế độ sử dụng hợp lý cho máy kéo bánh hơi

1.3 Kết luận chương 1

Trong những năm gần đây tình hình áp dụng máy móc thiết bị để cơ giớicác khâu trong sản xuất nông lâm nghiệp ngày càng tăng không ngừng Máy kéođược sử dụng phục vụ canh tác nông lâm nghiệp rất phong phú về chủng loại vàphạm vi công suất rất rộng Máy kéo được sử dụng phổ biến tại các Tỉnh Miềnbắc nước ta được nhập từ Trung Quốc, Nhật Bản và máy kéo được sản xuất trongnước còn tại các Tỉnh vùng Tây nguyên và Đồng bằng sông Cửu long chủ yếudùng máy kéo nhập khẩu từ Liên Xô cũ, Nhật Bản và Mỹ

Trang 23

Việc nghiên cứu các yếu tố về khả năng kéo, bám, ổn định và tiêu haonhiên liệu của LHM kéo nông nghiệp đã được nhiều tác giả đầu tư nghiên cứu

và đạt những kết quả nhất định Các công trình nghiên cứu đó đã góp phầnđóng góp tích cực cho các hoạt động sản xuất nông lâm nghiệp ở nước ta, kếtquả nghiên cứu có ý nghĩa lớn cho việc hoàn thiện thêm kết cấu và chọn rachế độ sử dụng hợp lý an toàn và hiệu quả khi làm việc

Tại khu vực đồng bằng sông Cửu Long, đểsử dungc̣ liên hơpc̣ máy

MTZ-50 môṭcách cóhiêụ quảtrong sản xuất nông, lâm nghiêpc̣ thih̀còn nhiều vấn đềvềky ̃thuâṭảnh hưởng trưcc̣ tiếp lên LHM làm viêcc̣ như: Các lưcc̣ cản, thông số vềcủa thưcc̣ đia,c̣ khảnăng kéo bám, ổn định Nên việc khảo sát các chếđô c̣của liên hơpc̣ máy MTZ-50 với máy cày để làm đất nông lâm nghiệp làrất cầnthiết nhằm đề xuất giải pháp hoàn thiêṇ vềmăṭkết cấu, sử dụng hợp lý, nângcao năng suất vàchất lươngc̣ làm viêcc̣

Trang 24

Chương 2 MỤC TIÊU, NỘI DUNG, ĐỐI TƯỢNG

VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Mục tiêu nghiên cứu:

Xác định được khả năng kéo, bám, ổn định và tiêu hao nhiên liệu củamáy kéo MTZ-50 liên hợp với máy đào mương phục vụ tưới tiêu cho hoamàu ở Đồng bằng sông Cửu Long làm cơ sở cho việc sử dụng rộng rãi, cóhiệu quả liên hợp máy này để đào mương phục vụ tưới tiêu cho hoa màu

2.2 Đối tượng nghiên cứu

Ngành cơ khí nông, lâm nghiệp đóng góp không nhỏ vào sự tăngtrưởng của sản xuất nông, lâm nghiệp và phát triển kinh tế nông thôn trongnhững năm gần đây Các hộ gia đình và các trang trại có quy mô vừa và lớnđã và đang sử dụng các thiết bị để cơ giới hóa các khâu sản xuất nhằm nângcao hiệu quả và chất lượng công việc

Đối tượng nghiên cứu là máy kéo MTZ-50 liên hợp với máy đàomương để phục vụ tưới tiêu cho hoa màu ở Đồng bằng sông Cửu Long

Để nghiên cứu về khả năng kéo, bám, ổn định và tiêu hao nhiên liệucủa máy kéo MTZ-50 với máy liên hợp cần phải hiểu rõ cấu tạo, đặc tính kỹthuật, đặc biệt là các thông số kỹ thuật của máy kéo để đánh giá ảnh hưởngcủa liên hợp máy đến khả năng kéo, bám, ổn định và tiêu hao nhiên liệu.Các tính năng trên ảnh hưởng rất lớn đến năng suất của liên hợp máykéo Do vậy, việc nghiên cứu và tìm hiểu các tính năng này là một trongnhững nhiệm vụ nghiên cứu cơ bản của luận văn

Trang 25

5 4

3

2

1

Hình 2.1 Cấu tạo chung của máy kéo MTZ-50 1- Phần di động; 2- truyền

động; 3- Hệ thống treo; 4- Cơ cấu điều khiển; 5- Động cơ

Máy kéo MTZ-50 là loại máy kéo bánh hơi xuất xứ từ Liên Xô cũ,được sử dụng phổ biến ở Việt Nam vào những thập niên 80 Máy kéo MTZ-

50 sử dụng động cơ Diezel 4 kỳ 4 xi lanh, thứ tự làm việc 1-3-4-2, công suất

50 mã lực

Máy kéo MTZ-50 gồm 5 phần chính: Động cơ 5; cơ cấu điều khiển 4

và trang bị làm việc; hệ thống treo 3; truyền lực 2, phần di động 1 Động cơbiến nhiệt năng thành cơ năng Nó là nguồn lực để cho máy kéo di động

Truyền lực là tổng hợp các cơ cấu để truyền mômen quay của trụckhuỷu động cơ đến bánh chủ động của máy kéo Truyền lực bao gồm ly hợpchính, khớp nối, hộp số và cầu sau

Trang 26

Bộ ly hợp có nhiệm vụ tách trục khuỷu của động cơ khỏi hộp số trongthời gian ngắn khi cần ngắt truyền động và nối lại một cách êm dịu khi máykéo di chuyển Khớp nối là những phần tử đàn hồi cho phép nối trục ly hợpvới hộp số với độ lệch trục không lớn.

Hộp tốc độ cho phép thay đổi lực kéo ở bánh chủ động máy kéo và tốc

độ chuyển động khi thay đổi lực cản bằng cách gài các cặp bánh răng, nhờhộp số có thể thay đổi tốc độ chuyển động của máy kéo tiến hoặc lùi lại vàtách nguồn lực từ động cơ đến bánh chủ động khi chạy không

Nhờ cơ cấu của cầu sau mà tăng momen quay và cầu truyền chuyểnđộng của trục dưới góc độ thẳng đến bánh chủ động

Phần di động cần thiết cho máy kéo để chuyển động Chuyển độngquay của bánh chủ động khi nó tiếp xúc với mặt đất, tạo nên chuyển động tịnhtiến của máy kéo Phần di động gồm nửa khung, trục và bánh lốp hơi

Cơ cấu điều khiển làm nhiệm vụ thay đổi hướng chuyển động của máykéo bằng cách xoay vòng các bánh trước

Trang bị làm việc của máy kéo được sử dụng để hoàn thành nhữngcông việc đồng áng Trang bị làm việc bao gồm trục trích công suất, cơ cấumóc, hệ thống treo, puli truyền động

2.2.1 Đặc tính kỳ thuật của máy kéo MTZ-50

Bảng 2.1 Bảng thông số kỹ thuật của máy kéo MTZ-50

Công suất động cơ

Số vòng quay

Trang 27

Hệ thống lái

Lực nâng tối đa (kg)

Chế độ làm việc của trục thu công suất (PTO)

Khoảng cách giữa hai bánh sau (mm)

Trang 28

2.2.2 Bộ phận chuyên dùng

Sử dụng máy đào mương liên hợp với máy kéo MTZ-50

Hình 2.2 Máy đào mương lắp trên máy kéo MTZ-50Thông số của máy đào mương

Trang 29

b. Địa hình:

Đồng bằng sông Cửu Long được hình thành chủ yếu là phù sa mới của

hệ thống sông Mêkông Phía Đông và Bắc là các bậc thềm phù sa cổ có địahình tương đối cao 4 – 5m Phía Tây và Nam thấp dần thoải ra phía biển Chỗthấp nhất là Đồng Tháp Mười, độ cao 0,5m, trong khi địa hình núi phía BắcThất Sơn – An Giang và Tây Bắc Hà Tiên, Hòn Đất – Kiên Giang rất cao, caonhất là đỉnh núi Cấm 780m Nhìn chung, độ cao trung bình của Đồng bằngsông Cửu Long là 2m, tương đối bằng phẳng và chênh lệch về độ cao khôngđáng kể Điều kiện đất đai bằng phẳng, màu mơ, độ phì nhiêu cao và thời tiếtkhí hậu ôn hoà, lượng nước mặt và nước ngầm phong phú, là điều kiện thuậnlợi cho vùng phát triển sản xuất nông nghiệp với các loại cây trồng hết sứcphong phú bao gồm: Cây lương thực (lúa, ngô, khoai lang,…); cây thực phẩmbao gồm đủ các loại rau và cây ăn củ, quả, lá, thân; cây công nghiệp ngắnngày như lạc, đỗ tương, mía, dứa, dưa hấu, rau các loại v.v…và các loại cây

ăn quả nhiệt đới như cam, quít, chôm chôm, xoài, dừa, măng cụt, sầu riêng,vú sữa v.v… Nhưng trong đó, cây lúa và cây hoa màu có diện tích trồng lớnnhất, năm 2009 diện tích cả năm 3,8ha và sản lượng 20,63 triệu tấn

Trang 30

2.3 Nội dung nghiên cứu

Nghiên cứu lý thuyết về khả năng kéo, bám, ổn định và tiêu hao nhiênliệu của liên hợp máy kéo MTZ-50, xây dựng các đồ thị khả năng kéo, bámtrên các loại đường khác nhau Xác định trị số các góc ổn định của liên hợpmáy kéo MTZ-50 khi làm việc trên các loại đất khác nhau

2.4 Phương pháp nghiên cứu

2.4.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

- Lý thuyết ô tô máy kéo

- Lý thuyết liên hợp máy

- Lý thuyết cơ học kỹ thuật

2.4.2 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm

- Phương pháp thí nghiệm ô tô máy kéo

- Phương pháp xác định tọa độ trọng tâm của liên hợp máy

Trang 31

Chương 3 NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT VỀ KHẢ NĂNG KÉO, BÁM, ỔN ĐỊNH

VÀ TIÊU HAO NHIÊN LIỆU CỦA MÁY KÉO MTZ-50

LIÊN HỢP VỚI MÁY ĐÀO MƯƠNG 3.1 Nghiên cứu lý thuyết về khả năng kéo, bám của máy kéo khi liên hợp với máy đào mương

Khả năng kéo của máy kéo MTZ-50 là một chỉ tiêu kỹ thuật quan trọng

để xác định tải trọng cho máy Khả năng kéo cho ta biết những điều kiện cụthể về máy làm được những công việc gì? Với tải trọng là bao nhiêu? Vớimáy kéo MTZ-50 sử dụng động cơ diezel 4 kỳ 4 xylanh, công suất 55 mã lực,tiêu thụ nhiên liệu ở mức trung bình, có trục thu công suất và hệ thống treothủy lực phía sau Máy có kết cấu hợp lý, có khả năng kéo bám tốt và thíchhợp với mọi loại đất: Ruộng khô, ruộng nước, đất vườn… Khi nghiên cứu taxét sơ đồ trong trường hợp tổng quát khi máy làm việc như sau (hình 3.1)

h w

h g

M f1

Z 1

Trang 33

Theo sơ đồ làm việc (Hình 3.1) ta có các lực tác dụng lên máy kéoMTZ-50 bao gồm:

- Trọng lượng G của máy kéo được chia làm hai thành phần Gsin và Gcos ;

- Lực quán tính Pj;

- Lực cản độ dốc Pi = Gsin ;

- Lực cản lăn của đất tác dụng lên bánh xe Pf có phương song song với phương chuyển động;

- Lực cản không khí tác dụng lên đầu máy Pw;

- Lực kéo tiếp tuyến: Fk có phương song song với phương chuyển động;

- Tổng phản lực pháp tuyến của mặt đất tác dụng lên bánh Z;

Ta có phương trình cân bằng lực kéo như sau:

Fk = Pf Pj Pi Pw ± Pm

Do địa hình đất nông nghiệp của ĐBSCL tương đối bằng phẳng nên khimáy chuyển động ổn định với vận tốc nhỏ do đó ta có thể bỏ qua lực cảnkhông khí và lực cản quán tính, Khi đó:

Fk = Pf PiNhư vậy để tính được khả năng kéo của máy kéo MTZ-50 ta sẽ tínhtoán các thành phần lực của phương trình trên

3.1.1 Tính lực kéo tiếp tuyến của máy kéo MTZ-50

Lực kéo tiếp tuyến là phản lực của đất tác dụng lên bánh xe và khi nóchuyển động thì bánh xe tác động lên mặt đất làm đất biến dạng và sẽ tácdụng lên bánh một lực ngược lại theo chiều chuyển động của máy, đẩy máy

Trang 34

về phía trước, lực này gọi là lực kéo tiếp tuyến Lực tác dụng của bánh xe lên đất là do bánh chủ động tạo ra [24].

Lực kéo tiếp tuyến trên bánh chủ động được tính theo công thức:

Mk - Mô men xoắn trên trục bánh chủ động,

N.m; Me - Mô men xoắn của trục cơ, N.m;

i – Tỷ số truyền chung của hệ thống truyền lực từ động cơ đến bánh chủ động;

Rb – Bán kính của bánh chủ động, R = 0.8 m

- Hiệu suất của hệ thống truyền lực, = 0,88

Mô men xoắn của động cơ được tính theo công thức:

M e

Trong đó:

Ne – Công suất động cơ, kW;

ne – Số vòng quay trục động cơ, vòng / phút;

Đối với máy kéo MTZ-50 có công suất tối đa Ne = 48 kW

Số vòng quay ne = 1700 vòng / phút;

Ta có: Me =

Trang 37

i = (3.3)

Tron

g đó:

ne- Số vòn

g qua

y của độn

g cơ(17

00 vòn

g / phút)

ns – Số vòn

Trang 38

Vận tốc tiếp tuyến của bánh chủ động là:

V = r

=V

r

Trong đó:

- : Vận tốc góc của bánh chủ động

- r: Bán kính bánh chủ động

Vận tốc góc của bánh chủ động xác định theo

công thức

=2 n s

Trang 40

Thay các số liệu trên vào công thức (3.3) ta được:

i =1700

29, 86

= 16874,2 N

- Xét trường hợp V = 14,5 km / h

Định dạng
Số trang	93
Dung lượng	3,79 MB

Nghiên cứu khả năng làm việc của máy kéo MTZ 50 liên hợp với máy đào mương để phục vụ tưới tiêu cho hoa màu ở đồng bằng sông cửu long​

Nghiên cứu khả năng làm việc của máy kéo MTZ 50 liên hợp với máy đào mương để phục vụ tưới tiêu cho hoa màu ở đồng bằng sông cửu long