Luận văn thạc sĩ nghiên cứu một số vấn đề động lực học của liên hợp máy john deere 5310 của máy cày phục vụ làm đất nông, lâm nghiệp​

Qua tìm hiểu và phân tích khái quát các công trình nghiên cứu trongnhững năm gần đây cho thấy việc nghiên cứu các liên hợp máy cỡ vừa và nhỏchỉ tập trung vào xác định khả năng làm việc h

Tôi xin cam -đoan,đâylàcôngtrìnhcủa riêng tôi. Các số liệu, kết quả trong luận văn là trung thực

và chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác.

BÙI THANH THỦY

Tác giả luận văn

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ VẤ

Chuyên ngànhnghệ gỗ, giấy

trực tiếp, thầy Phạm Văn Lý với những nhận xét và góp ý xác đáng, thầy Trần

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

Kim Khôi và các bạn đồng nghiệp đã tận tình giúp đỡ trong quá trình khảonghiệm tại hiện trường và xử lý số liệu đo đếm được Đến nay, Đề tài

“Nghiên cứu sự ảnh hưởng của một số yếu tố đến năng suất và chi phí năng

lượng riêng khi vận xuất gỗ rừng tự nhiên bằng tời tự hành hai trống” của tôi

đã hoàn thành và đạt được mục tiêu đề ra

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc với những sự giúp đỡ tận tình quý báu đó.Tôi xin hứa với những kiến thức đã học được trong quá trình học tập và nghiêncứu, trong điều kiện có thể tôi sẽ vận dụng vào quá trình hoạt động

LỜI CAM ĐOAN

Hà Nội, 2011

Các số liệu, kết quả trong luận văn là trung thực

BỘ GIÁOvàchưaDỤCđượcVÀaiĐÀOcôngTẠObốtrong bấtBỘkỳNÔNGcôngtrìnhNGHIỆPnàokhácVÀPTNT.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

VU G̣LÀM ĐẤ

T NÔNG, LÂM NGHIÊPG̣

Chuyên ngành: Máy và Thiết bị cơ giới hóa Nông -Lâm nghiệp

Mã số: 60.52.14

Chuyên ngànhnghệ gỗ, giấyLUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

TS Trần Nghĩa

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

TS Lê Văn Thái

Hà Nội, 2011

ĐẶT VẤN ĐỀ

Trong sự nghiệp công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước, việc cơgiới hóa phục vụ trong sản xuất nông nghiệp là việc sử dụng các thiết bị máymóc để thực hiện các công việc từ sản xuất cây giống tại vườn ươm, chuẩn bịlàm đất, trồng cây, chăm sóc, bảo vệ và thu hoạch cây trồng Để đáp ứng đượccác yêu cầu về cơ giới hóa trong sản xuất nông nghiệp ở nước ta thì việc sửdụng có hiệu quả các liên hợp máy là hết sức quan trọng Do nhu cầu thực tếphục vụ cho sản xuất ở nước ta đã nhập khẩu một số mẫu máy của nhiềunước, trong đó có một số mẫu máy thích ứng và phổ biến ở trong nước, tuynhiên việc chọn lựa chưa được nghiên cứu trên cơ sở khoa học Các máy đượcnhập khẩu chủ yếu từ các nước như Mỹ, Nhật Bản, Trung Quốc, ….Còn cácmáy cỡ nhỏ được chế tạo trong nước chủ yếu ở nhà máy cơ khí Trần HưngĐạo, nhà máy cơ khí Sông Công Thái Nguyên và một số nhà máy cơ khí ở địaphương…Tuy nhiên một số liên hợp máy sản xuất trong nước được sử dụngtrong thời gian qua có chất lượng công nghệ chế tạo chưa phù hợp với điềukiện sản xuất, cho nên việc nghiên cứu phục vụ thiết kế cũng như để nâng caochất lượng đang dần dần từng bước được củng cố và quan tâm

Trong những năm gần đây đã có nhiều đề tài nghiên cứu đề câpp̣ đến vấn

đề sử dụng máy kéo cỡ nhỏ trong sản xuất nông, lâm nghiệp như: PGS.TS.Đặng Thế Hòa Trường Đại học Nông nghiệp – Hà Nội, PGS – TS NguyễnNhật Chiêu Hội Khoa học lâm nghiệp, TS Nguyễn Văn Đạt Trường Đại họcTây Nguyên Những đề tài trên tập trung nghiên cứu cải tiến, lắp thêm một

số bộ phận công tác nhằm nâng cao hiệu quả khả năng sử dụng của liên hợpmáy trong điều kiện sản xuất nông, lâm nghiệp Tuy nhiên vấn đề động lựchọc của liên hợp máy phục vụ khâu làm đất nông, lâm nghiệp ở nước ta thìhầu như các đề tài đề cập đến còn rất ít

Qua tìm hiểu và phân tích khái quát các công trình nghiên cứu trongnhững năm gần đây cho thấy việc nghiên cứu các liên hợp máy cỡ vừa và nhỏchỉ tập trung vào xác định khả năng làm việc hoặc cải tiến một số hệ thốnghay cơ cấu riêng lẻ, mà chưa chú ý đầy đủ đến các tính chất hoạt động thực tếcủa liên hợp máy trong sản xuất nông, lâm nghiệp, mối tương quan qua lạigiữa liên hợp máy và đối tượng tác động Trong điều kiện làm việc cụ thể có

sự sai số rất lớn so với các giả thuyết khi tính toán thiết kế và nó ảnh hưởngtrực tiếp đến khả năng làm việc, hiệu quả và chất lượng công việc của liênhợp máy

Tuy các liên hợp máy cỡ nhỏ có tốc độ truyền động thấp, xong do cókhối lượng chuyển động, mô men quán tính nhỏ và những đặc điểm kết cấuriêng nên rất dễ nhạy cảm với các tác động động lực học trong quá trình liênhợp với máy công tác Để đánh giá và nâng cao hiệu quả sử dụng của quátrình làm việc của liên hợp máy và đưa ra giới hạn phạm vi làm việc nhằm cảithiện liên hợp máy sao cho thích ứng với các điều kiện làm việc thực tế trongsản xuất nông, lâm nghiệp ở nước ta, cần thiết phải nhận dạng các chế độđộng lực học của liên hợp máy Có nghĩa là chúng ta phải nắm được về địnhtính và định lượng các tác động động lực học đến khả năng làm việc cũng nhưđến chất lượng công việc, độ bền của các chi tiết máy và tính năng điều khiểncủa liên hợp máy

Với những lý do trên tôi thực hiện đề tài “ Nghiên cứu một số vấn

đề động lực học của liên hợp máy John Deere 5310 với máy cày phục vụ làm đất nông, lâm nghiệp”.

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tình hình trang bị máy kéo và áp dụng cơ giới trong sản xuất nông, lâm nghiệp nước ta

Từ năm 2000 đến nay, khi sự nghiệp đổi mới do Đảng khởi xướng vàlãnh đạo đã có nhiều chính sách mới được ban hành ngày càng đồng bộ Làmcho sản xuất nông, lâm nghiệp đã chuyển từ tự cung, tự cấp sang sản xuấthàng hóa Tính đến tháng 4 năm 2005 cả nước đã trang bị trên 16,3 triệu mãlực dùng trong sản xuất nông, lâm nghiệp và thủy lợi Bình quân trang bịđộng lực cho một ha canh tác đạt 0,8 mã lực, do điều kiện phát triển kinh tế ởcác vùng khác nhau nên việc trang bị động lực cũng khác nhau Cao nhất làTây nguyên đạt 1,78 mã lực/ha Đông Nam bộ 1,25 mã lực/ha, Đồng BằngSông Cửu Long 0,98 mã lực/ha Trong khi đó khu 4 cũ và Trung du miền núiphía bắc mới chỉ đạt 0,36 mã lực/ha, [11]

Trong 10 năm gần đây số máy kéo các loại tăng 5,5 lần, động cơ dieselsản xuất trong nước đạt 8,3 lần, các loại máy canh tác khác phục vụ sản xuấtnông, lâm nghiệp và chăn nuôi tăng vượt bậc Các phương tiện vận chuyển ởnông thôn phát triển mạnh, hiện có 100.000 xe vận tải nhỏ và 875.650 tầuthuyền cơ giới Tỉ lệ diện tích gieo trồng cây hàng năm được cày bừa bằngmáy đạt 7,2 %, trong đó máy kéo cỡnhỏ được xác định là một nguồn động lựcquan trọng trong sản xuất

Một trong những chủ trương thực hiện công nghiệp hóa, hiện đại hóanông nghiệp và nông thôn là trang bị các loại máy kéo để cơ giới các khâu sảnxuất Việc trang bị các loại máy kéo để phục vụ sản xuất trong các hộ gia đìnhnông dân đang được người dân chú trọng đầu tư mua sắm Nhiều loại máykéo cỡ nhỏ đã được nhập vào Việt nam với số lượng lớn và phân theo cácvùng lãnh thổ Các loại máy kéo cỡnhỏ được nhập và sử dụng ở Việt Nam chủyếu do các nước Mỹ, Nhật Bản, Hàn Quốc và Trung Quốc sản xuất

Nhu cầu sử dụng nguồn liên hợp máy cỡ vừa và máy kéo nhỏ ở cácvùng núi phía Bắc, Tây nguyên và Đông Nam Bộ còn rất lớn, trong các ngànhchế tạo máy và sản xuất trong nước chỉ mới cung cấp được khoảng 17% [19].Chính vì vậy thị trường trong nước còn tràn ngập các loại máy kéo nhỏ củaTrung Quốc với giá cao và chất lượng chưa tốt Máy kéo qua sử dụng củaNhật cũng tràn vào Việt Nam, có chất lượng chế tạo tốt hơn nhưng giá thànhđắt và phụ tùng thay thế khan hiếm Ngành chế tạo máy nước ta trong nhữngnăm hội nhập WTO đã gặp nhiều khó khăn hầu hết các máy kéo cỡnhỏ chếtạo trong nước đều sao chép mẫu của Mỹ, Trung Quốc, Nhật Bản ra đời cáchđây nhiều thập kỷ, đơn điệu về mẫu mã lạc hậu về tính năng kĩ thuật [19].Ngay cả việc sao chép mẫu cũng chưa có căn cứ khoa học đầy đủ để có đượcnhững máy phù hợp với điều kiện sử dụng ở nước ta Trong những năm gầnđây các công ty chế tạo động cơ (viết tắt là VINAPPRO), công ty máy kéo vàmáy Nông nghiệp (viết tắt là VIKYNO), công ty Diesel Sông Công ở phíaBắc (viết tắt DISOCO) đã có nhiều tiến bộ trong việc thay đổi chủng loại,nâng cao chất lượng, phát triển số lượng và đã bước đầu có xuất khẩu sangcác nước trong khu vực

Thưcp̣ hiêṇ cơ giới hóa nông, lâm nghiêpp̣ theo quan điểm của Lênin:

“Muốn thay đổi tâpp̣ quán thói quen của người tiểu nông cần hàng chucp̣ vaṇ

máy kéo” Tới nay tỷlê p̣công viêcp̣ sử dungp̣ máy móc tăng lên đáng kể Tinh́ đếntháng 4 năm 2005 cảnước đa ̃trang bi p̣trên 16 triêụ ma ̃lưcp̣ dùng trong sản xuất

nông, lâm nghiêp,p̣ thủy sản Binh̀ quân trang bi độngp̣ lưcp̣ cho môṭha canh tác đaṭgần 0,8 ma ̃lưc/ha,p̣ do điều kiêṇ sản xuất, phát triển kinh tế từng khác nhau nên viêcp̣ trang bi p̣đôngp̣ lưcp̣ cũng khác nhau Cao nhất làTây Nguyên đaṭ 1,78

ma ̃lưc/ha,p̣ đông Nam Bô p̣1,25 ma ̃lưc/p̣ ha, đồng bằng sông Cửa Long 0,98 ma ̃lưc/ha,p̣ trong khi đómiền trung vàkhu vưcp̣ miền núi phía bắc chỉđaṭ 0,36 ma ̃lưc/hạ.[8]

Do yêu cầu của quátrình công nghiêpp̣ hóa, hiêṇ đaịhóa nông nghiêpp̣ nôngthôn Nhu cầu trang bi p̣máy kéo đểcơ giới hóa các khâu sản xuất làrất lớn.

Trong khi đó, nền cơ khítrong nước chưa theo kipp̣ cơ giới hóa nông nghiêp,p̣sốlươngp̣ máy kéo sản xuất ởtrong nước chỉđáp ứng đươcp̣ 17% nhu cầu Dođóthi p̣trường máy kéo trong nước tràn ngâpp̣ các loaịmáy kéo nhâpp̣ khẩu củaTrung Quốc, NhâṭBản, My… ̃ Trong những năm gần đây, nhànước đa ̃có rất

nhiều chinh́ sách ưu tiên kích thích phát triển nền cơ khínông nghiêpp̣ trongnước, nhưng vâñ chưa cóbước tiến triển đáng kể Điều này là do sản phẩmtrong nước không thểcanḥ tranh với hàng nhâpp̣ khẩu vềgiácảvà chất lươngp̣ Do

đó, đểthúc đẩy sản xuất máy móc phucp̣ vu p̣cơ giới hóa nông nghiêp,p̣ nông thôn,

cần cósư p̣nỗlưcp̣ từ rất nhiều phía, các công ty cơ khí, nhà nước, nhàkhoa hocp̣.[11]

Hiện nay đã có những tiến bộ nhất định trong ngành chế tạo máy,nhưng máy kéo do Việt Nam sản xuất được thị trường trong nước chấp nhậnvới số lượng còn rất nhiều hạn chế do chất lượng các máy còn chưa đảm bảo,chưa đáp ứng được các yêu cầu tính năng kỹ thuật đặt ra Do đó, cần phải tậptrung đầu tư nghiên cứu tính toán thiết kế, đổi mới qui trình công nghệ cho rađược sản phẩm có chất lượng, phù hợp với đặc điểm và tính chất công việc

mà máy đảm nhận Mục tiêu của ngành chế tạo máy nước ta là phấn đấu đếnnăm 2020 chế tạo khoảng 10.000 máy kéo cầm tay cỡ 6 – 15 mã lực/năm,chiếm lĩnh được toàn bộ thị trường máy kéo cỡ nhỏ trong nước, cùng với kéo

cỡ lớn đạt được

Trong quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa nông nghiệp và nông thôn, thìviệc cơ giới hóa các khâu công việc trong sản xuất đòi hỏi lượng máy mócthiết bị cơ giới rất lớn, trong đó chủ yếu là các loại máy kéo và liên hợp máykéo Máy kéo được sử dụng ở nước ta đã góp phần cơ giới hóa nhiều côngviệc trong sản xuất Những năm gần đây tỷ lệ cơ giới hóa khâu làm đất bìnhquân cả nước đạt 63,8 %, cao nhất là đồng bằng Sông Cửu Long đạt 87 %,

Đông Nam bộ 75 %, Đồng Bằng Sông Hồng và duyên hải Nam Trung bộ trên

65 %, các vùng khác xấp xỉ 41 % Trong khâu thu hoạch lúa việc đập và làmsạch bằng máy liên hoàn phát triển khá nhanh, hiện có 890.000 máy đập lúađộng cơ các loại Khả năng phòng trừ sâu bệnh được tăng lên nhờ có hàngnghìn máy bơm thuốc trừ sâu các loại Về tưới tiêu đến cuối năm 2005 nhànước đầu tư xây dựng trên 76.000 công trình thủy lợi lớn nhỏ và 6000 trạmbơm các loại, hàng năm đạt khối lượng nước tưới 110.000 triệu m3/h, tiêu úng100.000 triệu m3/h Ngoài ra hộ gia đình nông dân tự trang bị gần 1.800.000máy bơm nhỏ các loại [11]

Với viêcp̣ nhànước chủtrương phát triển đa dangp̣ hóa nền kinh tế, khuyến khích phát triển kinh tếhô p̣gia đình, kinh tếtrang trai,p̣ do đónhu cầu trang bi p̣ máy kéo cỡnhỏcho sản xuất nông, lâm nghiêpp̣ làrất lớn Vìvâỵ cần đầu tư, quan tâm hơn nữa tới linh ̃ vưcp̣ này, đểsớm hoàn thành mucp̣ tiêu công nghiêpp̣ hóa, hiêṇ đaịhóa nông nghiêpp̣ nông thôn

1.2 Một số tính chất và đặc điểm động lực học liên hợp máy kéo cỡ nhỏ

Liên hợp máy kéo cỡ nhỏ khi làm việc trong sản xuất nông, lâm nghiệpchịu tác động của các điều kiện ngoài thay đổi, được nhìn nhận là đa yếu tố và

đa dạng Có thể kể đến là tính chất không bằng phẳng của trái đất, tính chấtkhông đồng nhất của trái đất, tính đa dạng về cơ cấu cây trồng, tính phức tạp

và đa dạng của các quá tình công nghệ v.v… Các yếu tố này chủ yếu ảnhhưởng đến độ không đồng đều của tải trọng và các chỉ tiêu của quá trình côngnghệ mà máy cần hoàn thành cũng như chi phí năng lượng Đối với liên hợpmáy khi làm việc thì tác động chủ yếu là tác động qua lại giữa bộ phận làmviệc với vật liệu và giữa bộ phận di động với mặt đất Đồng thời khi tính toán

và thiết kế máy, các trạng thái thực không được xem xét đầy đủ Đa số cáctrường hợp khi tính toán thiết kế người ta ứng dụng cơ bản là mô hình tĩnhhọc với sự lý tưởng hóa đáng kể các điều kiện làm việc thực tế, mà lẽ ra cácyếu tố này rất đa dạng và phức tạp Nhiều tác giả cho rằng khi tính toán thiết

kế cũng như nghiên cứu liên hợp máy, cần phải có một mô hình mô tả đầy đủđến mức có thể về các tính chất của liên hợp máy làm việc trong các điều kiệnkhác nhau [4].

Hoạt động của liên hợp máy có thể được xem như là phản ứng đối vớikích thích ngoài ở đầu vào và các tác động điều khiển Khi đó sơ đồ tính toán,phân tích các tính chất hoạt động của một máy bất kỳ không phụ thuộc vàocông dụng của nó mà có thể đưa ra về sơ đồ tổng quát theo nguyên lí đầu vào– đầu ra Với sơ đồ này việc nghiên cứu chủ yếu là quan hệ giữa các biến đổithông số vào và thông số ra, cũng như động lực học việc truyền và chuyển đổicác thông số đó Các thông số đầu vào có thể là tất cả các kích thích ngoài (thí

dụ thông số về điều kiện làm việc: Độ mấp mô mặt đất, lực cản của máyv.v…) và các tác động điều khiển (quá trình thay đổi ga, cắt gài côn, sang sốv.v…) tùy từng trường hợp có thể là các đại lượng vật lý như: Lực, mô menlực, chỉ tiêu cơ giới hóa khâu làm đất lên đến 60 ÷ 70% diện tích canh táctrong cả nước [7]

Liên hợp máy kéo cỡ vừa và nhỏ với công suất động cơ từ 6 – 15 mãlực (máy kéo hai bánh đẩy tay ) và 20 – 50 mã lực (máy kéo bốn bánh lái vôlăng), thường sử dụng động cơ một xilanh nằm ngang, có bộ điều chỉnh sốvòng quay động cơ kiểu bi – đĩa li tâm Khi làm việc trên mặt đất với các máykéo, tuy có tốc độ chậm nhưng do khối lượng nhỏ và mô men quán tính nhỏ,nên rất nhạy cảm với sự thay đổi của tải trọng ngoài, đặc biệt là trong điềukiện mặt đồng không bằng phẳng và tính chất không đồng nhất của đất Mộtđặc điểm khác là bánh xe máy kéo có đường kính nhỏ làm giảm khả năngbám, tăng lực cản lăn của máy kéo khi làm việc trên đất có độ ẩm cao hoặctrên đất nhiều sỏi đá [8]

Do trọng lượng và bề rộng cơ sở nhỏ, khi di chuyển trên đường khôngbằng phẳng hoặc làm việc trên đồng thì liên hợp máy rất dễ nhạy cảm với cáckích thích dao động theo phương thẳng đứng và phương ngang, điều đó phần

nào ảnh hưởng đến chất lượng khâu canh tác mà máy đảm nhận Thí dụ, khithực hiện khâu cày trọng lượng của máy cày nhỏ dẫn đến độ ăn sâu của càykém, độ mất ổn định tăng lên Đặc biệt là đối với máy nhỏ hai bánh lái càngrất nhạy cảm với dao động lắc xung quanh trục bánh xe chủ động, [8]

Liên hợp máy kéo hai bánh đẩy tay hoặc bốn bánh lái vô lăng, trongđường truyền lực từ động cơ đến bánh chủ động sau có sử dụng bộ chuyền đaithang Đặc điểm này dẫn đến hiệu suất truyền lực kém Ngoài ra theo nhiềucông trình nghiên cứu cho thấy nếu hệ truyền lực có truyền động đai kết hợpvới côn ly hợp ma sát sẽ làm giảm tải trọng khi máy kéo di chuyển

Đối với liên hợp máy kéo cỡnhỏ đẩy tay với kết cấu chỉ có phần chủđộng ở phía trước và kết cấu hệ thống lái đơn giản, điều khiển bằng cônchuyển hướng và không có trợ lực lái, nếu tính điều khiển kém, tay lái dễ bịlắc xung quanh trục chủ động Tuy nhiên nếu ta thiết kế vị trí trọng tâm hợp

lý, vị trí tay điều khiển côn và hợp sử dụng chế độ tải trọng, chế độ tốc độ phùhợp thì sẽ cải thiện được điều khiển lái rất nhiều

1.3 Tình hình nghiên cứu động lực học của máy kéo nông nghiệp trên thế giới và trong nước

1.3.1 Trên thế giới

Đối với liên hợp máy kéo nông nghiệp cỡ lớn, các công trình nghiêncứu các chế độ động lực học đã được các nhà khoa học quan tâm đến từ lâu vàđược công bố ở nhiều công trình nghiên cứu, thường sử dụng các mô hìnhtoán học, trong đó sử dụng rộng rãi các mô hình dao động nhiều bậc tự do.Thông thường một máy kéo có 7 loại dao động: Dao động thẳng đứng, daođộng xoay trục thẳng đứng, dao động ngang, dao động xoay trục ngang, daođộng dọc, dao động xoay trục dọc, và dao động liên kết xoay quanh cân bằng.Trong các nghiên cứu riêng phụ thuộc vào phương thức và mục đích nghiêncứu có thể chỉ quan tâm đến những loại dao động nhất định còn các loại khác

bỏ qua

Muller khi phân tích các mô hình ông đã đưa ra một mô hình khônggian tả tất cả các dao động có thể của máy kéo (hình 1.1), [4].

Hình 1.1 – Mô hình không gian dao động của máy kéo

Mục tiêu của công trình này là xác định bằng tính toán tải trọng ở cáccầu của máy kéo và ôtô trong nông nghiệp khi vượt qua vật cản có kích thướclớn, do đó đã bỏ qua tác động và ảnh hưởng của tải trọng kéo, còn động cơđược giả thiết như một bánh đà có mô men quán tính cực lớn Để nghiên cứuảnh hưởng của tải trọng kéo đến lực cản lăn trong công trình trên, tác giả đãchú ý đến dao động theo phương dọc của máy kéo và các thông số cũng nhưcác yếu tố ảnh hưởng, ví dụ như mô men quán của tất cả các phần chuyểnđộng của máy kéo, độ cứng và hệ số cản dao động của bánh xe theo phươngtiếp tuyến, tính chất tác động qua lại giữa bánh xe và đất với sự thay đổi củalực kéo, ở đây giả thiết mô men chủ động của bánh xe là một hàm điều hòa

Trong mô hình trên, mô men quay của động cơ được lấy từ đặc tínhtĩnh của động cơ và hệ thống được nghiên cứu là hai hay nhiều khối lượng, bỏqua tính chất cản dao động của các phần truyền lực và tác động của dao độngthẳng đứng Popesku sử dụng mô hình thay thế để nghiên cứu về đường truyềnlực và khả năng tăng tốc theo phương dọc của máy kéo, trong đó cũng bỏ quadao động thẳng đứng [4] Kết quả tính toán và mô hình nghiên cứu thựcnghiệm các tác động động lực học rất phù hợp

Khi nghiên cứu về ảnh hưởng của mô men quay động cơ đến các hệthống khác của liên hợp máy thì Vantjutov, Peters và Kutkov [4], đã mô tả tácđộng động lực học của động cơ và máy điều chỉnh vào hệ thống liên hợp máybởi hai phương trình vi phân Quan hệ giữa các thông số của động và máyđiều chỉnh cũng như tác động qua lại của chúng được biểu diễn một cách đơngiản theo dạng quan hệ tuyến tính giữa mô men với vận tốc gốc Trong côngtrình này không quan tâm đến quá trình bên trong và các quá trình biến đổinăng lượng phức tạp ở các chế độ làm việc động lực học của động cơ

Khi nghiên cứu động lực học quá trình khởi hành và phanh của máykéo bốn bánh chủ động thì Ksenvin và Solonski đã quan tâm đến dao độngthẳng đứng và các dao động khác của máy kéo Các thông số động lực học vàcác hiện tượng vật lí được miêu tả đầy đủ ở một mô hình thay thế Tác độngqua lại giữa đất và bánh xe cũng được tính đến, thông qua sự phụ thuộc củalực chủ động bánh xe vào phản lực của đất theo phương thẳng đứng, tính chấtbám và trượt của bánh xe được đặc trưng hóa

Vogel với công trình của mình đã góp phần làm rõ tính chất động lựchọc của một liên hợp máy cày khi lực kéo, tải trọng thẳng đứng và các daođộng (hình 1.2)

Hình 1.2- Mô hình máy kéo theo Vogel

Mục đích của công trình này là xác định tính chất biên độ, tần số củacác thông số làm việc như vận tốc quay của động cơ, độ trượt, tốc độ chuyểnđộng, mô men chủ động của bánh xe, tải trọng lên cầu và lực kéo Ngoài racòn giải thích được các hiệu ứng động lực học có dẫn đến sự tổn thất trượthay không Với một mô hình dao động liên kết tính đến các tính chất đàn hồi,cản của hệ truyền lực và bánh xe, mô men quán tính của các phân tử chuyểnđộng, dao động lực kéo và cả tác động qua lại của bánh xe vào đất, tác giả đãthực hiện được việc tính toán mô hình cũng như trong nghiên cứu thựcnghiệm Trong công trình này mô men của động cơ cũng được biểu diễn làhàm số tuyến tính của tốc độ quay Qua kết quả tính toán mô hình có thể chỉ

ra rằng trong các điều kiện hoạt động nhất định, sự dao động của lực kéo gâyảnh hưởng lớn hơn so với ảnh hưởng của dao động tải trong thẳng đứng đếntính chất động lực học của việc truyền công suất

Công trình của Pluznikov và Solonski đã tạo ra một mô hình phỏngmáy kéo khi thiết kế với sự hỗ trợ của máy tính Mô hình đã hệ thống quáđược các phương án cấu trúc, thí dụ hộp số cơ học, cơ học – thủy lực và hộp

số thủy lực, máy kéo bốn bánh hay bánh tự động, trục thu công suất loại độclập hay phụ thuộc, các phương án liên hợp và các quá trình làm việc, cũngnhư các phương án hoạt động của quá trình khởi hành sang số và chuyển độngdừng Các thông số động cơ được thay thế bởi các quan hệ hàm số giữa mômen quay và chi phí nguyên liệu phụ thuộc và tốc độ quay và hành trình taythước mô hình chưa quan tâm đến tính chất đàn hồi và giảm chấn của bánh xecũng như hệ thống truyển lực

Để mô tả tính chất tiếp xúc giữa đất và bánh xe khi liên hợp máy làmviệc nhiều tác giả đã đưa vào mô hình nghiên cứu quan hệ bám trượt củanhiều dạng khác nhau Trong tác giả đã đưa ra một mô hình phản ánh khá đầy

đủ cả về tính chất hoạt động và cấu trúc của máy kéo Mô hình mô tả tác độngqua lại giữa các quá trình làm việc của động cơ với máy điều chỉnh, tính đến

các tính chất đàn hồi và dẫn chấn của các phần tử trong hệ thống các tính chấtbám và trượt của bộ ly hợp cũng như của bánh xe với mặt đường, tính chất biếnđổi mô men quay, tốc độ quay và mô men quán tính qua hệ thống truyền lực

Mục đích của công trình này là nghiên cứu các trạng thái hoạt động củamáy kéo khi tải trọng ngoài hai lỗi cũng như khi có tác động điều khiển điềuchỉnh Tuy nhiên công trình này mới chỉ dừng lại ở việc nghiên cứu tính chấthoạt động của kéo bánh hơi khi di chuyển trên nền cứng

Qua các phân tích trên có thể nhận xét rằng: Các chế độ động lực họccủa các máy kéo nông, lâm nghiệp, đã được nghiên cứu từng phần hoặc theocác vấn đề riêng bằng lí thuyết, hoặc thực nghiệm đã và đạt được các kết quảrất đáng kể, tuy nhiên các mô hình nghiên cứu chưa mô tả một cách hoàn hảođầy đủ các tính chất hoạt động của liên hợp máy như tác động qua lại bằngđộng cơ đến máy công tác Các tính chất hoạt động của động cơ được xácđịnh bởi những quá trình phức tạp, thí dụ như các quá trình lưu động của khíhoặc các quá trình điều chỉnh thường chỉ được mô tả bởi một đặc tính mô men

tinh, ̃ hoặc tinh ̃ tương đương hoặc một hàm số phụ thuộc thời gian xác địnhbằng thực nghiêṃ Một số công trình sự tác động qua lại giữa động cơ – máyđiều chỉnh và các phần tử khác của liên hợp máy kéo được đề cặp đến xongmáy chỉ dừng lại ở việc nghiên cứu máy kéo cở lớn di chuyển trên nền cứng

1.3.2 Ở Việt Nam

Máy kéo bánh hơi được sử dụng làm nguồn động lực trong sản xuấtnông lâm nghiệp ở nước ta chủ yếu nhập từ nước ngoài, rất đa dạng về chủngloại và phạm vi công suất và có đặc điểm riêng, cụ thể: [11]

- Máy kéo nhập từ Nhật Bản chủ yếu của các Hãng như Komatsu,Kubota, Shibaura đặc điểm chung của chúng là có cấu tạo phức tạp, nhữngmáy này tuy có độ bền, độ tin cậy cao và tiện nghi sử dụng tốt nhưng khi nhậpvào nước ta thường là máy cũ, không có máy công tác kèm theo, phụ tùngthay thế sửa chữa khó khăn và giá bán tương đối cao

- Mẫu máy nông nghiệp nhập từ các nước trong khối Đông Âu có cấutạo phức tạp, kết cấu cồng kềnh, độ bền của các chi tiết không cao và giá bán

ở mức khá cao Điển hình như MTZ50, Belaruts của Liên xô cũ, MT8 của Tiệp khắc Hiện nay các mẫu này ở nước ta còn lại rất ít

- Máy kéo nhập từ Trung Quốc có kết cấu đơn giản, độ bền các chi tiếtkhông cao nhưng giá bán rẻ, điển hình như máy kéo Xinhtai 120, Máy kéoDFH 180, Thạch Gia trang 15, sư tử vàng 120

- Máy kéo nhập từ Mỹ chủ yếu ở Đồng bằng sông Cưu Long, điển hình

là Máy kéo Jonh Deere loại 4x2 và loại 4x4 Đặc điểm chính của loại này làcông suất trong bình rất thích hợp cho các khâu canh tác, tuổi thọ các chi tiếtcao, làm việc tin cậy và giá thành bán không cao

Ngoài những máy kéo nhập ngoại, chúng ta đã chế tạo được một số loại nhưBông sen 20, 15 và 12, máy kéo Kim Bảng – 1550A Tuy nhiên các laoij máykéo tronmg nước còn bộc lộ nhiều nhược điểm trong sử dụng nên tỷ lệ trang

bị tại các vùng còn thấp

Việc nghiên cứu về tính chất động lực học của liên hợp máy kéo trongnông nghiệp nước ta cũng chưa được quan tâm đúng mức Trong chương trìnhnghiên cứu của Viêṇ Cơ Điện Nông Nghiệp (1981 – 1985) đã tiến hànhnghiên cứu thực nghiệm liên hợp kéo cỡ nhỏ hai bánh theo mô hình một mắt,

đã xây dựng được hàm truyển cho liên hợp máy kéo cỡnhỏ làm việc với cày

và nhận xét của máy kéo nhỏ khi làm việc với độ ổn định thấp hơn nhiều somáy kéo Jonh Deere 5310 Tuy nhiên còn các vấn đề động lực học của quátrình kéo bám, ổn định của liên hợp máy khi làm việc trên địa hình dốc, cácquá trình điều khiển, điều khiển cũng như tính chất tải trọng của các phân tửriêng đã được nhiều tác giả quan tâm, cụ thể như sau:[7]

Năm 2000, TS Đặng Tiến Hoà thưcp̣ hiêṇ đềtài “ nghiên cứu môṭ số vấnđềđôngp̣ lưcp̣ hocp̣ của liên hơpp̣ máy kéo cỡnhỏ2 bánh” tác giả đã đưa ra mô hìnhnghiên cứu một số đặc tính động lực học của máy kéo BS12 và một

Năm 2001, TS Nguyễn Tiến Đạt nghiên cứu cơ sở lý thuyết và thựcnghiệm của việc sử dụng máy kéo cỡ nhỏ để cơ giới hoá khâu vận xuất gỗrừng trồng Việt Nam Công trình đã nghiên cứu ảnh hưởng của độ mấp mômặt đường, tốc độ và tải trọng tới một số đặc tính động lực học của máy kéo

có công suất nhỏ với thiết bị tời cáp khi vận xuất gỗ rừng trồng

Năm 2002, TS Nguyễn Văn Quân đã xây dựng cơ sở lý thuyết xácđịnh một số thông số cơ bản của trang bị lam nghiệp chuyên dùng kèm theoMKNN, lực tải công nghệ tác dụng lên máy kéo và trang bị chuyên dùng khiLHM vận xuất gỗ nhỏ rừng trồng

Năm 2002, Thạc sỹ Nguyễn Văn An đã nghiên cứu ảnh hưởng của độmấp mô mặt đất và tốc độ chuyển động đến phản lực pháp tuyến lên cầu trướccủa máy kéo DFH-180 khi vận xuất gỗ rừng trồng

Năm 2002, Thạc sỹ Nguyễn Văn Vệ đã nghiên cứu dao động thẳngđứng của ghế ngồi trên máy kéo DFH-180 khi vận xuất gỗ và biện pháp giảmxóc cho người lái

Năm 2002, Thạc sỹ Nguyễn Đức Sỹ đã nghiên cứu ổn định động lực họcdọc liên hợp máy kéo cỡ nhỏ vận xuất gỗ khi khởi hành theo hướng lên dốc

Năm 2002, Thạc sỹ Phạm Minh Đức đã nghiên cứu khả năng kéo bámcủa liên hợp máy kéo DFH-180 khi sử dụng rơ moóc một trục vận chuyển gỗnhỏ rừng trồng Công trình đã nghiên cứu mối quan hệ giữa tải trọng kéo,

khoảng cách từ móc nối tới rơ moóc và một số chỉ tiêu kéo-bám của máy kéo,kích thước tối ưu của rơ moóc một trục.

Năm 2007, Thạc sỹ Nguyễn Hồng Quang đã nghiên cứu về dao độngcủa máy kéo Shibaura với thiết bị tời cáp khi vận xuất gỗ theo phương phápkéo nửa lết, làm cơ sở cho việc hoàn thiện thiết kế và chọn chế độ sử dụnghợp lý LHM kéo khi vận xuất gỗ rừng trồng

Năm 2010, Thạc sĩ Nguyêñ Văn Hiếu với đềtài “nghiên cứu môṭ số vấnđềđôngp̣ lưcp̣ hocp̣ của liên hơpp̣ máy kéo BS12 trong khâu làm đất nông lâmnghiêpp̣” tác giả đã xác định được khả năng kéo bám cũng như tính ổn định củaliên hợp máy phục vụ khâu canh tác trên đất nông lâm nghiệp

1.4 Kết luận chương 1

Trong những năm gần đây tình hình áp dụng máy móc thiết bị để cơgiới các khâu trong sản xuất nông lâm nghiệp ngày càng tăng không ngừng.Máy kéo được sử dụng phục vụ canh tác nông lâm nghiệp rất phong phú vềchủng loại và phạm vi công suất rất rộng Máy kéo được sử dụng phổ biến tạicác Tỉnh Miền bắc nước ta được nhập từ Trung Quốc, Nhật Bản và máy kéođược sản xuất trong nước còn tại các Tỉnh vùng Tây nguyên và đồng bằngsông Cửu Long chủ yếu dùng máy kéo nhập khẩu từ Nhật Bản và Mỹ

Việc nghiên cứu các yếu tố động lực học của LHM kéo nông nghiệp đãđược nhiều tác giả đầu tư nghiên cứu và đạt những kết quả nhất định Cáccông trình nghiên cứu đó đã góp phần đóng góp tích cực cho các hoạt độngsản xuất nông lâm nghiệp ở nước ta, kết quả nghiên cứu có ý nghĩa lớn choviệc hoàn thiện thêm kết cấu và chọn ra chế độ sử dụng hợp lý an toàn và hiệuquả khi làm việc

Máy kéo John Deere của Mỹ được nhập vào nước ta trong những nămgần đây với số lượng khá lớn tại khu vực đồng bằng sông Cửu Long Đểsửdungp̣ liên hơpp̣ máy John Deere 5310 môṭ cách có hiêụ quảtrong sản xuất nông,lâm nghiêpp̣ thìcòn nhiều vấn đềvềky ̃thuâṭảnh hưởng trưcp̣ tiếp lên liên hơpp̣ máy

làm viêcp̣ như: Các lưcp̣ cản, thông sốvềcủa thưcp̣ đia,p̣ khảnăng kéo bám, điạ hinh̀ Nên việc khảo sát các chếđô p̣đôngp̣ hocp̣ vàđôngp̣ lưcp̣ hocp̣ của

liên hơpp̣ máy John Deere 5310 với máy cày để làm đất nông lâm nghiệp làrấtcần thiết nhằm đề xuất giải pháp hoàn thiêṇ vềmăṭkết cấu, sử dụng hợp lý,nâng cao năng suất vàchất lươngp̣ làm viêcp̣

Chương 2 MỤC TIÊU, NỘI DUNG, ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Mục tiêu nghiên cứu

Xác đinḥ môṭ sốthông sốvềđôngp̣ hocp̣ vàđộng lực học của liên hợp máyJonh Deer 5310 với máy cày khi làm đất sản xuất nông, lâm nghiệp Kết quảnghiên cứu đạt được góp phần bổ sung những cơ sở khoa học cho việc xácđịnh khả năng làm việc và sử dụng hợp lý liên hợp máy

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 lớn

đã và đang sử dụng các thiết bị để cơ giới hóa các khâu sản xuất nhằm nângcao hiệu quả và chất lượng công việc

Cùng với sư p̣phát triển của kinh tế nông nghiêpp̣ nông thôn Trong nhữngnăm gần đây ởnước ta, các loaịmáy kéo cỡnhỏvàvừa đươcp̣ sử dụng phổ biếnphục vụ cơ giới hóa các khâu công việc trong sản xuất nông lâm nghiệp,đólàmáy kéo Shibaua-SD2843, SD 3100, Kubota, DFH-180, máy kéo BôngSen 6,8,12,15, máy kéo John Deere 5310 Viêcp̣ đưa máy kéo vào phucp̣ vup̣sản xuất nông, lâm nghiêpp̣ giúp người nông dân nâng cao năng suất, cải thiêṇđiều kiêṇ lao đông,p̣ đáp ứng kipp̣ thời vu p̣gieo trồng, nâng cao hiêụ quảkinh tế

Trong những năm gần đây máy kéo John Deere đa ̃đươcp̣ nhâpp̣ khẩu về ViêṭNam với số lượng khá lớn, chủyếu làmáy kéo bánh hơi với công suất trung

binh̀ làm nguồn động lực cho các máy làm đất, thu hoạch Qua khảo sát thực

tế cho thấy tại khu vực đồng bằng sông Cửu Long sử dụng chủ yếu loại 5310 với một cầu chủ động liên hợp với máy cày đĩa phục vụ khâu làm

đất canh tác Vì vậy đề tài chọn máy kéo Jonh Deere 5310 liên hợp với máy

cày đĩa làm đối tượng nghiên cứu

2.2.1 ĐăcG̣ tinh ky thuâṭcua may keo John Deere-5310

́́

14 Chiều dai cơ sơ

15 Chiều rộng cơ sở cầu trước

16 Chiều rộng cơ sở cầu sau

17 Số vòng quay chạy không cực đại

21 Công suất đôngp̣ cơ

22 Sốvong quay cua trucp̣ cơ

Tốc đô p̣di chuyển trên măṭđấtSốtruyền: A1

23

2.2.2 Bô G̣phâṇ chuyên dùng

Sử dụng cày đĩa do Tây Ban Nha chế tạo vàlắp ráp taịViêṭNam, liênhợp với máy kéo John Deere 5310

Hình 2.2 – Cày đĩa lắp trên máy kéo Jonh Deere 5310

Thông số của cày: Rộng: 1900 mm

Dài: 2200 mmCao: 1100 mmKhối lượng: 850 kgChiều rộng lưỡi cày: 660mm

2.3 Phaṃ vi nghiên cứu

Xác đinḥ một số thông số động học và động lực học của liên hơpp̣ máykéo John Deere với cày đĩa phục vụ canh tác nông lâm nghiệp trên nền đấtthuần thục, không cógốc cây, đávụn ở điạ hinh̀ dốc từ 0º đến 20º

2.4 Nội dung nghiên cứu

2.4.1 Nghiên cứu lý thuyết

- Tổng quan vấn đề nghiên cứu

- Nghiên cứu động học liên hợp máy

- Nghiên cứu động lực học liên hợp máy

2.4.2 Nghiên cứu thực nghiệm

- Xác định một số thông số đặc trưng động học, động lực học của liên hợp máy khi làm việc

- Xác định tọa độ trọng tâm của liên hợp máy

2.5 Phương pháp nghiên cứu

2.5.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

- Lý thuyết ôtô máy kéo

- Lý thuyết liên hợp máy

- Lý thuyết cơ học kỹ thuật

2.5.2 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm

- Phương pháp thí nghiệm ô tô máy kéo

- Phương pháp xác định đặc trưng động học của liên hợp máy

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

Chương 3 ĐỘNG HỌC LIÊN HỢP MÁY KÉO JOHN DEERE

VỚI CÀY ĐĨA PHỤC VỤ LÀM ĐẤT NÔNG LÂM NGHIỆP

Động học liên hợp máy kéo là các qui luật chuyển động của liên hợpmáy (LHM) trong quá trình thực hiện công việc Khi thực hiện công việc trênđồng ruộng, sự chuyển động của liên hợp máy bao gồm hai phần chính làđường làm việc (trên đó LHM thực hiện công nghệ sản xuất) và đường chạykhông (không thực hiện công nghệ sản xuất như quay vòng đầu bờ, di chuyển

từ ruộng này sang ruộng khác )

3.1 Một số đặc trưng động học của liên hợp máy

3.1.1.Tâm động học liên hợp máy kéo O a

Tâm động học liên hợp máy kéo Oa (còn gọi tâm liên hợp máy) là mộtđiểm của liên hợp máy, quĩ đạo của nó dùng để xác định động học của nhữngđiểm khác của liên hợp máy

Đối với liên hợp máy kéo John Deere 5310 có một cầu chủ động thìtâm động học liên hợp máy kéo là hình chiếu điểm giữa trục chủ động lên mặtphẳng chuyển động (hình 3.1)

Hình 3.1 Vị trí tâm động học liên hợp máy John Deere 5310

3.1.2 Chiều dài động học của liên hợp máy (l đ )

Chiều dài động học của liên hợp máy (lđ) là hình chiếu khoảng cáchtâm liên hợp máy với đường thẳng bố trí bộ phận làm việc máy nông nghiệp

xa nhất khi chuyển động thẳng (hình 3.2)

3.1.3 Bề rộng động học liên hợp máy kéo (B đ )

Bề rộng động học liên hợp máy kéo (Bđ) là bề rộng lớn nhất của liênhợp máy (bề rộng biên) (hình 3.2)

3.1.4 Chiều dài đi ra của liên hợp máy kéo (e)

Chiều dài đi ra của liên hợp máy kéo (e) là khoảng cách cần thiết đưaliên hợp máy kéo từ đường kiểm tra ở dải quay vòng (E) đến khi liên hợp máykéo bắt đầu quay vòng để khỏi làm hỏng cây trồng khi chăm sóc hoặc bị lỏikhi cày

Hình 3.2 Sơ đồ xác định một số đặc trưng động học liên hợp

máy 3.1.6 Bán kính quay vòng R và bán kính quay vòng nhỏ nhất

(R min )

Bán kính quay vòng R là khoảng cách giữa tâm của LHM kéo 0a vàtâm quay vòng 0q Bán kính quay vòng càng lớn thì chất lượng công việccàng tốt nhưng khi chạy không bán kính quay vòng lớn thì không lợi vì tăngquãng đường chạy không Vì vậy quay vòng khi chạy không cần thực hiện vớibán kính quay vòng nhỏ nhất có thể

Bán kính quay vòng nhỏ nhất (Rmin) của liên hợp máy kéo là một trongnhững thông số quan trọng xác định chiều dài quãng đường quay vòng, bềrộng cần thiết của dải đất quay vòng

Đối với liên hợp máy John Deere 5310 với máy cày nông nghiệp treothì bán kính quay vòng nhỏ nhất bằng bán kính quay vòng nhỏ nhất của máykéo và được xác định bằng thực nghiệm

Các đặc trưng động học của liên hợp được xác định bằng cách đo đạctrực tiếp trên liên hợp máy, kết quả được ghi ở bảng 5.1

Tuỳ theo khoảng cách giữa hai đường làm việc kế tiếp nhau (bề rộngquay vòng X) của liên hợp máy kéo và quay vòng 1800 theo hình nút hoặckhông theo hình nút Nếu X 2R thì thực hiện quay vòng 1800 không theo hìnhnút (hình 2.2a, b),

a) X > 2R b) X = 2R

Hình 3.3 - Quay vòng 180 0 không nút

Nếu x< 2R thì quay vòng 1800 theo hình nút (hình 2.2c)

Hình 3.4 - Quay vòng 180 0 hình nút

Quay vòng 1800 có nút gồm các dạng sau: quay vòng có nút dạng quả

lê (hình 2.4a), hình số 8 (hình 2.4b), và hình nấm (hình 2.4c)

Hình 3.5 - Các dạng quay vòng 180 O theo hình nút

a vòng quả lê; b vòng số 8; c vòng theo hình nấm

3.2.2 Xác định chiều dài chạy không cho các dạng quay vòng

a/ Quay vòng không nút

Khi liên hợp máy kéo quay vòng 1800 không nút X>2R thì chiều dàichạy không của đường vòng là:

lck = 1,14R+X ( m ) (3.1)Bằng thực nghiệm ta đã xác định được bán kính quay vòng nhỏ nhất của liên hợp máy là R = 3200mm = 3,2m

Nếu ta lấy X= 2R thì ta có: lck= 1,14*3,2 + 5,4 = 9,048 (m)

Tính thêm cả chiều dài đi ra (e) thì chiều dài quãng đường chạy không khi liên hợp máy quay vòng là:

lck = 1,14R+X+2e, ( m )Trong đó:

e- chiều dài đi ra, là khoảng cách từ tâm Oa của LHM đến đường kiểm tra,

chọn e = 2,4 m, ta có:

lck = 1,14* 3,2 + 5,4 + 2*2,4 = 13,848 ( m )Khi quay vòng 1800 không nút và X = 2R thì chiều dài đoạn đường

máy chạy không bằng:

lck = R + 2e (3.3)Thay số vào ta có: lck = 14,848 (m)

b/ Quay vòng có nút

- Dạng hình quả lê (hình 3.5a)

Chiều dài quãng đường chạy vòng khi liên hợp máy quay vòng 1800 có nút hình quả lê, theo hình (3.5a) được tính theo công thức sau:

l v R 3

(3.6)

(3.7)28

- Dạng nút hở hình nấm (hình 3.5c)

Để giảm bớt bề rộng dải đất quay vòng (E) khi máy kéo lắp máy nôngnghiệp loại treo, ngưới ta áp dụng cách quay vòng cho máy đi lùi, chuyểnđộng quay vòng theo hình nấm chia thành các giai đoạn sau:

1- LHM chuyển động với bán kính thay đổi từ R = đến R = const2- LHM chuyển động với bán kính không đổi R = const

Do cung AB = CD nên cung AB + CD = R và đoạn thẳng BC =2R+X.

Thay trị số cung AB , CD và đoạn thẳng BC vào công thức (3.11) ta có:

lv = 5,14R + X

Vì X=Blv nên lv = 5,14R +Blv

Mà bề rộng làm việc của liên hợp máy Blv = 1885mm =1,885 m

Vậy chiều dài đường chạy không của dạng quay vòng này là:

l

ck

(3.12)Thay số vào ta được: lck = 5,14*3,2 + 1,885 +2*2,4 = 23,165 (m)

3.2.3 Xác định bề rộng dải đất quay vòng (E)

Dạng quay vòng và kích thước của liên hợp máy ảnh hưởng đến bề rộng dải đất quay vòng

Để đơn giản, ta cho X=R, vậy: OM= 4R2 2R2 1,4R

Thay trị số OM vào công thức (3.13) ta có:

E = 0,5Blv+2,4R+e với Blv=R và làm tròn số nguyên ta có:

Thay số vào ta được: E = 3*3,2 + 2,4 = 12 (m)

- Dạng quay vòng hình nấm

E = R+a+eTrong đó:

a- khoảng cách từ tâm cầu sau đến mép ngoài của bánh xe, a = 1,25 (m)Thay số vào công thức (3.5) ta có:

E = 3,2 + 1,25+2,4 = 6,87 (m)

3.4 Lựa chọn phương pháp chuyển động của liên hợp máy

3.4.1 Các phương pháp chuyển động của liên hợp máy

Theo hướng các đường làm việc, người ta chia thành ba nhóm phươngpháp chuyển động là thẳng, chéo và vòng quanh

a/ Phương pháp chuyển động thẳng

Phương pháp chuyển động thẳng thì đường làm việc của liên hợp máyluôn song song ít nhất với một bờ của thửa ruộng, đường cong chạy không làđường quay vòng ở hai đầu bờ Phương pháp chuyển động này có nhiều dạngkhác nhau và áp dụng cho những khâu canh tác khác nhau: Chuyển độngthẳng quay vòng không nút gồm có kiểu lò xo (hình 3.6a) dùng cho khâu gieo,xới; kiểu phối hợp (hình 3.6b) dùng cho khâu cày Chuyển động thẳng quayvòng có nút (hình 3.6 c,d) gồm kiểu đưa con thoi (hình 3.6c) dùng cho khâugieo, xới; kiểu úp sống trâu (hình 3.6 d) và xẻ lòng máng dùng cho khâu cày,gieo, xới và gặt Phương pháp chuyển động thẳng kiểu úp sống trâu là khi càyxong trên thửa ruộng cày ở giữa có những luống cày cao hơn như sống trâu,liên hợp máy chuyển động từ giữa ruộng đi ra ngoài bờ, ngược lại là phươngpháp chuyển động thẳng theo kiểu xẻ lòng máng, ruộng cày xong ở giữa hơitrũng xuống như lòng máng, liên hợp máy chuyển động từ ngoài

bờ ruộng vào giữa ruộng (chuyển động ngược chiều với hình 3.6d) phương

pháp chuyển động này cũng dùng cho khâu cày, gieo, xới và gặt

Hình 3.6 - Phương pháp chuyển động thẳng

a/ Quay vòng không nút kiểu lò xo; b/ Quay vòng không nút kiểu phối hợp;

c/ Quay vòng có nút kiểu đưa thoi; d/ Quay vòng có nút kiểu úp sống trâu

b/ Phương pháp chuyển động chéo

a)

7

Hình 3.7 – Phương pháp chuyển động chéo

a./ Chéo chữ thập; b/ Chéo hình thoi

Các đường làm việc theo đường chéo tạo thành một góc với bờ thửa ruộng

Phương pháp chuyển động này khác với phương pháp chuyển động thẳng là

dải đất quay vòng có bề rộng E cũng được làm cùng lúc với khu ruộng chính

c/ Phương pháp chuyển động vòng quanh

Phương pháp chuyển động vòng quanh thì các đường làm việc songsong với các bờ của thửa ruộng (những đường đứt quãng trong hình 3.7).Phương pháp chuyển động này chủ yếu dùng cho khâu thu hoạch Trên hình3.7 trình bày các phương pháp chuyển động vòng quanh thường dùng hơn cả.Các phương pháp chuyển động vòng quanh có thể chia làm hai kiểu: chuyểnđộng theo đường xoắn ốc từ chu vi thửa ruộng vào trong, hoặc theo đườngxoắn ốc ngược lại Phương pháp chuyển động vòng quanh kiểu thứ nhất gồm

có các dạng quay vòng: quay vòng không nút ở thế làm việc (hình 3.7a); quayvòng có nút ở thế chạy không (hình 3.7b); quay vòng có nút trong dải đấtquay vòng (hình 7.7c)

c)

Hình 3.8 - Phương pháp chuyển động vòng quanh

a- quay vòng không nút ở thế làm việc ; b- quay vòng có nút ở thế chạy không

c- quay vòng có nút trong dải quay vòng.

3.4.2 Chọn phương pháp chuyển động của liên hợp máy

3.4.2.1 Xác định hệ số sử dụng đường làm việc

Khi chọn phương pháp chuyển động liên hợp máy, trước hết phải căn

cứ vào yêu cầu kỹ thuật nông học, vào việc phục vụ máy dễ dàng có thể làmgiảm những công việc phụ Nếu những điều kiện này cho phép ta có thể

dùng phương pháp chuyển động nào cho ta trị số hệ số sử dụng đường làmviệc ( ) lớn nhất, vì ảnh hưởng rất nhiều đến năng suất liên hợp máy; hệ sốcàng lớn thì năng suất máy càng cao, chi phí sử dụng trực tiếp càng ít.

Hệ số sử dụng đường làm việc được xác định theo công thức:

(3.16)

Trong đó:

n- số đường làm việc, i=1 2, , n);

llv, lck- tương ứng chiều dài đường làm việc và chạy không

nlv,nck- tương ứng với số đường làm việc và số đường máy chạy không;

llvt, lckt- tương ứng chiều dài đường làm việc trung bình và đường chạykhông trung bình

Theo phân tích ở mục 3.4.1 ta nhận thấy đối với phương pháp chuyển động thẳng thường được áp dụng đối với khâu cày, thường có các dạng sau:

- Chuyển động thẳng quay vòng không nút kiểu lò xo (hình 3.7a)

- Chuyển động thẳng quay vòng không nút kiểu đưa thoi (hình 3.7c) vàkiểu xẻ lòng máng (hình 3.7) Vậy chọn dạng chuyển động nào mang lại hiệuquả cao nhất ta phải xác định hệ số sử dụng đường làm việc ( ) cho các dạngchọn ở trên

a/.Phương pháp chuyển động thẳng kiểu đưa thoi vòng quả lê (hình 3.9)

Chiều dài đường chạy không theo phương pháp chuyển động này là6R+2e Để làm xong thửa ruộng liên hợp máy phải đi một số đường làm việc

và một số đường chạy không:

nlv =