BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP NGUYỄN VĂN VỮNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MÔṬ SỐ THÔNG SỐ ĐẾN KHẢ NĂNG DI ĐÔṆG CỦA LIÊN HỢP MÁY THU HOẠCH NGHÊU CHUYÊ[.]
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP NGUYỄN VĂN VỮ NG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ THÔNG SỐ ĐẾN KHẢ NĂNG DI ĐỘNG CỦA LIÊN HỢP MÁY THU HOẠCH NGHÊU CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ MÃ SỐ: 60520103 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT CƠ KHÍ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS BÙI VIỆT ĐỨC Hà Nội, 2014 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết vấn đề nghiên cứu Nước ta có bờ biển dài, có tiềm lớn phát triển nuôi trồng thủy hải sản Trong số lồi thủy hải sản, ni ngao (miền Bắc) hay nghêu (miền Nam) nghề đem lại hiệu kinh tế lớn, làm hồi sinh nhiều vùng đất ven biển trước bị bỏ hoang, tạo việc làm thu nhập ổn định cho phận cư dân nghèo sinh sống ven biển, góp phần xóa đói giảm nghèo đảm bảo an sinh xã hội Tiềm định hướng phát triển nghề nuôi nghêu thể rõ qua định phê duyệt quy hoạch phát triển nuôi nhuyễn thể hàng hóa tập trung đến năm 2020, Bộ Nơng nghiệp Phát triển nơng thơn; có Quy hoạch vùng ni nghêu, sị đến năm 2015 năm 2020 cho tỉnh đồng sông Cửu Long (ĐBSCL) như: Cà Mau, Bạc Liêu, Tiền Giang, Sóc Trăng, Kiên Giang, Bến Tre Trà Vinh, với tổng diện tích đến năm 2015 28.110 năm 2020 phát triển lên 35.690 Quyết định Quy hoạch nêu rõ: đến năm 2015, diện tích ni nghêu 15.950 ha, sản lượng 142.700 đến năm 2020, diện tích ni nghêu 20.590 ha, sản lượng 206.300 Một công việc tiêu tốn nhiều sức lao động q trình ni nghêu khâu thu hoạch Hiện phương pháp thu hoạch nghêu chủ yếu vùng chăn ni nghêu hồn tồn sử dụng phương pháp thu hoạch thủ cơng, suất thấp chi phí lao động cao Ngoài phương phương pháp người dân dùng phương pháp khác dùng bơm tạo dịng nước có áp lực để phân loại làm nghêu để thu hoạch Với diện tích sản lượng lớn, tăng hàng năm vậy, việc giới hóa khâu thu hoạch nghêu, mà cụ thể thiết kế, chế tạo máy thu hoạch nghêu đáp ứng yêu cầu kỹ thuật - công nghệ, thay cho công việc thu hoạch thủ công việc làm cấp thiết, nhằm nâng cao suất chất lượng sản phẩm, giảm chi phí sản xuất, thỏa mãn tối đa tính thời vụ yêu cầu ngày cao cho tiêu dùng nước xuất Để tạo LHM thu hoạch nghêu hoàn chỉnh với đầy đủ tính kinh tế - kỹ thuật – cơng nghệ hồn chỉnh, đáp ứng tốt u cầu công việc, cần phải thực đầy đủ nhiều công đoạn phức tạp khác liên quan đến đối tượng tác động (con nghêu), điều kiện làm việc (nền đất), nguồn động lực (máy kéo) phận công tác (máy thu hoạch) Trên sở thực phần công việc nằm đề án thiết kế chế tạo Liên hợp máy thu hoạch nghêu, thuộc chương trình hợp tác nghiên cứu khoa học phục vụ sản xuất cho vùng ni nghêu ven biển phía Nam Việt Nam Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội Trường Trung cấp nghề Cơ Điện Đông Nam Bộ Đồng Nai Với lý trình bầy chọn thực đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng số thông số đến khả di động LHM thu hoạch nghêu ” Mục tiêu nghiên cứu Xuất phát từ lý thực đề tài nêu đặt mục tiêu nghiên cứu là: Xác định ảnh hưởng số thông số đến khả di động LHM thu hoạch nghêu làm việc nhằm tính tốn thơng số, xây dựng quan hệ đất bánh để lựa chọn hệ thống di động hợp lý cho LHM thu hoạch nghêu nhằm nâng cao khả di động cho LHM, góp phần hồn chỉnh LHM với đầy đủ tính kinh tế - kỹ thuật – công nghệ, đáp ứng tốt yêu cầu công việc nhằ m tăng suất hiệu sử dụng máy Nô ̣i dung nghiên cứu của đề tài Do thời gian nghiên cứu có hạn, đề tài giới hạn nội dung sau: - Xây dựng mô hình tổ ng quát LHM thu hoa ̣ch nghêu - Tính toán thông số bô ̣ phâ ̣n di đô ̣ng - Xây dựng mô hiǹ h bô ̣ phâ ̣n di đô ̣ng LHM + Mô hình xích cao su không biế n da ̣ng + Mô hiǹ h xić h cao su biế n da ̣ng - Xây dựng mô hiǹ h tính toán - Khảo sát ảnh hưởng các yế u tố kế t cấ u ̣ thớ ng di ̣ng Tính đề tài: Liên hợp máy thu hoạch nghêu nghiên cứu với tính đưa giới hóa khâu thu hoa ̣ch vào vùng chăn nuôi nghêu thay thế cho viê ̣c thu hoa ̣ch thủ công hiê ̣n vẫn đảm bảo suấ t và chấ t lươ ̣ng sản phẩ m Tính khoa học đề tài: Đề tài phát triển vấn đề khoa học lý luận thực tiễn việc giới hóa khâu thu hoạch nghêu Ý nghĩa thực tiễn đề tài: Đề tài góp phần giới hóa khâu thu hoạch nghêu theo hướng nâng cao hiệu kinh tế, kỹ thuật, đảm bảo tính thời vụ khâu thu hoạch nghêu 4 Chương TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tởng quan về tình hình sản xuất, chăn ni thu hoạch nghêu khu vực phía Nam Trong chiến lược phát triển Nuôi trồng thuỷ sản nay, nghêu xem đối tượng ưu đầy triển vọng Với vai trị quan trọng làm thực phẩm, góp phần làm hồi sinh nhiều vùng đất ven biển trước bị bỏ hoang, tạo việc làm thu nhập ổn định cho phận cư dân nghèo sinh sống ven biển, góp phần xóa đói giảm nghèo đảm bảo an sinh xã hội Do đó, nghêu coi đối tượng chủ lực cho phát triển nuôi biển kỷ XXI Theo thống kê FAO (2006) tổng sản lượng động vật thân mềm nuôi tính đến năm 2004 13,25 triệu tấn, chiếm 22,3% tổng sản lượng thuỷ sản nuôi Ở nước ta nghêu phân bố tự nhiên khu vực vùng triều cửa sông ven biển tỉnh miền Tây Nam Bộ như: Gị Cơng Đơng (Tiền Giang), Cầu Ngang, Dun Hải (Trà Vinh), Bình Đại, Ba Tri, Thạnh Phú (Bến Tre), Vĩnh Châu (Sóc Trăng); nghêu Bến Tre người dân đưa vào nuôi thử nghiệm số vùng cửa sông ven biển cho kết tốt Nghêu đối tượng người dân quan tâm giá trị dinh dưỡng Thịt thơm ngon có nhiều chất dinh dưỡng Prơtêin chiếm 15,66%, Lipit chiếm 3,43%, khống chiếm 3-13% (Nguyễn Chính CTV) mặt hàng hải sản có giá trị xuất cao Đặc biệt tháng 10/2008 hội đồng bảo tồn biển quốc tế vừa cấp giấy chứng nhận tiêu chuẩn thương hiệu MSC (Marine Sterwarship Council) cho nghêu Bến Tre trở thành đặc sản biển khu vực Đông Nam Á Sự công nhận giúp nghêu Bến Tre và các tỉnh khu vực có nhiều hội xuất sang nhiều thị trường khu vực giới Tính đến hết tháng 2-2011, tỉnh Bến Tre có 10 hợp tác xã thủy sản với gần 9000 hộ xã viên 35 tập đồn ni nghêu Các HTXTS tập đoàn biến gần 16.000 bãi bồi thành khu ni nghêu, có khoảng 9650 khai thác Riêng các huyê ̣n Thạnh Phú, Bình Đại Ba Tri của tin̉ h Bế n Tre tập trung hầu hết HTX tập đồn ni nghêu với trữ lượng từ 32.000 – 40.000 tấn/năm, sản lượng thu hoạch 20.000 tấn/năm Ở Trà Vinh có diê ̣n tích nuôi khoảng 1000 cho sản lươ ̣ng 5.000 tấ n với suấ t bình quân tấ n/ha Đế n năm 2006 đầ u năm 2007, diê ̣n tích nuôi nghêu 20.000 với tổ ng sản lươ ̣ng ở toàn bô ̣ khu vực Nam Bô ̣ đa ̣t 70 - 80 ngàn tấ n/năm và đã trở thành mă ̣t hàng xuấ t khẩ u lớn ( Lê Xuân Sinh, 2007 ) Khu vực phiá nam vùng có bờ biển dài gầ n 6000 Km với diê ̣n tić h bãi bồi rấ t rô ̣ng lớn Ven biển thuộc địa phận các tỉnh Bế n tre, Trà vinh, Cà Mau, Bạc Liêu, Tiề n Giang, Kiên Giang có nhiề u cửa sông lớn đổ biển Các cửa sông hàng năm đưa biển lượng phù sa lớn, bồi thành bãi triề u rộng tương đối phẳng, cấu tạo trầm tích baĩ bồi chủ yếu dạng cát, sa, sét thích hợp cho ni nghêu ni trồng loại thủy sản khác Với vị trí địa lý điều kiện tự nhiên thuận lợi, tiềm để phát triển kinh tế thủy sản, nghề nuôi trồng thủy sản đó có nghề nuôi nghêu Những năm gần với việc phát triển chung ngành kinh tế, nghề nuôi trồng thủy sản có bước phát triển nhanh chóng diện tích, sản lượng giá trị Kết phát triển ni trồng thủy sản đóng góp đáng kể vào phát triển kinh tế khu vực góp phần cải thiện đời sống cho nhân dân xã ven biển Mặc dù vùng bãi triều ven biển phiá nam có nhiều tiềm phát triển ni trồng thủy sản, phần lớn diện tích chưa khai thác có hiệu quả; Đặc biệt nghề nuôi nghêu - Nghề mà vốn đầu tư sở hạ tầng không nhiều, hiệu kinh tế lại cao Một số năm gần đây, nhân dân xã ven biển các tin̉ h Tiề n Giang, Trà Vinh, Bế n Tre, Sóc Trăng tự phát đầu tư nuôi nghêu Song, chưa tổ chức quy hoạch, thiếu kỹ thuật chuyên ngành chế sách nên việc ni nghêu chưa đạt kết 6 Theo quyế t ̣nh phê duyê ̣t của Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thơn; có Quy hoạch vùng ni nghêu, sị đến năm 2015 năm 2020 cho tỉnh đồng sơng Cửu Long với tổng diện tích đến năm 2015 28.110 năm 2020 phát triển lên 35.690 với sản lượng tới năm 2020 là 357.300 Để khai thác có hiệu tiềm diện tích đất vùng bãi bồi ven biển phiá nam vấn đề đặt phải có nghiên cứu tổng thể từ khâu quy hoa ̣ch baĩ nuôi, kỹ thuâ ̣t nuôi tới khâu thu hoa ̣ch chi tiết để đưa vào nuôi nghêu, đáp ứng nhu cầu thị trường nguyện vọng nhân dân xã ven biển việc làm cần thiết, phù hợp với chủ trương phát triển nuôi trồng thủy sản năm tới; đảm bảo cân sinh thái phát triển nghề nuôi trồng thủy sản bền vững Kỹ thuâ ̣t nuôi nghêu: Kỹ thuật nuôi: Cho ̣n baĩ nuôi: Cho ̣n baĩ triề u gầ n cửa sông, it́ sóng gió, bằ ng phẳ ng Khi triề u xuố ng thấ p có cả phơi baĩ vài giờ/ngày Chấ t đáy nên cho ̣n là cát bùn Không cho ̣n nơi có nguy bi ̣ nước thải ô nhiễm tấ n công vì nghêu rấ t nha ̣y cảm với môi trường ô nhiễm Bãi nuôi vùng triều tương đối cao, thời gian nước rút tương đối dài, chất đáy cứng, nhiều bùn, dẫn đến chết nghêu Sau cho ̣n đươ ̣c baĩ nuôi tiế n hành vê ̣ sinh mă ̣t baĩ , ̣n ta ̣p chấ t, cối ở nề n đáy Nế n nề n đấ t cứng phải xới lên cho tơi xố p, mề m giúp nghêu vùi miǹ h tố t Dùng đăng tre hoă ̣c lưới chắ n xung quanh, cao 0,6 tới 0,7m, chân đăng vùi sâu 0,2 - 0,3m Dùng co ̣c cắ m cho đăng lưới đứng nghiêng về phiá trong, các co ̣c cách 1,2m tới 1,5m Trong baĩ , căng nhiề u dây ngang ̣c theo chiề u gió để ̣n chế nghiêng theo hướng nước chảy và gió lớn Thả giố ng: Thả làm ̣t vào tháng 2, tháng và tháng 7, tháng Đợt 1: Thả giố ng kić h cỡ 3.000-5000 con/1kg Sau tới tháng ương thì san thưa để nuôi lớn Đợt 2: Thả giố ng kích cỡ 500 - 800 con/kg Nên thả nuôi luôn, không cầ n san thưa, mâ ̣t đô ̣ 300-450 con/kg Chú ý thả lúc triề u lên để nghêu dễ vùi lớp bùn đáy Chăm sóc: Khi mới rải nghêu baĩ nuôi, vỏ nghêu còn yế u, chưa thể vùi sâu xuố ng đáy nên ̣n chế la ̣i baĩ nghêu Bắ t hế t các loa ̣i ố c mỡ trơn bãi triề u rồ i mới thả nghêu giố ng Trong quá trình nuôi thường xuyên kiể m tra bắ t ốc ̣i nghêu con, thường xuyên kiể m tra rào chắ n, chân rào để ngăn chă ̣n nghêu thoát ngoài Nế u nghêu tâ ̣p trung ở mô ̣t chỗ phải san gian ̃ vì mâ ̣t đô ̣ cao sẽ làm cho nghêu châ ̣m lớn Thu hoa ̣ch nghêu Nghêu đươ ̣c thu hoạch vào lúc triều rút, lúc chúng ăn no thải thức ăn thừa thãi, giữ lại nước nên thịt nghêu (ngược lại, lúc triều lên, nghêu thường ngậm cát, bùn) Sau nuôi - 10 tháng có thể thu hoa ̣ch nghêu Nên lựa cho ̣n cuố i mùa mưa để thu hoa ̣ch vì lúc này nghêu béo nhấ t Năng suấ t nghêu biǹ h quân đa ̣t 20 - 25 tấ n/ha Nế u người nuôi có kinh nghiê ̣m và kỹ thuâ ̣t cao có thể đa ̣t 50 - 55 tấ n/ha Hiê ̣n khâu thu hoa ̣ch ngêu chỉ là thủ công dùng cào tới hoă ̣c dùng tia nước áp lực để thu hoa ̣ch ngêu phí cho khâu thu hoa ̣ch là rấ t lớn đồ ng thời không đảm bảo đươ ̣c tin ́ h thời vu ̣ Xuất phát từ vấn đề trên: “Nghiên cứu ảnh hưởng số thông số đến khả di động LHM thu hoạch nghêu ” góp phầ n hoàn thiê ̣n LHM thu hoa ̣ch nghêu áp du ̣ng cho những vùng chăn nuôi nghêu thời gian tới vấn đề cần thiết có ý nghiã thực tiễn 1.2 Đặc điểm tự nhiên vùng chăn ni nghêu Nghêu lồi sống vùi phân bố bãi biển, eo vịnh có đáy cát pha bùn Theo nghiên cứu tiêu môi trường nghêu đồng sông Cửu Long của Nguyễn Hữu phu ̣ng ( 1996 ) cho thấy nghêu thường phân bố những vùng có đáy cát hay cát bùn đó tỷ lệ cát 68 - 75%, kích thước cỡ ̣t từ 0,006 - 0,25 mm, tỷ lệ sét 21 - 31%, đất thịt có tỷ trọng thấp < 7% Theo Trương Quố c Phú ( 1999 ) Bãi nghêu phân bố thường gần cửa sơng có sóng gió nhẹ, có nguồn nước chảy vào, chủ yế u ở vùng trung triều, hạ triều, nơi có đô ̣ dố c tương đố i bằ ng phẳ ng Theo Nguyễn Tác An và Nguyễn Văn Lu ̣c ( 1994 ) cho rằ ng nghêu phân bố ở vùng thời gian phơi baĩ từ - giờ/ngày Đô ̣ sâu cực đa ̣i tim ̀ thấ y nghêu lúc nước ròng là 2,5m Nghêu phân bố ở vùng có nề n đáy cát miṇ đế n cát trung có pha lẫn hàm lươ ̣ng bùn lỏng và xác hữu ( 10 - 18 % ), vào mùa mưa bùn lỏng bao phủ nề n đáy baĩ nghêu ( 1,5 - 2,5 cm ) Theo nghiên cứu của Võ Si ̃ Tấ n ( 1999 ) ở Gò Công Đông cho thấ y nghêu tâ ̣p trung ở đô ̣ cao từ khoảng 0,8 - 1,5 m so với hải đồ Nghêu lồi rộng nhiệt: Chúng sống điều kiện nhiệt độ từ 35oC, khoảng nhiệt độ thích hợp cho nghêu phát triển 28-31oC, tốc độ dòng chảy 0,1 - 0,25 m/s, hàm lượng oxy hoà tan khoảng - mg/l, pH 6-9, độ mặn dao động từ 19-26% độ mặn phù hợp cho nghêu phát triển 22-25% Tập tính sống: Nghêu lồi sống đáy gặp điều kiện khơng thuận lợi nhiệt độ giảm, độ mặn thay đổi đột ngột chúng thường lên khỏi đáy di chuyển nơi khác có điều kiện thích hợp Theo Trương Quốc Phú (1999) độ mặn giảm xuống 5% hầu hết nghêu di chuyển tới vùng nơi có độ muối cao hơn, bãi nghêu có xu hướng dịch chuyển từ bờ xa vào mùa mưa mùa khơ có xu hướng tiến lại gần bờ nên diện phân bố nghêu vào mùa khô rộng so với mùa mưa Nghêu nói riêng động vật thân mềm hai mảnh vỏ nói chung, trình sống trải qua giai đoạn - Giai đoạn ấu trùng sống trôi sống đáy: Sau trứng nở chuyển sang giai đoạn ấu trùng phù du Giai đoạn này, ấu trùng trôi nước Sự phân bố chúng phụ thuộc lớn vào dòng chảy thuỷ triều Kết thúc giai đoạn ấu trùng phù du giai đoạn sống đáy Lúc hình thành chân, màng áo khép vỏ Do giai đoạn cần đáy phẳng cần có vật bám cát to, sỏi 9 - Giai đoạn trưởng thành: nghêu sống vùi đáy Để hô hấp lấy thức ăn nước, nghêu thị ống hút nước lên mặt bãi ố ng thoát hút nước nghêu ngắn nên nghêu chui sâu, thường cách đáy vài cm Vào mùa lạnh nghêu vùi xuống sâu, khơng 10 cm Nghêu loài ăn lọc, chúng bắt mồi theo hình thức thụ động Khi triều dâng lên nghêu thị ống hút nước lên cát để lọc mồi ăn Nghêu thường chọn mảnh vụn hữu cơ, loài thực vật phù du Đặc điểm sinh trưởng: Sự sinh trưởng động vật thân mềm hai mảnh vỏ nói chung nghêu nói riêng có thay đổi theo lồi, vị trí địa lý phân bố, thời tiết, vùng trung triều hay hạ triều, khác cá thể mà di truyền tạo Tốc độ tăng trưởng nghêu phụ thuộc vào vùng phân bố nhiều hay thức ăn Nghêu phân bố vùng cửa sông phong phú thành phần thực vật phù du mùn bã hữu cơ, nghêu lớn nhanh Nghêu sống vùng triều thấp thuờng lớn nhanh vùng triều cao Ngoài chúng phụ thuộc vào nhiều nhân tố độ mặn, nhiệt độ, sóng gió Sự sinh trưởng thay đổi từ năm đến năm khác khu vực mà có nhiệt độ biến đổi theo mùa Vào mùa xuân mùa hè nhiệt độ nước ấm lên, thức ăn dư thừa sinh trưởng tăng lên nhanh chóng Tổng thời gian từ sinh đến lúc thu hoạch trải qua 18 - 20 tháng Trương Quốc Phú (1999) nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng nghêu cho thấy, nghêu sinh trưởng nhanh từ tháng - sinh trưởng chậm từ tháng 10-4 năm sau (tháng 10-11) nước từ sông Cửu Long đổ mạnh làm độ mặn xuống thấp, ngao vùi để tránh nước làm giảm thời gian bắt mồi Tốc độ sinh trưởng trung bình 1,72 mm/tháng 789,47 mg/tháng Tốc độ sinh trưởng khối lượng tương đối nhanh so với tốc độ sinh trưởng chiều dài Ở vùng biển khác nhau, tốc độ sinh trưởng nghêu khác Cùng năm tuổi, nghêu Trà Vinh cỡ 20 mm nặng trung bình 2,7 g/con, Duyên Hải 3,7 g/con, Tiền Giang ngao cỡ 25 mm nặng 2,8 g/con 10 Điều cho thấy tốc độ sinh trưởng nghêu vào mùa nắng nhanh vào mùa mưa 1.3 Tổ ng quan nghiên cứu liên hợp máy thu hoạch nghêu 1.3.1 Các nghiên cứu nguồn động lực máy kéo di chuyển đất yếu Việc tăng cường trang bị nguồn động lực hệ thống máy móc ni trờ ng và thu hoa ̣ch thủy hải sản khác góp phần đáng kể vào phát triển chung nuôi trồ ng và sản xuất thủy hải sản, giảm bớt cường độ lao động cho nông dân, nâng cao xuất chất lượng sản phẩm ngành nông lâm ngư nghiệp ngành nghề khác Do đặc điểm mặt kinh tế xã hội khó khăn mặt đặc điểm địa lý đất đai, vấn đề giới hoá vùng ven biể n nước ta cịn mức thấp Tỷ lệ giới hố khâu canh tác nông lâm ngư nghiệp khu vực so với vùng đồng khoảng cách chênh lệch lớn Việc nghiên cứu cách có hệ thống tổng quát điều kiện tự nhiên, yếu tố ảnh hưởng đến vấn đề giới hố nơng lâm ngư nghiệp nói chung, đặc biệt giới hoá đất có độ ẩm cao điều kiện nước ta chưa ý quan tâm mức Hiện chế tạo số loại máy kéo bánh công suất nhỏ như: Bông sen 8, Bông sen 10, Bông sen 12 Bông sen 20, máy Việt Nam sản xuất nhiều nhược điểm tính kéo bám thấp, tính ổn định chuyển động khơng cao, tính kinh tế nhiên liệu thông số kết cấu khác chưa hợp lý, đặc biệt sử dụng điều kiện đất nông nghiệp và đấ t bờ i ven biể n có độ ẩm cao Để nâng cao mức độ giới hóa nơng lâm ngư nghiệp Việt Nam giai đoạn trước mắt, cần trang bị hệ thống máy động lực cách họp lý chủng loại, cỡ công suất tỷ lệ trang bị máy kéo bánh máy kéo xích Theo số tài liệu chun mơn máy kéo xích có nhiều ưu điểm vượt trội so với máy kéo bánh, đặc biệt tính ổn định ngang dọc làm việc đất yế u, diện tích tiếp xúc xích với đất lớn nhiều so với máy kéo bánh áp lực riêng 11 đất nhỏ, khả bám hay hệ số bám máy kéo xích lớn Những đặc điểm làm cho máy kéo xích phát huy lực kéo lớn với độ trượt nhỏ, máy kéo làm việc đất độ ẩm cao, độ dốc lớn so với máy kéo bánh có cơng suất tương đương song bảo đảm không bị trượt, bị lật an toàn lao động Hiện nước ta chưa chế tạo mẫu máy kéo xích nào, máy kéo xích dùng ngư nghiệp, cơng nghiệp chủ yếu nhập từ nước ngồi Vì nghiên cứu, tính tốn thơng số, xây dựng quan hệ đất - bánh để lựa chọn hệ thống di động hợp lý cho LHM thu hoạch nghêu làm sở khoa học cho việc tính tốn thiết kế chế tạo LHM phục vụ sản xuất nông lâm ngư nghiệp Việt Nam đề có tính cấp thiết mang ý nghĩa thực tiễn cao nhằm nâng cao khả di động LHM, góp phần tăng suất hiệu sử dụng máy 1.3.2 Các nghiên cứu phận công tác liên hợp máy thu hoạch nghêu Máy kéo xe tự hành bánh lốp dải xích, máy kéo chuyển động đường làm việc nơi khơng có đường xá hay đồng ruộng Máy kéo dùng làm nguồn động lực cho máy công tác theo chúng để hồn thành cơng việc nơng lâm nghiệp, công nghiệp, giao thông vận tải, xây dựng v.v Trong nông nghiệp máy kéo sử dụng để thực các công việc khác cày, bừa, gieo trồng, chăm sóc trồng, thu hoạch, vận chuyển v.v Trong lâm nghiệp, máy kéo sử dụng để thực công việc làm đất trồng rừng, khai thác gỗ, nhổ rễ cây, vận chuyển gỗ Trong giao thông vận tải, máy kéo dùng để vận chuyển hàng hóa đường xấu khơng có đường giao thơng Đặc điểm chung loại giảm áp lực riêng đất có khả bám tốt, nhiên kết cấu hệ thống di động phức tạp, giá thành cao Máy kéo xích thường sử dụng để hồn thành cơng việc cần lực kéo lớn san ủi, cày bừa đất độ ẩm cao, nhổ ủi gốc v.v Các loại dùng để kéo hàng nặng đất đường tạm thời Chúng dùng đầu kéo rơmooc máy sở máy xây dựng (máy 12 ủi, máy đào, cần trục ) Máy kéo xích có áp lực riêng lên đất nhỏ, hiệu suất kéo lực bám cao nên có khả thơng qua lớn bánh lốp Tốc độ di chuyển chúng không 12 km/h, áp lực lên đất máy kéo xích 0.1 MPa Thông số chủ yếu máy kéo lực kéo móc kéo, dựa vào mà phân loại máy kéo thành nhóm Lực kéo móc kéo xác định tốc độ 2,6 - km/h máy kéo bánh lốp Lực kéo máy kéo xích gần trọng lượng Các loại máy kéo cơng nghiệp thường phân thành nhóm có sức kéo 100; 150; 200; 350; 500 kN Các phận hệ thống máy kéo gồm: động cơ, hệ thống truyền lực, truyền lực cácđăng, cầu chủ động, hệ thống di động, hệ thống treo (hay gọi hệ thống giảm xóc), hệ thống điều khiển gồm hệ thống lái hệ thống phanh, trang bị điện trang bị làm việc khác Hệ thống truyền lực tổ hơ ̣p loạt cấu hệ thống nhằm truyền mômen quay từ trục khuỷu động đến bánh chủ động ôtô, máy kéo Hệ thống truyền lực có tác dụng nhằm biến đổi trị số chiều mômen quay truyền, cho phép máy kéo dừng chỗ lâu dài mà động làm việc, hệ thống truyền lực cịn trích phần cơng suất động để truyền đến phận làm việc máy công tác, tùy theo đặc điểm cấu tạo xe máy cụ thể mà hệ thống truyền lực máy kéo có hai hay nhiều cầu chủ động Cầu chủ động tổ hơ ̣p cụm máy cấu cho phép bánh chủ động quay với tốc độ khác để bảo đảm bánh lăn êm dịu mặt đường không phẳng hay vào đường vịng, cịn làm tăng tỷ số truyền chung cho hệ thống truyền lực liên kết bánh xe với khung máy Truyền lực cacđăng dùng để truyền mômen từ hộp số hay hộp phân phối đến cầu chủ động ôtô máy kéo, từ truyền lực đến bánh xe chủ động cầu bánh xe treo độc lập với Truyền lực các đăng cho phép trục phận máy truyền động không nằm mặt phẳng dịch chuyển tương đối với giới hạn định 13 Các loại máy kéo bánh lốp hay bánh xích, thường khơng có vi sai, quay vòng hãm dải xích Hệ thống truyền lực máy kéo khí, cơ-thuỷ lực điện Hệ thống truyền lực khí máy kéo xích gồm: ly hơ ̣p ma sát, hộp số, trục đăng, truyền lực chính, ly hợp bên hay cịn gọi ly hợp chuyển hướng với phanh đai, trưyền lực cuối với bánh chủ động Trên giá xích phía trước bánh xe chuyển hướng với cấu căng xích Truyền động cuối làm tăng mô men quay cho bánh chủ động Ly hơ ̣p chuyển hướng khớp nối ma sát nhiều đĩa ln đóng Nếu ly hơ ̣p chuyển hướng bên mở, bên quay động tới trưyền cho bán trục phía có ly hơ ̣p đóng Bánh xích chủ động bên ly hơ ̣p đóng quay Kế t máy kéo quay vịng phía ly hơ ̣p mở Thường ly hợp chuyển hướng có trang bị hệ thống phanh để hãm cần thiết Do vừa mở ly hơ ̣p lại vừa phanh bán trục bên ly hợp mở tồn mơmen quay truyền cho bán trục bên Kết máy kéo quay vịng chỗ Khi đẩy núm cần điều khiển bên trái, đĩa ép bị kéo bên phải, đĩa chủ động bị động tách ra, ly hợp mở Trục bị động ly hợp tách khỏi truyền lực Tuyền lực cuối bánh xích chủ động bên phía ly hơ ̣p mở không nhận mômen quay Trả cần điều khiển vị trí ban đầu, ly hơ ̣p đóng Truyền lực bánh xích chủ động lại nhận mômen quay Ở truyền khí máy kéo bánh lốp động đặt phía trước đến ly hợp, trục đăng, hộp số, truyền lực chính, ly hợp bên với phanh đai, truyền lực bên làm quay bánh lốp Ở truyền lực máy kéo xích, đầu kéo trục hai trục, satxi chuyên dụng cho xe nâng hàng Ở truyền khớp nối ma sát thay biến tốc thuỷ lực Như mối liên kết động học cứng động bánh chủ động thay mối liên kết chất lỏng Hệ truyền thủy lực hệ thống thuỷ Khi lực cản di chuyển lớn việc dùng biến tốc thủy lực làm tăng mômen quay động nhờ hệ số biến đổi lớn Quá trình làm việc biến tốc thủy lực chuyển sang chế độ làm việc với hiệu suất cao hẳn Khi trình sang số 14 thực cách tự động, tức số cao thực trục thứ đạt số vòng quay định Lúc động làm việc công suất tối đa, việc sang số thực liên tục mà không cầ n ngắt mô men quay Nhờ mà giảm tải trọng động lên động cơ, có nghĩa làm tăng tuổi thọ động truyền lực Với máy kéo có truyền lực điện mơ men quay truyền từ động điện chiều tới bánh xích chủ động qua ly hơ ̣p bên truyền lực cuối Động điện động máy kéo làm quay máy phát điện cung cấp điện Hệ thống dẫn động gồm động điêzen - máy phát - động điện làm cho sơ đồ động hệ truyền lực đơn giản (khơng có hộp số hộp cacđăng), đặc biệt cho phép thay đổi tốc độ mômen quay cách vô cấp tuỳ theo lực cản bên Các truyền lực kiểu thuỷ truyền động điện hoàn toàn đáp ứng chế độ làm việc máy kéo có rơmooc cấu làm việc máy xây dựng Bớ trí hệ thống truyền lực máy kéo Ở máy kéo, người lái thường ngồi phía sau để quan sát làm việc máy công tác theo máy kéo, nên khớp nối thường bố trí ly hơ ̣p hộp số 3, bố trí giúp cho hộp số máy kéo đặt phía buồng lái, nhờ cấu tạo cấu điều khiển hộp số đơn giản thuận tiện điều khiển Ngồi máy kéo cần lực kéo lớn, nên hệ thống truyền lực thường có truyền lực cuối để làm tăng tỷ số truyề n chung cho ̣ thố ng truyề n lực Hình 1.1 Sơ đồ hệ thống truyền lực máy kéo xích Hiện chưa có tài liệu cơng bố nghiên cứu ảnh hưởng của ̣ thố ng di đô ̣ng của LHM thu hoa ̣ch nghêu làm viê ̣c nề n đấ t là đấ t baĩ bờ i ven biể n 15 Tóm lại: Có nhiều cơng trình nghiên cứu ̣ thớ ng di đô ̣ng bánh xić h công bố tài liệu, song cơng trình nghiên cứu ảnh hưởng của mô ̣t số thông số đế n khả di đô ̣ng của LHM thu hoa ̣ch nghêu chưa thấ y có, từ phân tích việc thực đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số đế n khả di động của LHM thu hoa ̣ch nghêu" cần thiết và có ý nghiã thực tiễn 1.4 Cơ sở lý luâ ̣n của vấ n đề nghiên cứu 1.4.1 Tính chất lý đất Các tính chất học đất có ảnh hưởng trực tiếp đến thành phần tác động lên dải xích máy kéo từ làm ảnh hưởng đến khả kéo bám hệ thống di động máy, ảnh hưởng đến hiệu suất làm việc tiêu kinh tế, kỹ thuật khác liên hợp máy kéo Việc nghiên cứu sâu tính chất lý đất có chuyên ngành riêng, học đất Trong phạm vi đề tài luận án, tác giả tập trung nghiên cứu số tính chất liên quan đến khả hiệu suất làm việc liên hợp máy kéo Nhiều cơng trình nghiên cứu tương tác hệ thống di động ô tô, máy kéo với đất khẳng định khả chống biến dạng đất theo phương pháp tuyến (vng góc với đất) theo phương tiếp tuyến (song song với đất) gây ảnh hưởng lớn đến tiêu kéo bám, khả lái, hiệu phanh, ảnh hưởng đến tính ổn định chuyển động liên hợp máy Dưới tác động hệ thống động làm cho phần tử đất xê dịch theo phương khác xuất ứng suất theo phương Để tiện cho việc nghiên cứu, thơng thường người ta phân tích ứng suất theo hai thành phần: thành phần pháp tuyến thành phần tiếp tuyến Thông qua quy luật thay đổi giá trị giới hạn ứng suất ta đánh giá khả chống biến dạng khả mang tải đất tiếp xúc với dải xích máy kéo Các thông số thường sử dụng làm thơng số đầu vào cho mơ hình nghiên cứu tính chất kéo bám hệ thống di động máy kéo 16 Tóm la ̣i: Các tính chất lý đất ảnh hưởng trực tiếp đến khả di chuyển máy kéo 1.4.2 Khả chống nén đất Để nghiên cứu khả chống nén đất thường người ta sử dụng thiết bị chuẩn để ép đầu đo vào đất Quan hệ ứng suất pháp tuyến biến dạng h [*][**] trình nén thể hình 1.2 Đồ thị có tên gọi đặc tính nén đất hay đường cong nén đất Đặc tính nén đất chia thành phần tương ứng với ba giai đoạn trình nén đất Trong giai đoạn thứ xảy nén chặt làm cho phần tử đất xích lại gần nhau, quan hệ ứng suất độ biến dạng tuyến tính Trong giai đoạn thứ hai nén chặt đất tiếp tục xảy đồng thời xuất cục tượng cắt đất số vùng bao quanh khối đất Khi ứng suất lớn lực nội ma sát lực dính hạt đất, biến dạng tăng nhanh so với tăng ứng suất quan hệ chúng phi tuyến Cuối giai đoạn hai ứng suất toàn vùng bao quanh khối đất lớn nội lực ma sát lực dính phần tử đất, trình nén chặt đất kết thúc bắt đầu xảy tượng trượt hoàn toàn khối đất vùng đất bao quanh ứng suất pháp tuyến đạt giá trị cực đại Trong giai đoạn thứ ba xảy tượng truợt khối đất, ứng suất không tăng biến dạng tiếp tục tăng Ở số loại đất giai đoạn ứng suất cịn giảm xuống chút Sự xuất ứng suất pháp tuyến đất tác động ngoại lực (lực nén) Khi tăng lực nén làm tăng ứng suất đạt đến ứng suất cực đại, sau dù có tăng lực nén ứng suất khơng tăng Do ứng suất cực đại max đặc trưng cho khả chống nén đất Giá trị cực đại max độ sâu h* phụ thuộc vào loại đất trạng thái vật lý Do max thường sử dụng để đánh giá khả chống nén khả mang tải đất Sự biến dạng đất theo phương pháp tuyến liên quan đến độ sâu vết bánh xe ảnh hưởng đến lực cản lăn máy kéo Vì đường đặc tính 17 nén đất sử dụng sở khoa học để tính tốn thiết kế hệ thống di động máy kéo σ σma x σ I II II I h Hình 1.2 Đặc tính nén*của đất h Khi nghiên cứu vùng quan hệ tuyến tính sử dụng cơng thức đơn giản hk , nhất: (1 – 1) Trong đó: k – hệ số biến dạng thể tích, N/m3, phụ thuộc vào tính chất lý đất h – Độ biến dạng đất, m Để mô tả toàn đường cong, M.G Becker đề suất hàm số mũ: k k hn , b Trong đó: (1 – 2) k0 – Hệ số bám, N/m1+n b – đường kính đầu đo, m k – Hệ số ma sát đất, N/m1+n; n – Chỉ số mũ h – Độ biến dạng đất, m Theo V.V Kasưghin, đường cong nén đất mô tả theo hàm tang Hypecpolic phù hợp với thực tế hơn, cụ thể ông đề suất công thức: 0th Trong đó: k 0 h (1 – 3) – ứng suất giới hạn đất nén đầu đo, Pa k – hệ số biến dạng thể tích, N/m3; 18 h – độ biến dạng đất Công thức (1 – 3) công thức tổng quát công thức (1 – 1) công thức (1 – 2) khai triển hàm hypecpolic (1 – 3) dạng chuỗi lấy số hạng thứ sau sử dụng vài phép biến đổi nhận công thức (1 – 2) Đô ̣ chă ̣t của nề n đấ t: Vùng bãi chăn nuôi nghêu có nề n đáy cát hay cát bùn đó tỷ lệ cát 68 - 75%, kić h thước cỡ ̣t từ 0,006 - 0,25 mm, tỷ lệ sét 21 31%, đất thịt có tỷ trọng thấp < 7% Địa hình vùng đất bãi tương đối phẳng thường xuyên ngập nước, công việc thu hoạch nghêu thực nước rút, bề mặt khơ lượng nước cịn lại bên tương đối nhiều, nhiên có thành phần cát cao nên có mặt nước lại có tác dụng tăng khả chịu nén đất, loại máy có trọng lượng nhẹ, bề mặt tiếp xúc phận di động đất lớn máy kéo bánh xích di chuyển dễ dàng đất bãi Qua khảo sát sơ độ chặt đất cát ngập nước xác định thiết bị đo, có thơng số theo bảng Độ chặt (kg/cm2) Độ sâu (cm) Cát thô Cát vừa Cát nhỏ 1.7 1.2 0.9 10 2.3 1.7 1.2 1.4.3 Khả chống cắt đất Các yếu tố để tạo lực chống cắt đất thành phần lực liên kết phần tử lực liên kết sức căng bề mặt lực nội ma sát đất Trong trình cắt đất theo phương ngang xảy biến dạng xuất ứng suất tiếp tuyến Thực nghiệm cho thấy rằng, mối quan hệ biến dạng ứng suất có dạng đồ thị hình 1.3 Đối với đất chặt, ứng suất cắt cực đại max , sau giảm dần đến giá trị tới hạn xảy trượt hồn tồn (đường 1) Đối với đất xốp ứng 19 suất cắt tang dần tới giá trị cực đại max xảy tượng trượt hoàn toàn, nghĩa giá trị tới hạn bằng giá trị cực đại = max (đường 2) τma τ x1 τδ2 τmax2 τ=ma τδ2 x1 τmax1 δ δ0 τHình 1.3 Đặcτtính max cắt đất τ ma 1 - Đất xốp - Đất chặt; ma x1 x1 Khả chống cắt đất đặc trưng ứng suất tới hạn Giá trị ứng suất tới hạn phụ thuộc vào loại đất ứng suất pháp tuyến Trên hình 1.4a thể đặc tính cắt đất rời thay đổi giá trị ứng suất pháp khác Với áp suất ngồi lớn ứng suất giới hạn lớn Quan hệ ứng suất cắt ứng suất pháp tuyến tính, thể hình 1.4b biểu diễn công thức: tg (1 – 4) Trong đó: - Góc ma sát đất Đối với đất dính, quan hệ ứng suất giới hạn ứng suất pháp có dạng hình 1.4c mối quan hệ thể công thức: tg , Trong đó: - Ứng suất cắt lực dính gây (1 – 5) ... quan nghiên cứu liên hợp máy thu hoạch nghêu 1.3.1 Các nghiên cứu nguồn động lực máy kéo di chuyển đất yếu Việc tăng cường trang bị nguồn động lực hệ thống máy móc ni trờ ng và thu hoa ̣ch thu? ?y... cơng trình nghiên cứu ̣ thớ ng di đô ̣ng bánh xić h công bố tài liệu, song cơng trình nghiên cứu ảnh hưởng của mô ̣t số thông số đế n khả di đô ̣ng của LHM thu hoa ̣ch nghêu chưa thấ... đề tài: ? ?Nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số đế n khả di động của LHM thu hoa ̣ch nghêu" cần thiết và có ý nghiã thực tiễn 1.4 Cơ sở lý luâ ̣n của vấ n đề nghiên cứu