Luận văn thạc sĩ 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

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP - 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 c BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP - 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 thiết bị 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 c i LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn là kế t quả của năm ho ̣c tâ ̣p tiế p thu kiế n thức nhà trường Trong quá trình thực hiê ̣n luận văn, đươ ̣c sự giúp đỡ tâ ̣n tình của Thầ y Cô giáo, các ba ̣n hữu Tôi chân thành bày tỏ lòng biế t ơn: - Phó Giáo sư Tiế n si ̃ Nguyễn Nhật Chiêu đã tâ ̣n tình hướng dẫn, truyề n đạt kinh nghiê ̣m, đô ̣ng viên và giúp đỡ suố t quá trình thực hiê ̣n luâ ̣n văn tố t nghiê ̣p - Các Thầ y Cơ giáo Khoa Cơ điện Cơng trình, Khoa sau Đại học, trường Đa ̣i ho ̣c Lâm nghiệp, tâ ̣n tiǹ h truyề n đa ̣t tri thức cho suố t chương trin ̀ h ho ̣c - Ban giám hiệu, CB-CNV Trường Cao đẳng Cơ điện Nông nghiệp Nam bộ, nơi công tác tạo điều kiện thời gian trình học - Các ba ̣n lớp Cao học K17 đã nhiê ̣t tin ̀ h hơ ̣p tác với suố t thời gian thực hiê ̣n luận văn Xin bày tỏ tình cảm trân trọng đến người thân gia đình, người yêu thương động viên Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu thân Các số liệu, kết trình bày luận văn này trung thực Cần thơ, tháng năm 2011 Nguyễn Xuân Dũng c ii MỤC LỤC Trang phụ bìa Lời cảm ơn i Mục lục ii Danh mục bảng vi Danh mục hình vi ĐẶT VẤN ĐỀ Chương 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan công nghệ thiết bị đào mương để phục vụ tưới tiêu cho hoa màu Đồng sông Cửu Long 1.2 Tổng quan cơng trình nghiên cứu khả kéo, bám, ổn định tiêu hao nhiên liệu máy kéo máy liên hợp nước 10 1.3 Kết luận chương 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 máy kéo MTZ-50 16 2.2.2 Bộ phận chuyên dùng 18 2.2.3 Đặc điểm sản xuất nông nghiệp Đồng 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 khả kéo, bám máy kéo liên hợp với máy đào mương 21 3.1.1 Tính lực kéo tiếp tuyến máy kéo MTZ-50 22 3.1.2 Lực cản độ dốc lực cản lăn máy kéo 25 c iii 3.1.3 Lực bám máy kéo MTZ-50 28 3.2 Nghiên cứu lý thuyết tính ổn định liên hợp máy kéo MTZ-50 di chuyển đồng 32 3.2.1 Xác định tọa độ trọng tâm máy 33 3.2.2 Xác định khả ổn định tĩnh dọc 37 3.2.3 Xác định khả ổn định tĩnh ngang 40 3.3 Khả ổn định liên hợp máy bánh chủ động bị nêm chặt 41 3.3.1 Mô men lật 42 3.3.2 Điều kiện để trì chuyển động ổn định 43 3.3.3 Điều kiện để LHM không bị lật đổ bánh chủ động bị nêm chặt: 44 3.4 Tính ổn định ngang LHM làm việc địa hình khơng phẳng 47 3.5 Tính lực cản lăn đào mương máy kéo MTZ50 49 3.6 Nghiên cứu lý thuyết tiêu hao nhiên liệu liên hợp với máy đào mương 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 c iv DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Ký hiêu, ̣ Nô ̣i dung diễn giải Đơn vi ̣ viế t tắ t LHM Liên hơ ̣p máy G Tro ̣ng lươ ̣ng của máy kéo Kg Blv Bề rô ̣ng làm viê ̣c của liên hơ ̣p máy m Pf Lực cản lăn của đấ t tác du ̣ng lên bánh xe N Pw Lực cản không khí N Pj Lực cản quán tính N Fk Lực kéo tiế p tuyế n N Pi Lực cản dố c N M Mô men quay đô ̣ng f Hê ̣ số bám r Bán kính làm viê ̣c của bánh chủ đô ̣ng i Tỷ số truyề n của ̣ thố ng truyề n lực N.m m Fb Lực bám của bánh xe chủ đô ̣ng N Y Phản lực pháp tuyế n N Zk Phản lực tiế p tuyế n tác đô ̣ng vào bánh trước và bánh tỳ N Gm Khố i lươ ̣ng liên hơ ̣p máy Kg h Chiề u cao tro ̣ng tâm máy kéo mm B Chiều rộng sở cầu sau m B1 Chiều rộng sở cầu trước m φ Hê ̣ số bám g Gia tố c tro ̣ng trường L Chiề u dài sở của liên hơ ̣p máy m b Khoảng cách từ tro ̣ng tâm đế n cầ u trước m α’tφ m/s2 Góc giới ̣n trươ ̣t quay đầ u xuố ng dố c c v DANH MỤC CÁC BẢNG TT Tên bảng Trang 3.1 Lực cản tác dụng lên máy kéo MTZ-50 27 3.2 Lực bám máy kéo làm việc vùng đất có 30 độ nghiêng (α) hệ số bám (φ) khác 3.3 Kết thí nghiệm xác định độ trượt LHM đào c 50 vi DANH MỤC CÁC HÌNH Tên hình TT Trang 1.1 Máy rạch hàng R-2 1.2 Máy đào kiểu phay K-30A 1.3 Sơ đồ máy đào kiểu đĩa phay kép KH-1200 1.4 Sơ đồ phận đào rơ to - vít tải 1.5 Sơ đồ phận đào rô to - lưỡi cắt 1.6 Sơ đồ máy đào mương kiểu vít đứng 1.7 Máy đào mương xả phèn XR – 25 2.1 Cấu tạo chung máy kéo MTZ-50 15 2.2 Máy đào mương lắp máy kéo MTZ-50 18 2.3 Nông dân tưới ruộng khoai lang từ mương dẫn nước 19 2.4 Nông dân đào mương dẫn nước thủ công 19 3.1 Sơ đồ lực tác động lên máy kéo 21 3.2 Sự phụ thuộc lực cản chuyển động vào độ dốc dọc hệ số 28 cản lăn đường 3.3 Đồ thị khả bám LHM kéo phụ thuộc vào góc 31 nghiêng α 3.4 Sơ đồ Khảo sát máy kéo MTZ-50 để xác định trọng tâm theo 33 chiều ̣c 3.5 Sơ đồ Khảo sát máy kéo MTZ-50 để xác định trọng tâm theo 34 chiều cao 3.6 Sơ đồ khảo sát máy kéo MTZ-50 để xác định trọng tâm theo 36 chiều ngang 3.7 Sơ đồ tính sức chống lật tĩnh máy kéo MTZ-50 lên dốc 38 3.8 Sơ đồ tính sức chống lật tĩnh máy kéo MTZ-50 xuống dốc 39 c vii 3.9 Sơ đồ nghiên cứu khả ổn định tĩnh ngang máy kéo 40 MTZ-50 3.10 Sơ đồ lực tác dụng lên liên hợp máy kéo bánh chủ động bị 42 nêm chặt 3.11 Sơ đồ liên hợp máy đột ngột bánh bị rơi xuống rãnh 47 4.1 Đầu đo momen T4A 53 4.2 Kết nối đầu đo 53 4.3 Spider nối ghép với máy tính 54 4.4 Chuẩn bị thí nghiệm 55 4.5 Tiến hành thí nghiệm 55 4.6 Kết đo mômen xoắn trục đăng 56 c ĐẶT VẤN ĐỀ Cơng nghiệp hóa, đại hóa nơng nghiệp nơng thơn chủ trương lớn Đảng nhà nước ta nhằm thúc đẩy kinh tế phát triển, tạo công ăn việc làm, tăng thu nhập cho người nông dân, tạo tiền đề giải vấn đề trị - xã hội đất nước Ở nước ta, đặc biệt vùng Đồng sơng Cửu long có diện tích đất nông nghiệp lớn nước ưu đãi lượng phù sa lớn dịng sơng Mê kơng hàng năm chảy về, tạo điều kiện thuận lợi cho người dân làm nơng nghiệp tận dụng sự ưu đãi để phát triển trồng lúa hoa màu đạt hiệu kinh tế cao Trong trình sản xuất nông nghiệp, người nông dân Đồng sông Cửu long chủ yếu canh tác lúa để cung cấp lương thực cho nước, để nâng cao hiệu sử dụng đất, người nông dân số địa phương thâm canh trồng hoa màu phục vụ cho người tiêu dùng xuất nước Đặc điểm hoa màu suốt q trình sinh trưởng ln cần nước, hoa màu trồng theo hàng xen lẫn với mương dẫn nước để giữ ẩm cho rễ phát triển lấy nước tưới cho Chính việc đào mương dẫn nước để phục vụ cho yếu tố việc cần thiết phải thực Trước người trồng hoa màu đào mương phục vụ tưới tiêu chủ yếu vật dụng thô sơ, suất thấp, tổn hao sức lao động lớn, hiệu kinh tế không cao Ngày với sự tiến khoa học kỹ thuật, loại máy đại, suất cao người dân đưa vào sử dụng hiệu Các loại máy sử dụng phổ biến như: MTZ-50, MTZ-80/82 Liên Xô cũ; John deere Mỹ; Kubota Nhật;…Trong máy kéo MTZ-50 sử dụng phổ biến động có cơng suất cao, giá thành hợp lý, dễ sử dụng, phụ tùng thay sẵn có nước c 56 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Hiện ĐBSCL sử dụng loại máy kéo MTZ-50 liên hợp với máy đào rãnh loại phay để đào mương tưới tiêu cho hoa màu Tuy nhiên chưa có cơng trình nghiên cứu khả làm việc liên hợp máy Do việc nghiên cứu khả làm việc máy MTZ-50 liên hợp với máy đào mương để phục vụ tưới tiêu cho hoa màu ĐBSCL cần thiết mang tính thời sự Bằng phương pháp lý thuyết máy kéo lý thuyết liên hợp máy đề tài xác định số đặc trưng kéo bám đào mương Kết nghiên cứu khả kéo, bám máy kéo MTZ – 50 cho thấy: Với công suất động 48 kw, số vòng quay 1700 vòng/phút, tốc độ bậc thấp máy có lực kéo tiếp tuyến bánh chủ động Fk= 16874,2 N, tốc độ bậc cao máy có lực kéo tiếp tuyến bánh chủ động Fk= 10456,7 N Bằng phương pháp lý thuyết ô tô máy kéo xác định khả ổn định chống lật liên hợp máy - Góc ổn định tĩnh dọc quay đầu lên dốc 160 - Góc ổn định tĩnh dọc quay đầu xuống dốc có độ nghiêng