nghiên cứu thiết kế chế tạo máy tự hành vạn năng phục vụ sản xuất Nông nghiệp ở Việt Nam

MỞ ĐẦU Đặt vấn đề: Máy kéo sản xuất lắp ráp Việt Nam sử dụng hộp số khí có cấp hệ thống truyền lực để thay đổi mômen, tốc độ quay từ động đến phận di động Hệ thống truyền lực trở thành lạc hậu, bộc lộ nhiều hạn chế trước yêu cầu đa dạng, phức tạp công việc sản xuất nông nghiệp Công nghệ chế tạo máy kéo Việt nam sản xuất loại máy kéo công suất vừa nhỏ (dưới 30KW) Kết cấu máy kéo, đặc biệt hệ thống truyền lực dựa thiết kế mẫu máy từ năm 70 kỷ trước, có nhiều hạn chế nặng nề, linh hoạt, tính vạn không cao, hiệu suất thấp,…vv, ảnh hưởng không tốt đến suất, chất lượng công việc, sức khỏe người điều khiển Nghiên cứu ứng dụng hệ thống truyền lực hợp lý cho máy kéo, phù hợp với điều kiện sản xuất chế tạo sử dụng Việt Nam cần thiết Vì việc phát triển hệ thống truyền động vô cấp máy kéo loại nhỏ phù hợp Truyền động vô cấp máy nông nghiệp tự hành máy kéo phát triển giới từ vài thập kỷ gần Đối với máy kéo lớn, hệ thống truyền động vô cấp ưu tiên sử dụng hộp số phân nhánh công suất thủy tĩnh Truyền động thủy tĩnh yêu cầu chi phí đầu tư lớn giá thành thành phần cấu trúc thủy lực cao Do nguyên nhân chi phí chế tạo, trọng lượng hiệu suất nên việc sử dụng hộp số thủy tĩnh máy kéo công suất nhỏ không phù hợp Trên loại máy kéo nhỏ ưu tiên phát triển nước ta, truyền động đai vô cấp đánh giá phù hợp Truyền động đai vô cấp có hiệu suất truyền hợp lý, yêu cầu lực ép nhỏ, hệ thống điều khiển không phức tạp Do kết cấu đơn giản dẫn đến chi phí chế tạo thấp, an toàn 1 hoạt động cao dẫn đến chi phí vận hành nhỏ Trong lĩnh vực kỹ thuật máy kéo có kết nghiên cứu bước đầu hệ thống truyền động đai vô cấp lắp máy kéo nhỏ sản xuất Việt nam Hệ thống truyền lực thiết kế cho máy kéo nhỏ hệ thống vô cấp phân tầng, kết nối truyền động đai vô cấp điều khiển với hộp số học cấp truyền Như máy kéo thực việc điều khiển vận tốc vô cấp cài tầng nhanh thực nhiệm vụ vận chuyển thực việc canh tác đồng với vận tốc làm việc điều khiển vô cấp với cài tầng chậm Từ phân tích đây, thấy việc nghiên cứu ứng dụng truyền đai vô cấp cho hệ thống truyền lực máy kéo nhỏ cần thiết Mục đích nghiên cứu đề tài: Tính toán thông số, xây dựng mô hình mô hệ thống truyền lực ứng dụng truyền động đai rộng vô cấp cho máy kéo công suất vừa nhỏ, nhằm thiết lập hệ thống sở liệu phuc vụ cho việc nghiên cứu thiết kế chế tạo máy tự hành vạn phục vụ sản xuất Nông nghiệp Việt Nam Nhiệm vụ đề tài: - Tập hợp dạng truyền động vô cấp, phân tích ưu nhược điểm chúng - Lựa chọn dạng truyền động vô cấp hợp lý để ứng dụng cho hệ thống truyền lực máy kéo nhỏ - Tính toán thông số động học kết cấu truyền động đai vô cấp phận khác hệ thống truyền lực - Mô hình hóa mô hệ thống truyền động có tích hợp truyền động đai vô cấp 2 Chương I NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN 1.1 Khái quát chung: Trái ngược với hôp số có cấp, CVT (Continuously Variable Transmission) hộp số thay đổi vô cấp (tốc độ) qua số tỷ số truyền hiệu dụng (có ích) giá trị lớn giá trị nhỏ Hình 1.1: Hình ảnh hộp số vô cấp Mercedes - Benz Tính linh hoạt CVT cho phép trì tốc độ góc không đổi giải vận tốc đầu Như CVT cho phép động hoạt động vùng hiệu suất tối ưu 1.2 Lịch sử phát triển truyền động vô cấp: Năm 1490 Leonardo da Vinci đưa khái niệm truyền vô cấp biến đổi liên tục Sáng chế cho CVT dựa vành đai ma sát Dailer Benz (năm 1886), Vào năm 1935 sáng chế CVT hình xuyến người Mỹ chế tạo Năm 1910, Zenith Motorcycles thiết kế xe V2-Motorcycles với CVT truyền động bậc Với cải tiến Zenith thành công đua leo dốc cho ôtô môtô 3 Hình 1.3: CVT kiểu hình xuyến Hình 1.2: CVT kiểu vành đai ma sát Một dạng CVT Variomatic, thiết kế xây dựng Hub van Doorne vào cuối năm 1950, hộp số vô cấp áp dụng cho dòng xe nhỏ dùng cho gia đình với giá phải , gọi dòng xe DAF 600 (hình 1.4) sản xuất năm 1958 Nhiều xe snowmobiles (xe gắn máy tuyết) (hình 4) sử dụng CVT vành đai cao su Năm 1974, hãng Rokon cung cấp xe gắn máy với CVT vành đai cao su CVTs sử dụng số ATVs (All-terrain vehicle) loại xe dùng cho tất địa hình (hình 1.6) Các dòng xe AVT trang bị hộp số vô cấp Suzuki dùng cho dòng xe LT80 mini vào năm 1987 Hình 1.4: Mẫu xe DAF 600 Hình 1.5: Các xe snowmobile Hình 1.6: Dòng xe ATVs (All - terrain vehicle) Vào đầu năm 1987, Subaru mắt dòng xe Justy (hình 1.7) Tokyo với hộp số vô cấp kiểm soát điện tử (ECVT) Năm 1989, dòng xe Justy trở thành xe sản xuất Hoa Kỳ cung cấp công nghệ CVT Hình 1.7: Dòng xe Justy subaru Bắt đầu từ năm 1990 có nhiều hãng xe áp dụng hộp số vô cấp (CVT) dòng xe Nissan, Honda, Ford, GM, Fiat, Toyota Trong trình áp dụng CVT dòng xe hãng xe không ngừng cải tiến CVT để hộp số vô cấp truyền số mômen xoắn ngày cao Năm 1990 Nissan áp dụng CVT xe Nissan March Năm 1995 Honda áp dụng CVT xe Honda Civic VTi Năm 2000 Audi giới thiệu dòng xe A4 trang bị CVT Cùng thời gian Fiat đua dòng xe Fiat Punto áp dụng CVT kiểu hình nón 5 Năm 2002 GM giới thiệu phiên CVT xe Saturn Vue Sturn lon Năm 2004 Ford bắt đầu đưa CVT vào sản xuất 1.3 Các dạng truyền động vô cấp dùng máy kéo loại nhỏ: Các hộp số nói chung dùng để thay đổi tỷ số tốc độ động cầu chủ động Nói cách khác hộp số, xe chạy tốc độ với tốc độ cực đại định Ngoài khả tăng tốc từ xuất phát với khả leo dốc xe bị hạn chế không sử dụng hộp số Vì hộp số sử dụng hệ thống bánh khác từ thấp đến cao để biến đổi mô men xoắn động phù hợp với nhiều điều kiện vận hành (khởi hành, tăng tốc, leo dốc ) Các số cài theo cách thông thường tay tự động Để kết nối, truyền biến đổi chuyển động từ động đến phận di động, bên cạnh hộp số có cấp, giới sử dụng phổ biến dạng truyền động vô cấp (CVT) hệ thống truyền lực máy kéo Thực tế sử dụng cho thấy CVT có nhiều ưu điểm vượt trội so với truyền động có cấp - Thay đổi trạng thái hoạt động (tốc độ, mômen) liên tục, êm dịu - Máy kéo làm việc dải công suất tối ưu không phụ thuộc vào tốc độ - Phản ứng linh hoạt theo điều kiện thay đổi động tải trọng Với ưu điểm CVT, cho phép máy kéo thỏa mãn yêu cầu kinh tế, kỹ thuật môi trường sử dụng máy Hộp số vô cấp (CVT) ứng dụng máy kéo đa dạng chế tạo sử dụng CVT đánh giá theo tiêu chí sau: - Khả truyền mô men xoắn - Phạm vi thay đổi tỷ số truyền 6 - Hiệu suất truyền động - Tính nhạy - Độ ổn định làm việc - Thể tích riêng - Tuổi thọ - Giá thành chế tạo Hệ thống truyền động vô cấp chia thành loại dựa sơ đồ sau: TRUYỀN ĐỘNG VÔ CẤP T Ð THỦY LỰC THỦY TĨNH T Ð CƠ HỌC T Ð ĐIỆN THỦY ĐỘNG ÐĨA MA SÁT BAO VÒNG ÐAI BẢN RỘNG ÐAI XÍCH ÐAI KIM LOẠI Hình 1.8: Hình ảnh sơ đồ phân loại truyền động vô cấp 1.3.1 Hộp số vô cấp loại cơ: Truyền động học vô cấp dựa nguyên tắc ma sát chi tiết phận dẫn động, thay đổi tỷ số truyền thực liên tục, thông qua thay đổi vị trí lăn với đĩa ma sát dây đai với bánh đai 1.3.1.1 CVT sở biến đổi đường kính puly đai dây đai truyền Là loại hộp số vô cấp thông thường hệ thồng CVT, có hai puly hình chữ V chia vuông góc với trục quay, với vành đai chữ V chạy chúng Số truyền thay đổi cách di chuyển hai phần puly gần hai phần puly khác xa Do vành đai 7 có hình dạng mặt cắt ngang chữ V, nguyên nhân vành đai gối lên nơi cao puly chỗ thấp puly khác Hành động có hiệu lực thay đổi đường kính puly Khoảng cách puly không đổi, chiều dày vành đai không đổi thay đổi tỷ số truyền coa nghĩa hai puly điều chỉnh (một lớn khác nhỏ hơn) cách đồng thời phù hợp với trì xác già trị lực căng dây đai Các phận hộp số vô cấp kiểu VDP: - Đai truyền (vàng đai) làm kim loại hay băng cao sua có công suất cao - Một hệ gồm hai puly (một puly đầu vào puly đầu ra) đường kính hai puly thay đổi - Có vi xử lý cảm biến để theo dõi điều khiển thay đổi đường kính hai puly Hinh1.9: Hình ảnh cấu tạo hộp số vô cấp kiểu puly đai dây đai truyền Hệ puli với đường kính thay đổi kiểu truyền động phổ biến CVT Mỗi puli tạo thành từ hai khối hình nón có góc nghiêng 20 độ đặt đối diện với Một dây đai chạy rãnh hai khối hình nón 8 Dây đai hình chữ V có ưu điểm chúng làm từ cao su có ma sát cao, hạn chế trượt Hai khối hình nón thay đổi khoảng cách chúng Khi hai khối hình nón tách xa nhau, dây đai ngập sâu vào rãnh bán kính dây đai quấn quanh puli giảm Khi hai khối hình nón gần bán kính dây đai tăng lên CVT sử dụng áp suất thủy lực lò xo để tạo lực cần thiết thay đổi khoảng cách hai khối hình nón Hệ puli dây đai có đường kính thay đổi thường với thành cặp Một số puli chủ động nối với trục quay động Puli chủ động gọi puli đầu vào nhận lượng trực tiếp từ động đưa vào hộp số Puli thứ hai gọi puli bị động nối với puli chủ động hay gọi puli đầu truyền momen đến trục truyền động dẫn đến bánh xe Khoảng cách trục puli tới điểm quấn dây đai gọi bán kính quay (picth radius) Tỷ số bán kính quay puli chủ động bán kính quay puli bị động xác lập nên “số” hộp số Khi puli tăng bán kính khác giảm bán kính để giữ cho dây đai bám chặt vào hai khối hình nón, chúng tạo vô số tỷ số truyền từ mức thấp cao Ví dụ bán kính quay nhỏ puli chủ động lớn puli bị động tốc độ quay puli bị động giảm kết có “số thấp" Khi bán kính quay puli chủ động lớn puli bị động nhỏ tốc độ puli bị động tăng lên kết “số cao" 9 Hình 1.10: Hình ảnh chế độ làm việc hộp số vô cấp loại đai rộng (VDP) Do có nhiều ưu điểm CVT ứng dụng không riêng xe mà cho nhiều loại máy thiết bị khác CVT sử dụng nhiều máy gia công kim loại, thiết bị kiểm tra sửa chữa điện, bơm cao áp, có mặt nhiều loại phương tiện khác bao gồm đầu kéo (tractor), xe trượt tuyết (snowmobile) scooter Trong tất ứng dụng này, hộp số dựa loại dây đai cao su chất lượng tốt đàn hồi thấp Tuy nhiên bị trượt kéo dãn giảm hiệu làm việc Những loại vật liệu giới thiệu để chế tạo hộp số vô cấp CVT có độ tin cậy hiệu làm việc cao Một cải tiến quan trọng thiết kế phát triển dây đai nối hai puli Đây loại dây phức hợp làm từ vài thép mỏng (khoảng từ 9-12) kết hợp với phiến thép có độ cứng cao, tạo hình ôm chặt lấy kim loại Dây đai kim loại không bị trượt có độ bền cao hơn, cho phép CVT làm việc với mô-men động cao êm so với dây đai cao su 1.3.1.2 Hộp số CVT sở dạng hình xuyến lăn Hộp số vô cấp kiểu tạo thành từ đĩa lăn truyền công suất đĩa với Những vật tròn hình đĩa 10 10 Hình 4.6: Khảo sát thay đổi tốc độ động bánh đai bị động thay đổi tỷ số truyền giảm tăng liên tục Hình 4.7: Khảo sát thay đổi tốc độ động bánh đai bị động thay đổi tỷ số truyền tăng giảm liên tục 100 100 Hình 4.8: Khảo sát thay đổi tốc độ động bánh đai bị động thay đổi tỷ số truyền tăng giảm liên tục thời gian dài 101 101 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Luận văn hoàn thành tiến độ, thực đầy đủ nội dung yêu cầu với kết sau: Tập hợp, phân tích dạng truyền động vô cấp ô tô, máy kéo máy nông nghiệp tự hành Trên sở lựa chọn xây dựng sơ đồ hệ thống truyền động hợp lý cho máy kéo công suất nhỏ, phù hợp với điều kiện sản xuất, chế tạo sử dụng Việt Nam Tính toán thông số phần tử hệ thống truyền lực ly hợp, hộp số, cầu sau đặc biệt truyền động đai rộng vô cấp Xây dựng mô hình mô khảo sát hệ thống truyền lực máy kéo nhỏ có ứng dụng truyền động vô cấp Các kết mô trình thay đổi tỷ số truyền truyền động đai rộng vô cấp Các trạng thái thay đổi tốc độ quay động bánh đai bị động thể quy luật, cho thấy thông số tính toán mô hình xác Các kết đề tài sử dụng làm sở cho công việc tính toán thiết kế, chế tạo thử nghiệm Kiến nghị - Mở rộng phạm vi nghiên cứu vấn đề liên quan đến động lực học máy kéo nhỏ - Kết hợp nghiên cứu lý thuyết nghiên cứu thực nghiệm để rút kết xác 102 102 PHẦN PHỤ LỤC: Bảng 3.1: Các thông số nmax , nmin , Pmax , Pmin với thông số kiểu đai loại RDb Typ Regel Mot b or n x 397 b 1:7,5 1450 7,5 RD 280 424 b 1:8,5 1455 15,0 RD 350 400 b 1:7,4 1465 30,0 RD 400 257 b 1:5,0 1475 55,0 RD 500 110, 199 b RD 600 160, 196 b 103 1:3,0 1480 P P kW ma maxmi D1L1 D2L2 RD 210 1:4,0 1480 n 530 6,7 n 1,8 22 12 20 13 500 13,5 4,1 540 27,0 515 49,5 498 99,0 655 29 16 29 18 6 10, 34 19 34 21 6 16, 37 22 42 25 0 36, 47 28 58 30 0 145, 75, 50 36 59 40 103 6 dma x 38 42 C 21 R 37 10 35, 55 55 38 65 33 80 25 90 40 x x 15 70 x 18 83 x 23 83 x 26 87 28 x Bảng 3.2 Kích thước số loại đai vô cấp RGAE6: RGAE Mot orba ugröß e Typ Nen Lei nstu dreh ng[ z kW [1/ ] Abtr Abtr RGAE Leistung Typ (max./m in.)[kW] Drehz (max./m in.) Riemen[LW Regel- Gewic ] bereich ht[N] [1/min.] ] 180 18, 1460 RGAE 16,6/6,1 3920/545 51 x 6-300 1695 B5 180 RGAE 51 x 22 1460 19,8/6,1 3920/545 B5 6-300 1695 RGAE 70 x 30 1465 27/10 4000/540 6-350 1778 16 x 16 x 18 x 1:7,2 700 1:7,2 700 1:7,4 750 s2 n Anbaumaße in mm RGAETyp RGAE 300 6- RGAE 350 6- 104 b s1 d2max i d1 e 48 300 253 17 48 350 303 17 300 253 17 15,5 55 350 303 17 55 350 303 17 300 253 17 11 104 h Bảng 3.3: Các thông số số loại xylanh thủy lực 105 105 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TS Nguyễn Ngọc Quế: Giáo trình ôtô – máy kéo xe chuyên dụng Nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội 2007 [ 2] Đặng Quý: Tính toán thiết kế ôtô Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Thành Phố Hồ Chí Minh, 2001 [ 3] Ths Lê Văn Tụy: Kết cấu tính toán ôtô Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng, 2005 [ 4] Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Quốc Thịnh, Phạm Minh Thái, Nguyễn Văn Tài, Lê Thị Vàng : Lý thuyết ôtô máy kéo Nhà xuất Khoa học kỹ thuật,Hà Nội 2008 [ 5] Nguyễn Trọng Hiệp, Nguyễn Văn Lẫm Thiết kế chi tiết máy Nhà xuất Giáo dục, 2007 [ 6] S.N NITRIPPORTRIC: Bài tập chi tiết máy Biên dịch: Võ Trần Khúc Nhã Nhà xuất Hải Phòng, 2004 [ 7] Trịnh Chất: Cơ sở thiết kế máy & chi tiết máy Nhà xuất Khoa học kỹ thuật,Hà Nội 2007 [ 8] Bùi Hải Triều (chủ biên), Nguyễn Ngọc Quế, Đỗ Hữu Quyết, Nguyễn Văn Hựu: Giáo trình truyền động thủy lực khí nén Nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội 2006 [ 9] Nguyễn Bảng, Nguyễn Viết Lầu, Phạm Xuân Vượng, Trần Minh Vượng, Trần Văn Nghiễn, Võ Tấn Thặng: Cơ khí hóa nông nghiệp (Quyển IĐộng lực) Nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội 1991 [10] Nông Văn Vìn : Động lực học chuyển động máy kéo – ôtô Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội, 2007 106 106 [11] La Văn Hiền Nhập môn MATLAB access.Nhà xuất Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh, 2004 [12] Phạm Thị Ngọc Yến, Ngô Hữu Tình, Lê Tấn Hùng, Nguyễn Thị Lan Hương: Cơ sở MATLAB ứng dụng Nhà xuất Khoa học kỹ thuật,Hà Nội 2007 [13] Ths Phạm Vũ Long: Điều tra thực trạng giới hóa trồng cạn đồng Sông Hồng,đề xuất mô hình giới hóa toàn Báo cáo khoa học, 2008 107 107 108 108 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các số liệu kết trình bày luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực luận văn cảm ơn thông tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Hà Nội, ngày tháng năm 2011 Người cam đoan Nguyễn Hà Linh 109 109 LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ cảm ơn sâu sắc đến người hướng dẫn khoa học TS Bùi Việt Đức, tận tình hướng dẫn đóng góp nhiều ý kiến khoa học trình nghiên cứu xây dựng luận văn Tôi xin cảm ơn tập thể thầy, cô giáo môn Động lực – khoa Cơ điện, khoa sau Đại học, Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội, giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi hoàn thành nhiệm vụ học tập nghiên cứu Tôi xin cảm ơn tập thể cán bộ, giáo viên Trường Cao Đẳng Nghề KTCN Việt Nam – Hàn Quốc tạo điều kiện cho suốt trình công tác học tập Cuối xin cảm ơn gia đình, bạn bè đồng nghiệp người thân động viên, giúp đỡ trình học tập nghiên cứu Mặc dù cố gắng khó khăn tài liệu, thời gian nghiên cứu khả hạn chế thân luận văn không tránh khỏi thiếu sót, mong nhận ý kiến đóng góp từ thầy, cô bạn bè đồng nghiệp để luận văn hoàn thiện Hà Nội, ngày tháng năm 2011 Tác giả luận văn Nguyễn Hà Linh 110 110 MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục bảng vi 111 111 DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Hình ảnh hộp số vô cấp Mercedes – Benz .1 Hình 1.2: CVT kiểu vành đai ma sát Hình 1.3: CVT kiểu hình xuyến Hình 1.4: Mẫu xe DAF 600 .4 Hình 1.5: Các xe snowmobile Hình 1.6: Dòng xe ATVs (All - terrain vehicle) .5 112 112 Hình 1.7: Dòng xe Justy subaru Hình 1.8: Hình ảnh sơ đồ phân loại truyền động vô cấp Hình 1.9: Hình ảnh cấu tạo hộp số vô cấp kiểu puly đai dây đai truyền (VDP) Hình 1.10: Hình ảnh chế độ làm việc hộp số vô cấp loại đai rộng (VDP) 10 Hình 1.11: Hình ảnh cấu tạo hộp số vô cấp loại lăn(TCVT) 11 Hình 1.12: Hình ảnh chế độ làm việc hộp số vô cấp kiểu lăn 11 Hình 1.13: Sơ đồ cấu tạo hộp số vô cấp kiểu IVT 12 Hình 1.14: Hình ảnh cấu tạo hộp số vô cấp kiểu lăn tỏa tròn 13 Hình 1.15: Sơ đồ cấu tạo hộp số vô cấp loại thủy tĩnh 14 Hình 1.16: Sơ đồ cấu tạo hộp số dùng truyền động thủy lực 15 Hình 1.17: Sơ đồ cấu tạo hệ thống Hybrid 16 Hình 1.18: Sơ đồ truyền lực máy kéo Viện máy kéo nông nghiệp TU.Muenchen 18 Hình 2.1: Sơ đồ bố trí phận hệ thống truyền lực dùng hộp số vô cấp kiểu đai ộng 21 Hình 2.2: Nguyên lý thay đổi tỷ số truyền vô cấp 22 Hình 2.3: Cấu tạo bánh đai chủ động 23 Hình 2.4: Cấu tạo bánh đai bị động .23 Hình 2.5: Cấu tạo dây đai cao su 24 Hình 2.6: Hình ảnh cấu tạo ly hợp ma sát dùng lực ép lò xo màng 27 Hình 2.7: Nguyên lý cấu tạo làm việc ly hợp ma sát khô đĩa .28 Hình 3.1: Các kích thước đĩa ma sát .34 Hình 3.2 : Lò xo ép ly hợp 38 Hình 3.3: Các kích thước lò xo .40 Hình 3.4: Mô hình tính toán công trượt ly hợp .45 113 113 Hình 3.5: Mô hình tính toán công trượt máy nông nghiệp tự hành (khi đóng êm dịu) .48 Hình 3.6: Kết cấu truyền đai vô cấp RD b .52 Hình 3.7: Sơ đồ nguyên lý hoạt động truyền đai vô cấp 53 Hình 3.8: Các lực tác dụng lên nửa bánh đai di động bánh đai chủ động .56 Hình 3.9: Xylanh tác động kép có cần piston phía 58 Hình 3.10: Các lực tác dụng lên nửa bánh đai di động bánh đai bị động 59 Hình 3.11: Các kích thước tải trọng tác dụng lên lò xo chịu nén .61 Hình 3.12 Sơ đồ lực tác dụng bán trục giảm tải .82 Hình 4.1 Các khối chức Simulink 89 Hình 4.2: Sơ đồ hệ thống truyền lực mà đề tài xây dựng .90 Hình 4.3: Đồ thị mô đặc tính động 91 Hình 4.4: Sơ đồ hoạt động ly hợp 92 Hình 4.5: Hình mô máy kéo Matlap – Simulink 95 Hình 4.6: : Khảo sát thay đổi tốc độ động bánh đai bị động thay đổi tỷ số truyền giảm tăng liên tục 97 Hình 4.7: Khảo sát thay đổi tốc độ động bánh đai bị động thay đổi tỷ số truyền tăng giảm liên tục 97 Hình 4.8: Khảo sát thay đổi tốc độ động bánh đai bị động thay đổi tỷ số truyền tăng giảm liên tục thời gian dài 98 114 114 [...]... hưởng nhiều bởi tính vạn năng của máy kéo - Độ tin cậy: liên quan đến công nghệ chế tạo, cho đến nay công nghiệp chế tạo máy của Việt Nam đã tiếp cận được với một số công nghệ chế tạo máy tiên tiến tên thế giới, có thể sản xuất chế tạo các chi tiết máy chất lượng đảm bảo, đạt được độ tin cậy cần thiết - Giá thành chế tạo: đây là chỉ tiêu phụ thuộc vào tỷ lệ nội địa hóa sản xuất chế tạo máy kéo, giá máy. .. giản hóa kết cấu máy, phù hợp với khả năng chế tạo của Việt Nam cũng là yếu tố góp phần làm tăng tỷ lệ nội địa hóa, giảm giá thành Hình 1.18: Sơ đồ truyền lực máy kéo của Viện máy kéo nông nghiệp TU.Muenchen 18 18 Hình trên mô tả một mẫu máy kéo nghiên cứu của Viện máy nông nghiệp Đại học kỹ thuật Muenchen CHLB Đức, có thể tham khảo để ứng dụng cho máy kéo Việt nam Hệ thống truyền lực của máy bao gồm... các xe tự hành loại ly hợp ma sát được sử dụng nhiều nhất do có các ưu điểm: kết cấu đơn giản, hiệu suất cao, giá thành rẻ và kích thước tương đối nhỏ gọn Theo số lượng bề mặt ma sát có ly hợp ma sát một đãi, hai đĩa và nhiều đĩa Hiện này trên máy kéo và máy nông nghiệp tự hành phụ thuộc vào trị số mômen mà có thể sử dụng ly hợp một đĩa hoặc hai đĩa Máy nông nghiệp tự hành vạn năng được phân tích ở đây... truyền lớn hơn Khi khởi hành máy nông nghiệp tự hành từ trạng thái đứng yên, dây đai được đặt ở vị trí sát với tâm của bánh đai chủ động; cùng lúc lò xo 6 tạo ra lực ép lên hai má của bánh đai bị động khiến chúng nằm sát với nhau qua đó dây đai được đặt ở vị trí xa tâm - rìa - của bánh đai bị động Ở vị trí số thấp này (bộ truyền đai làm việc ở tỷ số truyền lớn) máy nông nghiệp tự hành được tăng tốc một... khí 2 cấp thành hộp số bánh răng hành tinh Với các thay đổi trên, phần lớn các chi tiết của hệ thống truyền lực máy kéo có thể chế tạo trong nước 19 19 CHƯƠNG II LỰA CHỌN KẾT CẤU, TÍNH TOÁN THÔNG SỐ HỆ THỒNG TRUYỀN LỰC MÁY KÉO NHỎ 2.1 Kết cấu tổng thể Máy kéo 4 bánh công suất dưới 30 kW một cầu chủ động được thiết kế chế tạo nhằm mục đích phát triển cơ giới hóa nông nghiệp và phát triển nông thôn Các... chính của máy kéo - Động cơ: Diesel 3 - 4 xilanh - Ly hợp: Ma sát khô, 1 đĩa, thường xuyên đóng - Truyền động đai bản rộng vô cấp - Hộp số: 2 số tiến, 1 số lùi hoặc hộp số bánh răng hành tinh Theo hệ thống các tiêu chuẩn khảo nghiệm, giám định chất lượng máy kéo, máy canh tác dùng trong sản xuất nông nghiệp do Trung tâm giám định máy móc thiết bị Cơ điện nông nghiệp - năm 1997, máy kéo thiết kế có cỡ... tự hành vạn năng được phân tích ở đây là loại máy cỡ trung bình nên ta dùng ly hợp ma sát một đĩa ép bằng lò xo trụ Ly hợp ma sát một đĩa ép bằng lò xo trụ có ưu điểm: kết cấu đơn giản, thoát nhiệt tốt, mở dứt khoát, hành trình mở nhỏ Trên máy nông nghiệp tự hành vạn năng, ly hợp ngoài nhiệm vụ truyền và ngắt mômen đến trục sơ cấp của hộp số còn có nhiệnm vụ truyền mômen cho trục thu công suất và dẫn... Xích Cao bình Giá thành Thấp Cao 1.5 Lựa chọn hệ thống truyền lực hợp lý cho máy kéo: Cao Từ các phân tích ở phần trên và căn cứ vào thực tế sản xuất chế tạo và sử dụng kéo của Việt Nam, có thể áp dụng một số tiêu chí dưới đây để lựa chọn hệ thống truyền lực máy kéo: - Hiệu suất: bao gồm hiệu suất truyền lực và hiệu suất sử dụng máy Hiệu suất truyền lực liên quan đến kết cấu và khả năng hoạt động của... hệ thống nâng hạ thủy lực của cơ cấu treo, v.v Mặt khác, mômen truyền qua ly hợp của máy nông nghiệp tự hành vạn năng thường lớn do loại máy cần lực kéo lớn và vận tốc nhỏ Từ những phân tích trên có thể lựa chọn kết cấu và cơ cấu dẫn động ly hợp của máy kéo trong đề tài như hình 2.6 27 27 Hình 2.6: Hình ảnh cấu tạo của ly hợp ma sát dùng lực ép lò xo màng Nguyên lý hoạt động của ly hợp ma sát khô... không làm tốt chức năng bảo vệ an toàn cho hệ thống truyền lực khi quá tải Hệ số β thường được xác định bằng thực nghiệm; có tính đến các yếu tố như đã nêu cũng như có xét đến điều kiện làm việc nặng nhọc của xe Đối với ly hợp của máy kéo thường lấy β = 2 ÷ 2,2 ; từ đó ở đây ta lấy hệ số dự trữ mômen quay đối với máy nông nghiệp tự hành vạn năng này là β = 2,1 Vậy mômen ma sát cần thiết của ly hợp là: ... Hiệu suất (%) 90 – 96 Công suất cực đại (kW) 160 Mô men xoắn cực đại 200 90 – 97 400 500 Dây kim loại 90 - 97 400 500 (Nm) Phạm vi thay đổi tỷ số 6 truyền Hệ số ma sát Lực ép (kN) Môi trường... Clx λm d Xác định đường kính dây đưồng kính trung bình lò xo: Hình 3.3: Các kích thước lò xo 40 40 Đường kính dây lò xo d[m] đường kính trung bình D[m] xác định với loại lò xo trụ ta có công... rãnh, ma sát đai thang bánh đai lớn đai dẹt, độ bám đai thang tốt đai dẹt Góc nêm đai thang ϕ = 40 - Về mặt cấu tạo, đai thang có hai loại : đai sợi xếp (hình 2-8a) đai sợi bện (hình 2.8b) Các