Nghiên cứu tính toán, thiết kế hệ thống truyền động thuỷ lực trên máy đào hố hai hàng

Những năm trước đây, Việt Nam chúng ta là một nước có nền kinh tế chậm phát triển, các sản xuất trong nước chủ yếu dựa vào sản xuất nông lâm nghiệp, số lượng lao động tham gia sản xuất nông nghiệp chiểm trên 80% tổng số lao động trong cả nước.

LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian nghiên cứu thực hiện và hoàn thành đề tài tốt nghiệp,ngoài sự nỗ lực của bản thân tôi đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ của rấtnhiều cá nhân, tập thể trong và ngoài trường

Trước hết tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các thầy giáo, cô giáo

trong bộ môn Cơ Khí động lực - Khoa Cơ Điện Trường Đại Học Nông Nghiệp - Hà Nội đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi hoàn thành tốt đề tài tốt

nghiệp này Đặc biệt tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến thầy giáo

PGS.TS.Bùi Hải Triều và KS.Lê Anh Sơn người đã trực tiếp hướng dẫn tôi

thực hiện đề tài “ Nghiên cứu tính toán, thiết kế hệ thống truyền động thuỷ lực trên máy đào hố hai hàng ” và cũng là người đã tận tình giúp đỡ tôi trong

suốt quá trình hoàn thành đồ án tốt nghiệp này Cuối cùng, tôi xin báy tỏ lòngbiết ơn sâu sắc tới gia đình và bạn bè đã khích lệ tôi hoàn thành đề tài tốtnghiệp

Mặc dù đã rất cố gắng song do kinh nghiệm và kiến thức có hạn nên đềtài khó tránh khỏi những thiếu sót ngoài ý muốn Tôi rất mong các thầy côcùng bạn bè chỉ bảo thêm để đề tài được hoàn thiện hơn

Tôi xin chân thành cảm ơn !

Hà Nội, ngày 25 tháng 5 năm 2010

Người thực hiện

SV Nguyễn Trọng Minh

PHẦN I MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vấn đề

Những năm trước đây, Việt Nam chúng ta là một nước có nền kinh tế chậmphát triển, các sản xuất trong nước chủ yếu dựa vào sản xuất nông lâmnghiệp, số lượng lao động tham gia sản xuất nông nghiệp chiểm trên 80%tổng số lao động trong cả nước Hoạt động sản xuất nông lâm nghiệp mangtính thời vụ nên hiệu suất sử dụng thời gian lao động rất thấp, thông thườngchỉ tập trung vào khoảng 3 đến 4 tháng trong một năm nên thời gian nhàn rỗikhá nhiều, thu nhập bình quân tính theo đầu người rất thấp Hơn nữa sản xuấtnông lâm nghiệp chiếm tỷ trọng thấp trong nền kinh tế, không tương ứng với

tỷ lệ lao động Trong những năm gần đây, nền kinh tế nước ta đã có nhữngbước phát triển mạnh mẽ Nhà nước ta đã tập trung hơn vào đầu tư phát triểncác lĩnh vực: Công nghiệp, du lịch, thương mại và dịch vụ Nên kinh tế nước

ta đã có những bước phát triển vượt bậc Các nhà máy, các khu công nghiệpđược xây dựng và thu hút được rất nhiều lao động nhàn rỗi từ nông thôn, làmgiảm đáng kể số lao động phục vụ sản xuất nông lâm nghiệp, làm tăng thunhập, thúc đẩy kinh tế phát triển

Tuy nhiên sản xuất nông lâm nghiệp vẫn giữ vai trò quan trọng trong nềnkinh tế quốc dân Nhờ áp dụng khoa học kỹ thuật vào trong sản xuất nôngnghiệp, điều kiện tự nhiên và sức lao động dồi dào nên đã thu được những kếtquả vượt bậc

Sản xuất trong lĩnh vực nông lâm nghiệp là một quá trình sản xuất đặcthù, nó mang tính độc lập cao, điều kiện sản xuất phức tạp, tiêu tốn nhiều sứclao động Để nâng cao năng suất, giảm nhẹ sức lao động cho các khâu sảnxuất trong sản xuất nông lâm nghiệp cần thiết phải áp dụng cơ giới hoá tổng

hợp và sử dụng các phương tiện hữu ích, áp dụng các hệ thống máy móc phùhợp với từng loại sản xuất, từng mục đích công việc.

Hiện nay việc thiết kế và phát triển các loại máy phực hợp tự hành đangdiễn ra hết sức sôi động trong lĩnh vực cơ khí hoá nông lâm nghiệp ở nước ta

Xu hướng thiết kế chủ yếu là bố trí các bộ phân làm việc, dẫn động cho các

bộ phận làm việc chủ động trên một máy kéo vạn năng cỡ nhỏ hoặc là thiết kếcác máy phức hợp chuyên biệt cho các công việc nông lâm nghiệp như gieotrồng, chăm sóc và thu hoạch…

Trên đa số các mẫu máy đã được công bố: Các máy làm đất, máy thuhoạch, … việc truyền động trích công suất được thực hiện bằng cơ học nhưtruyền động xích, truyền động đai, truyền động các đăng hoặc truyền độngbánh răng… Nhược điểm của truyền động cơ học là việc thay đổi tỷ số truyền

vô cấp chỉ có thể thực hiện trong khoảng giới hạn và yêu cầu một không gianlắp đặt cố định giữa động cơ truyền lực và bộ phận làm việc cần dẫn động.Các nhược điểm của này có thêt được cải thiện đáng kể nếu thay thếtruyền động cơ học bằng một hệ thống truyền động và điều khiển thủy lực.Các hệ thống truyền động thủy lực ngày nay có mật độ công suất và độ tincậy cao, cấu trúc hệ thống đơn giản, đặc biệt là có khả năng thiết lập một hệthống truyền động và điều khiển bất kỳ, linh động trong không gian với cácphần tử cấu trúc tiêu chuẩn…

Một số kết quả bước đầu về ứng dụng truyền động thuỷ lực trong nônglâm nghiệp đã được công bố: Hệ thống truyền động trợ giúp thuỷ lực trên liênhợp máy vận chuyển nông lâm nghiệp, Liên hợp máy đào hố trồng cây (Mộtphần của nhánh đề tài cấp nhà nước KC 07-18-01) Bài báo này giới thiệu kếtquả phân tích lực chọn hệ thống mạch điều khiển và truyền động thuỷ lực đápứng yêu cầu hoạt động của các bộ phận làm việc chủ động trên một số máynông lâm nghiệp tự hành thường gặp

Việc chuẩn bị đất nói chung và tạo hố để trồng cây trong lâm nghiệp nói riêng

là một trong những khâu quan trọng trong quá trình sản xuất Công việc tạo

hố trước khi trồng cây trong lâm nghiệp thường được làm thủ công nên mấtnhiều thời gian và năng suất thấp Mặt khác các cây lâm nghiệp thường trồng

ở những nơi có địa hình phức tạp, mặt đồi dốc và trên mặt đất cứng Vì vậy,

để giải quyết vấn đề khó khăn trên chúng tôi đã thực hiện đề tài: "Nghiên cứu tính toán, thiết kế hệ thống truyền động thủy lực trên máy đào hố hai hàng".

1.2 Mục tiêu của đề tài

1.2.1 Mục tiêu

Nghiên cứu và phân tích các yếu tố trong thực tiện hoạt động sản xuấtnông lâm nghiệp ở Việt Nam và ưu nhược điểm của hệ thống thuỷ lực từ đótính toán lựa chọn hệ thống máy thuỷ lực đào hố hai hàng lắp trên máy kéo tựhành

1.2.1 Yêu cầu

 Lựa chọn loại máy phù hợp;

 Mô phỏng quá trình làm việc của hệ thống

1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Xây dựng cơ sở cho việc ứng dụng truyền động thuỷ lực vào trong sảnxuất nông lâm nghiệp với điều kiện thực tiễn ở nước ta

Đưa vào công tác sản xuất nông lâm nghiệp hệ thống máy đào hố haihàng truyền động bằng thuỷ lực để tăng năng suất và hiệu quả của quá trìnhsản xuất

PHẦN II NỘI DUNG

CHƯƠNG I

TỔNG QUAN VỀ CÁC BỘ PHẬN LÀM VIỆC CHỦ ĐỘNG TRÊN

MÁY NÔNG NGHIỆP TỰ HÀNH

1.1 Máy làm đất

Làm đất là khâu quan trọng trước tiên tốn nhiều năng lượng trong quátrình canh tác làm đất với mục đích nâng cao độ phì nhiều của đất, tạo điềukiện thuật lợi cho cây trong sinh trưởng và phát triển tốt Để thực hiện các yêucầu của việc làm đất người ta dùng các loại công cụ và máy làm đất như máycày, máy bừa, trục lăn, máy phay, bánh xe lồng đất…

1.1.1 Máy phay

Các loại máy như máy cày, máy bừa, trục lăn, bánh xe lồng đất không

có các bộ phận làm việc chủ động Các bộ phận làm việc của các loại máy này

là nhờ vào chuyển động của máy kéo kéo các bộ phận làm việc trên mặt đồng

từ đó làm tơi xốp đất theo yêu cầu nông học của các loại cây trồng

Trong các máy làm đất chỉ có máy phay có bộ phận làm việc chủ động

là trống phay Máy phay đất có nhiều loại, có loại chuyên cho ruộng khô, cóloại chuyên phay cho ruộng nước, lại có loại phay được cả trên ruộng khô vànước Tùy theo đặc điểm, kích thước của thửa ruộng, tùy theo nguồn động lực

mà có các loại máy phay cỡ nhỏ, cỡ lớn… Phay thường được liên kết độnglực nhờ bộ phận treo, ngoài việc kéo phay chuyển động theo, nguồn động lựccòn truyền cho các lưỡi phay quay để làm nhỏ, nhuyễn đất ở độ sâu cần thiết.Những loại máy phay trên có cấu tạo tương tự như nhau Bộ phận làmviệc của phay là các lưỡi phay Tùy theo loại đất, yêu cầu làm đất mà lưỡiphay có hình dáng cụ thể và các kích thước khác nhau Lưỡi phay có phần

cạnh sắc và phần chuôi cạnh sắc để cắt đất, cỏ cây, đảo trộn đất hất về phíasau, còn chuôi để lắp lưỡi vào trống phay.

Trục trống phay được tựa và quay vào trong 2 ổ đỡ lắp trên khung máy

và được làm kín để tránh bụi đất, chuyển động của trục hoặc trống phay khi làm việc được truyền từ máy kéo đến qua trục các đăng, hộp xích hoặc bộ bánh răng Trục phay hoặc chống phay được bọc bởi vỏ thép đủ bền ở phía trên và phía sau để đảm bảo an toàn cho người sử dụng, đồng thời vỏ bao, đặcbiệt là phần bao phía sau còn có tác dụng chắn cục đất đập vào làm nó tơi vỡ thêm

Để đảm bảo độ sâu phay đất và điều chỉnh khi cần người ta lắp vào khung máy những tấm trượt hoặc bánh xe Để liên kết máy phay với máy kéo,người ta sử dụng bộ phận treo – treo ba điểm ở khung máy phay, hoặc lắp trụcphay ăn khớp trực tiếp với hộp truyền động như ở máy kéo Bông Sen

Nguyên tắc làm việc ở của máy phay

Khi phay đất lưỡi phay đi vào đất cắt đất thành từng cục, hất về phía sau làm tơi, nhuyễn đất Lúc đó một điểm bất kì của lưỡi phay tham gia hai

chuyển động một chuyển động tịnh tiến theo máy kéo và một chuyện đông quay quanh trục phay

Phân bố các lưỡi phay trên trống phải đảm bảo để những lực cản tác động lên phay tương đối ổn định nhằm đảm bảo độ bền cho lưỡi, trục phay vàmáy chuyển động ổn định Muốn vậy lượi phay được phân bố theo đường xoắn ốc sao cho các lưỡi phay lần lượt đi vào cắt đất với những khoảng cách góc bằng nhau Để đất không bị kẹt ở trống phay, khoảng cách góc giữa các lưỡi phay ở hai đĩa liên tiếp nhau cần đủ lớn

Khi làm việc, trống phay quay nhờ mô men được trích từ động cơ quatrục thu công suất, trục các đăng, hộp giảm tốc và xích truyền động Tốc độquay của trống phay phụ thuộc vào tốc độ làm việc của máy, thông thường

Hình 1.1 Sơ đồ truyền động máy phay đất

1- Trục các đăng, 2- Hộp giảm tốc, 3- Trục phay.

4- Xích truyền động, n = 180vg/p

1.1.2 Máy đào hố trồng cây

Máy đào hố được sử dụng để cơ giới hoá khâu làm đất trong trồng câylâm nghiệp Máy được kết cấu là một trục có các cánh đào được bố trí theođường xoắn ốc (làm việc như một mũi khoan) Máy được lắp sau máy kéonhờ cơ cấu treo và nâng hạ thuỷ lực Khi làm việc, trục quay nhờ mô menđược trích từ động cơ qua trục thu công suất, trục các đăng, hộp giảm tốc vàxích truyền động Tốc độ quay của trục đào phụ thuộc vào tốc độ làm việc củamáy, thông thường khoảng 180 - 200 vg/p, chiều sâu của hố khoảng 25 - 35

cm Để tăng năng suất của liên hợp máy, tuỳ theo công suất của máy kéo ta cóthể bố trí 2 hoặc 4 bộ phận làm việc đồng thời với khoảng cách hố khoảng

1,2- 1,4m, khoảng cách hàng là 1,8 - 2m Tuy nhiên, việc sử dụng các bộtruyền động cơ khí để truyền động đồng thời sẽ gặp nhiều khó khăn Hiện nayngười ta đã chế tạo thành công máy đào hố sử dụng hệ thống truyền độngthuỷ lực.

4 3

Máy gieo trồng chăm sóc

Các loại máy gieo trồng chăm sóc bao gồm: máy gieo hạt, máy trồng cây non, máy cấy, các loại máy bón phân, máy xới, máy phun thuốc Trong các loại máy đó những máy như máy gieo hạt máy trồng cây non và máy xới không có các bộ phận làm việc chủ động Các bộ phận làm việc của máy này thường được nhận truyền động từ bánh xe máy gieo đối với máy gieo hoặc máy trồng cây non và bánh xe máy cấy đối với máy cấy Việc truyền động như vậy đảm bảo cho lượng gieo cũng như khoảng cách các cây đối với máy trông cây non hay máy cấy đảm bảo Các loại máy bón phân mới có những bộ

phận làm việc chủ động nhận truyền động từ các nguồn động lực để thực hiệnnhiệm vụ.

1.2.1 Máy bón phân

1 Máy bón phân hữu cơ

Máy bón phân hữu cơ thường lẫn với cỏ, rác, giữa phân với có rác trộn không đều, độ ẩm phân lớn dễ bị dính bết các máy bón phân hữu cơ bao gồm: máy chuyển phân, máy tung phân chuồng, máy bón phân nước Trong các loại máy mày có máy tung phân chuồng là loại máy có bộ phận làm việc chủ động

Máy tung phân chuồng thường để bón lót, rải đều khắp mặt đồng, có nhiều loại máy tung phân chuồng như HT1, HT2, PΠTM-2,0 Máy tung phân TM-2,0 Máy tung phân chuồng PΠTM-2,0 Máy tung phân TM-2,0 có nhiệm vụ chở phân đã được đánh tơi và tung phân rải đều trên mặt đồng Khi không bón phân có thể tháo bộ phận tung phía sau ra khỏi máy, thùng đựng phân sẽ trở thành chiếc romoc để vận chuyển nông sản

Hình 1.4 Sơ đồ làm việc của máy tung phân chuồng PΠTM-2,0ΠTM-2,0TM-2,0

1 – Thùng chứa phân; 2 – đai ốc căng xích; 3 – Trục thụ động;

4 – xích cung cấp;5 – thanh gạt; 6 – đáy thùng;

7 – trục chủ động; 8, 9 – các trục tung

Máy được móc sau máy kéo có trục trích công suất và lực kéo ở móc từ0,9÷1,4 tấn Thùng đựng phân: hình khối chữ nhật phía dưới thành thùng có khe hở để xích tay gạt đi qua đưa phân ra ngoài Phía thành sau để trống để đặt hai trục tung phân

Bộ phận cung cấp phân: có nhiêm vụ đưa phân từ trong thùng tới bộ phận tung, có cấu tạo là băng tryền xích gạt, gồm trục chủ động 7, trục thụ động 3, có ba dải xích 4 và các thanh gạt 5 nối giữa các dải xích Nhánh làm việc năm trên đáy thùng 6, bộ phận căng xích là ba bulông 2

Bộ phận tung phân: gồm có trục 8 và 9 là trục thép rỗng, trên trục có hàncác cánh tung phân, nghiêng so với đừng tâm trục góc 450, sao cho phân tung

ra hai phía làm tăng bề rộng làm việc cho máy và độ bón đều Trục 8 và 9 quay cùng chiều, cánh trục trên hất phân ngược về thùng làm tơi phân và làm bằng mặt phân ở cửa ra, cánh trục dưới hất phân tung xuống ruộng

Tốc độ quay của hai trục trong quá trình làm việc không đổi và bẳng 180vg/phút

2

3

4 5

7

5 6

1

6

Hình 1.5 Sơ đồ truyền động của máy tung phân chuồng

1- Trục các đăng; 2- Hộp giảm tốc; 3,7- Xích truyền động

4- Cơ cấu culít bánh cóc; 5- Trục xích tải; 6- Trục tung phân

Hệ thống truyền động cho xích cung cấp và trục tung từ trục trích công suất của máy kéo thông qua trục cácđăng, hộp giảm tốc, các bánh răng nón trụ, một nhánh xích qua xích tới trục tung, một nhánh qua cơ cấu culit bánh

có tới xích cung cấp phân

2 Máy bón phân vô cơ

Máy bón phân vô cơ có cấu tạo chung bao gồm các bộ phận chính sau:

- Thùng đựng phân để chứa phân có sức chứa phù hợp với loại phân và mức bón Vật liệu làm thùng có lớp sơn chốn gỉ hoạc làm bằng vật liệu chốnggỉ

- Bộ phận làm tơi: có tác dụng làm tơi phân trước khi đưa vào bộ phận bón

- Bộ phận bón phân gôm có các bộ phân cung cấp và tung phân, là bộ phận làm việc chính của máy, có nhiều loại, với nguyên tắc làm việc khác nhau

- Hệ thống truyền động cho bộ phận khuấy động Bộ phận bón phân thường nhận truyền động từ bánh xe của máy kéo hoặc máy bón phân để đảm bảo mật độ bón đều, có loại nhận truyền động từ trục thu công suất của máy kéo cho lực truyền lớn, song khi máy thay đổi tốc độ sẽ ảnh hưởng tới mật độ bón

- Bộ phận điều chỉnh lượng phân bón

Bộ phận bón phân là bộ phận làm việc chính của máy tung phân cũng

là bộ phận làm việc chủ động của máy Bộ phận bón phân nhận truyền động

từ bánh xe của máy kéo hoặc máy bón phân để đám bảo mật độ bón đồng đều

có loại nhận truyền động từ trục thu công suất của máy kéo cho lực truyền lớn, song khi máy kéo thay đổi tốc độ sẽ làm ảnh hưởng tới mật độ bón

Hình 1.6 Sơ đồ bộ phận làm việc loại trục tung

1 - Thùng chứa phân; 2 – Đĩa cung cấp; 3 – cửa điều chỉnh

4 – trục tung; 5 – tấm chắn; 6 – tấm rung; 7 – tấm dẫn

Bộ phận bón phân loại trục tung, có ở các máy tung phân CTƜ2,8; CTH2,8; CTT3,0 Thùng chứa phân 1 có khoét các lỗ hình bán nguyệt thông với đĩa cung cấp 2 thành phía trước thùng có tấm làm tơi 6 Khi làm việc sẽ dịch chuyển qua lại làm tơi phân Đĩa cung cấp 2 một nửa thông với thùng phân, một nửa nằm ngoài đáy thùng Khi làm việc đĩa quay cung cấp phân từ thùng ra ngửa ngoài qua cửa ra phân 3 Phía trên đĩa quay cung cấp là trục tung 4 Trên trục lắp các cụm cánh tung phẳng nghiêng 450 so với trục Tốc

độ quay của trục tung được tính toán sao cho phân tung ra đập vào tấm chắn 5

mà tơi ra Điều chỉnh mức bón bằng cách thay đổi tốc độ quay của đĩa cung cấp và độ mở của các cửa ra phân Tốc độ quay của đĩa cung cấp phải nhỏ hơn tốc độ tự chảy của phân

Hình 1.7 Sơ đồ bộ phận làm việc loại đĩa tung

1 – thùng chứa phân; 2 – xích cung cấp;

3 – cửa điều chỉnh; 4 – cánh dẫn; 5 – đĩa tung

Bộ phận bón phân loại đĩa tung là loại bộ phận bón phân hiện nay dùng khá phổ biến, có ở các máy PYM3; 1PMГ4; HPY0,5; PY4,0 của Liên Xô cũ Thùng đựng phân 1 có đáy trước và sau có khe hở để xích cung cấp đi qua kéo phân ra cửa 3 theo máng dẫn 4 tới đĩa tung phân 5 Khi làm việc 2 đĩa tung quay theo chiều mũi tên, phân được văng ra ngoài nhờ lực ly tâm Để phân văng xa hơn người ta hàn các đường gân trên đĩa

Tuy vậy, khi có đường gân phân tung ra thành nhiều hình vành khăn đông tâm do vậy độ đồng đều giảm Để phân tung ra tơi đều người ta tính toán tốc độ quay của đĩa cung cấp phù hợp Trong suốt quá trình tung tốc độ quay của đĩa không đổi

Để điều chỉnh lượng phân bón người ta thay đổi tốc độ xích cung cấp theo 2 cấp truyền và điều chỉnh độ mở của cửa 3 để đạt lượng phân bón theo yêu cầu Bộ phận bón loại đĩa tung tùy mật độ đều của phân trên đồng còn hạn chế song có cấu trúc đơn giản năng suất cao nên được phổ biến rộng rãi trong sản xuất

Hình 1.8 Sơ đồ truyền động máy tung phân hoá học

1.3 Máy thu hoạch

1.3.1 Máy gặt lúa

Yêu cầu kỹ thuật đối với máy gặt lúa:

- Bộ phận cắt phải đảm bảo cắt không sót cây, không gây hao phí hạt (như cắt vào bông lúa, rơi vãi bông lúa đã cắt hoặc làm rụng hạt), cần thay đổiđược chiều cao cắt dễ dàng

- Guồng gạt có thể điều chỉnh được vị trí (lên cao, xuống thấp, đẩy về phía trước, đẩy về phía sau) và số vòng quay một cách dễ dàng với các trạng thái đổ tự nhiên của cây lúa

- Tổng số hao phí hạt gây ra bởi máy gặt khôn vượt quá 2%

1- Trục bánh xe khung tự chạy 2,4- Xích truyền động

3- Ly hợp 5- Trục trung gian 6- Trục vít tải 7- Tấm lắc 8- Trục lệch tấm 9- Cánh tung

10 - Trục tung phân

1

2 3

4 5

6 7 8

- Ở máy gặt bó, kích thước của bó lúa phải theo một quy cách nhất định Lúa hất xuống ruộng phải tập trung thành từng đống.

- Ở máy gặt hàng, lúa được xếp thành dải liên tục, bông không tiếp xúc với đất

- Các bộ phận máy làm việc vững chắc, an toàn Trang bị của máy cần tiện lợi cho người sử dụng

Cấu tạo chung nguyên tắc làm việc của các bộ phần lam việc chủ động trên máy gặt lúa:

- Guồng gạt thông thường, các cánh gạt được lắp cố định trên các tia

guồng gạt, không thay đổi độ nghiêng

- Guồng gạt sai tâm, khác so với guồng gạt thông thường ở chỗ có thể

thay đổi được độ nghiêng của các cánh gạt so với phương thẳng đứng, đồng thời ở mọi vị trí các cánh gạt luôn song song với nhau phụ thuộc vào trạng thái đổ của cây Cấu trúc như thế sẽ thuận lợi khi guồng gạt làm việc với lúa đổ

- Guồng gạt có cấu tạo đặc biệt, tùy theo yêu cầu công việc, đòi hỏi phải

tạo nên một kiểu guồng gạt đặc biệt có góc nghiên của cánh gạt tuân theo mộtquy định đã định trước Về cấu tạo bên ngoài cũng gần giống như guồng gạt thông thường, nhưng ở một phía của guồng gạt trang bị một đường lăn cố định Con lăn trên tay quay của thanh lắp cánh gạt chuyển động trên đường

lăn Như vậy, ở những vị trí khác nhau cánh gạt sẽ có góc nghiêng khác nhau theo yêu cầu.

- Bộ phận gạt cào trang bị trên mặt gặt tự cào đống Nó cũng hoàn thành

những nhiệm vụ như guồng gạt nhưng nhiệm vụ thứ ba có thể thực hiện là hấtlúa lên mâm chứa hoặc cáo lúa từ mâm chứa xuống ruộng Công việc cào lúa hoàn toàn tự động Việc cào mau hay thưa tùy theo cách đặt cung rang của bộ phận điều khiển

Những đặc điểm điều chỉnh của guồng gạt, tùy theo trạng thái của cây lúa, cần thực hiện các điều chỉnh của guồng gạt cho thích hợp để guồng gạt hoàn thành nhiệm vụ của nó:

Về tốc độ của guồng gạt: Vận tốc dài của một điểm trên cánh gạt phụ thuộc vào tốc độ tiến của máy Để đảm bảo guồng gạt thực hiện tốt ba nhiệm

vụ của nó thi vận tốc dài trên cánh gạt thường lớn hơn vận tốc tiến của máy Nếu vận tốc dài của một điểm trên cánh gạt nhỏ hơn vận tốc tiến thì guồng gạt không thực hiện được nhiệm vụ gạt lúa vào bộ phận cắt; ngược lại nếu nó quá lớn so với vận tốc tiến của máy sẽ gây ra đập rụng hạt nhiều Theo số liệukhảo nghiệm thì tỉ số giữa vận tốc dài của một điểm trên cánh gạt với vận tốc tiến của máy dao động trong khoảng:

đế tựa(tấm kê cắt) Bộ phận cắt loại có đế tựa chia ra bộ phận cắt có răng và dao, bộ phận cắt hai dao.

Cơ cấu truyền dẫn cho dao của bộ phận cắt Để tạo nên chuyển động tịnh tiến qua lại cho dao, thường người ta dùng cơ cấu biên tay quay Tùy theo yêu cầu và nhiệm vụ của từng loại máy mà có thể dùng cơ cấu biên tay quay phẳng hay cơ cấu biên tay quay không gian

Cơ cấu biên tay quay phẳng có cấu tạo đơn giản, đảm bảo khả năng làm việc của bộ phận cắt trong phạm vi tốc độ tiến của máy nhất định Thường để tránh hư hỏng cho cơ cấu biên tay quay khi cắt thấp, tâm quay đặt cao hơn mặt phẳng chuyển động của dao một khoảng h, gọi là độ lệch

Cơ cấu biên tay quay không gian có cấu tạo phức tạp hơn, các chi tiết không nằm trong một mặt phẳng Cơ cấu đệm lắc được dùng trên các máy gặthàng; khi đó trục nhờ có đệm lắc biến thành chuyển động dao của trục dao Trên các máy gặt đập liên hợp thường dùng cơ cấu đòn gánh Ngoài ra trong cấu trúc máy tương lai có thể dùng cơ cấu truyền dẫn loại thủy lực, đảm bảo cho dao chuyển động êm dịu

Bộ phận chuyển lúa

Nhiệm vụ của bộ phận chuyển lúa là chuyển khối lúa đã được cắt tới bàn

bó (máy gặt bó) hoặc xếp thành dải lúa trên ruộng (máy gặt xếp dải)

Cấu tạo chung của bộ phận chuyển lúa gồm: hai dải xích hoặc đai phẳng

có lắp các thanh ngan bằng gỗ, phá dưới lót bằng vải tẩm cao su nên lúa không bị lọi xuống khoảng giữa hai nhánh băng truyền Trong điều kiện thu hoạch lúa ẩm thì băng truyền kiểu xích làm việc vững chắc hơn băng truyền kiểu đai phẳng

Cơ cấu truyền động cho bộ phận chuyển lúa cũng có thể thay thế bằng

hệ thống truyền dẫn loại thủy lực

Hình 1.9 Sơ đồ truyền động của máy gặt xếp dải

1- Trục các đăng; 2- Xích truyền động; 3- Cặp bánh răng côn

4- Cơ cấu đai truyền cho bộ phận gạt và chuyển lúa 5- Cơ cấu tay quay con trượt truyền động cho dao;

6- Vấu đai truyền; 7- Guồng gạt

Một số loại máy gặt lúa thường gặp trong sản xuất

Máy gặt lúa loại treo ЖPH-4,0PΠTM-2,0H-4,0 do nhà máy Rôtxenmats chế tạo, treo

đằng trước máy kéo xích дT-54A (có hệ thống nâng hạ thủy lực) do đó có khảT-54A (có hệ thống nâng hạ thủy lực) do đó có khảnăng vận động tốt Máy có thể dùng để gặt lúa xếp thành dải trên ruộng và cũng có thể gặt một số loại cây trồng khác Truyền động cho các bộ phận làm việc của máy nhờ trục thu công suất của máy kéo Điểu khiển máy gặt cần một công nhân

Các bộ phận chính của máy gặt: guồng gạt, bộ phận căt, bộ phận chuyểnlúa Guồng gạt thuộc loại sai tâm 5 cánh Số vòng quay của guồng gạt thay đổi trong khoảng 20 ÷ 50v/ph Trục guồng gạt làm bằng thép ống, các chi tiết khác làm bằng tôn, gỗ do đó nhẹ mà vẫn đảm bảo độ vững chắc của guồng

gạt Bộ phận cắt loại hai dao, một dao cố định, một dao chuyển động Truyền chuyển động cho dao nhờ cơ cấu biên tay quay, đòn gánh Bộ phận chuyển lúa là một băng chuyền bằng vải tấm cao su lắp trên hai dải xích ống bạc con lăn Trên mặt phẳng lắp các thanh gỗ ngang để tăng khả năng di chuyển lúa của băng Để thuận tiện khi căn băng chuyền, trên máy trang bị cơ cấu căng băng chuyền bằng con lăn và đây cáp.

Máy gặt lúa loại móc có giá đỡ ЖPH-4,0PΠTM-2,0-4,9 là máy gặt lúa loại móc có giá

đỡ gồm 2 phần chính: phần gặt và phương tiện để vận chuyển Phần gặt của máy chính là phân gặt của máy gặt đập liên hợp C-6 gồm có guồng gạt, bộ phận cắt, băng chuyền lúa lớn và nhỏ, mâm chứa Guồng gặt của máy thuộc loại thông thường sáu cạnh bằng gỗ cấu tạo đơn giản Số vòng quay của guồng gạt thường dùng trong khoảng 26÷28v/ph Thay đổi số vòng quay guồng gạt bằng cánh thay đổi đĩa xích Thay đổi vị trí guồng gạt bằng tay trước khi làm việc

1.3.2 Máy đập lúa dọc trục

7 6

5

3

4

Hình 1.10 Sơ đồ truyền động của máy đập lúa dọc trục.

1- Guồng gạt; 2,6- Đai truyền động; 3- Quạt gió

4,5- Cơ cấu sàng lắc; 7- Trống đập

Là loại máy được sử dụng để tách hạt thóc ra khỏi bông Do yêu cầu độchính xác về tốc độ quay không lớn nên máy sử dụng chu yếu các bộ truyềnđộng đai thang Máy thường được đặt trên giá di động và liên kết với mộtđộng cơ đốt trong Sàng phân loại được chuyển động nhờ cơ cấu biến đổichuyển động tay quay con trượt Năng suất làm việc của máy phụ thuộc vàotốc độ quay của trống và khe hở giữa răng trống và máng đập, tuy nhiên cácthống số này nếu thay đổi thì sẽ làm ảnh hưởng đến chất lượng đập

1.3.3 Máy gặt đập liên hợp

Để thu hoạch lúa chúng ta có nhiều phương pháp Phương pháp thu hoạch một giai đoạn trong điều kiện cụ thể cho hiệu quả kinh tế khá cáo Để phục vụ cho phương pháp này người ta dùng máy gặt đập liên hợp Trong quátrình làm việc, máy gặt đập liên hợp sẽ hoàn thành các nhiệm vụ: gặt, thu gomcác cây đã gặt, chuyển chúng tới bộ phận đập, làm sạch hỗn hợp hạt thu được,rơm và các tạp chất xả xuống ruộng thành từng đống Trong khi máy đang làm việc, hạt sẽ được chuyển ra các phương tiện vận chuyển chạy bên cạnh máy Khi thu hoạch bằng phương pháp hai giai đoạn, bộ phận cắt được che đi

và thay vào đó là bộ phận thu thập dải lúa được cắt bằng máy gặt xếp dải.Cấu tạo chung của máy gặp đập liên hợp gồm hai phần chính: phần gặt

và phần đập Phần gặt của máy gặt đập liên hợp bao gồm: guồng gạt, bộ phận căt, trống chuyền xoắn ốc(hoặc băng chuyền), băng chuyền cung cấp Phần đập của máy gặt đập lên hợp gồm: bộ phận đập, bộ phận giũ rơm, hệ thống làm sạch, các bộ phận chuyển hạt và bông lúa đập sót Ngoài ra máy còn có các bộ phận phụ trợ như: thùng chứa hạt, thùng chứa rơm, hệ thống di động Những bộ phận làm việc chủ động ở phần gặt trên máy gặt đập liên hợp cũng tương tự như trên máy gặt Tuy nhiên ở máy gặt đập liên hợp có thêm bộphận làm việc chủ động ở phần gặt là trống truyền xoắn ốc và băng chuyền

cung cấp lúa Băng chuyền cung cấp lúa lắp trong buồn nghiêng nối tiếp giữa phần gặt và phần đập của máy Băng chuyền cung cấp là băng chuyền xích ống bạc con lăn, trên lắp các thanh ngang xen kẽ bằng thép góc Trục chủ động của băng chuyền cung cấp không những chuyền chuyển động cho băng chuyền mà còn cho các bộ phận khác của phần gặt Trên đầu trục lắp bộ phận

an toàn kiểu đĩa ma sát được điều chỉnh tới môm men quay 10kGm

1

2

4

3 12

13 14

Hình 1.11 Sơ đồ truyền động máy gặt đập liên hợp

1- Guồng gạt; 2,5,10,13- Đai truyền động; 3- Hộp biến tốc;

4- Trục sơ cấp; 6- Cơ cấu sàng lắc; 7- Sàng phân loại; 8- Quạt gió; 9- Trống đập; 11- Puli truyền động; 12- Băng chuyền; 14- Vít tải gom lúa

Phần đập bao gồm các bộ phận chính: bộ phận đập, bộ phận giũ rơm,

hệ thống làm sạch, các bộ phận phụ trợ Bộ phận đập gồm hai trống: trống răng đặt trước, trống thanh đặt sau Trống răng có cấu tạo như các trống răng

thông thường có 10 thanh lắp răng Răng trống thuộc kiểu răng hình nêm, lắp vào thanh trống qua đuôi răng có ren và đai ốc Hai đầu trục trống lắp với các bánh đai biến tốc đai thang Máng trống răng thuộc loại máng tôn cố định đục

lỗ, phía trước có mảng răng di động gồm hai răng Truyền động cho trục của trống đập thường dùng biến tốc đai thang nhưng cũng có thể thay thế bằng truyền động thủy lực Bộ phân giũ rơm thuộc loại phím hai trục khuỷu Để truyền động cho bộ phận giũ rơm thường dùng truyền động đai Truyền động này cũng có thể thay thế bằng truyền động thủy lực

Trên các máy gặp đập liên hợp hiện đại đã sử dụng phổ biến các trang thiết bị thủy lực để nâng hạ phần gặt điều chỉnh vị trí và số vòng quay của guồng gạt, thay đổi tốc độ tiến của máy Máy gặt đập liên hợp tự chạy hiện nay được dùng phố biến ở các nước hơn máy móc vì có nhiều ưu điểm nổi bậthơn

1.3.4 Máy thu hoạch ngô lấy hạt

Hình 1.12 Sơ đồ làm việc chung của một máy thu hoạch ngô lấy hạt.

Các bộ phận làm việc chính của máy thu hoạch ngô bao gồm:

- Bộ phận cắt;

- Bộ phật gặt và cung cấp cây ngô;

- Bộ phận tách bắp;

- Bộ phận làm sạch;

- Bộ phận thái

Tùy theo cấu trúc của từng loại máy mà số bộ phận làm việc có thể đầy

đủ như trên hoặc thiếu một vài bộ phận

Bộ phận cắt của máy thu hoạch ngô cần có cấu tạo đơn giản, làm việc

vững chắc và cắt sạch, khi máy làm việc ở tốc độ bình thường và tốc độ cao

Bộ phận cắt có thể chia thành hai nhóm: nhóm bộ phận cắt có đế tựa và nhóm

bộ phận cắt không có đế tựa Trong thực tế người ta chia ra: bộ phận cắt loại chuyển động tịnh tiến và bộ phận cắt loại quay

Bộ phận cắt loại chuyển động tịnh tiến có cấu tạo đơn giản có khả nănglàm sạch và làm việc vững chắc, ngay cả khi tốc độ máy tới 8 ÷ 10km/h Nhược điểm của bộ phận cắt này là khó cân bằng lực quán tính, thường đa số các máy chỉ được cân bằng một phần Tuy vậy, nó vẫn được dùng khá phổ biến trên các máy thu hoạch ngô

Bộ phận cắt quay có hai loại: loại có trục quay thẳng đứng và loại có trục quay nằm ngang Bộ phận cắt loại này không có tấm kê nên phần tử cắt

có tốc độ lớn (40÷50m/s) Ưu điểm của bộ phận cắt loại này là có thể cân bằng hoàn toàn lực quán tính, nên có thể tăng tốc độ cắt lên khá cao Thực hiện quá trình cắt và thái cây cùng lúc Bộ phận cắt làm việc tốt trong điều kiện ruộng có nhiều cỏ rác Nhược điểm của bộ phận cắt này là không làm việc được trên ruộng có lẫn đá Khi làm việc trên ruộng đất tơi, cắt thấp nó sẽ hút bụi lẫn vào sản phẩm thái Bộ phận cắt loại thái gây bẩn nhiều nhất

Để truyền động cho bộ phận cắt người ta thường dùng hệ thống truyền động đai hoặc xích Tuy nhiên có thể thay thế hệ thống truyền động này bằng

hệ thống truyền động thủy lực

Bộ phận gạt và cung cấp cây ngô: Bộ phận gạt dùng để gạt các cây

ngô không đúng hàng hoặc nâng các cây ngả vào bộ phận cắt hoặc bộ phận tách bắp Đối với máy thu hoạch ngô theo hàng, bộ phận gạt có cấu tạo

thường là hai xích có tay gạt nghiêng một góc nào đó so với hướng chuyển động của máy, chiều quay của xích ngược chiều với chiều tiến của máy Đối với máy thu hoạch ngô cắt toàn bề mặt thì guồng gạt đóng vai trò bộ phận gạt.Cấu trúc guồng gạt tương tự guồng gạt máy thu hoạch lúa, nhưng có kích thước lớn hơn

Bộ phận cung cấp cây ngô dùng để cung cấp cây ngô đã bị cắt vào bộ phận tách bắp Đối với máy thu hoạch ngô cắt toàn bề mặt bộ phận cung cấp

là một băng chuyền xích thanh chuyển đông trên bàn nghiêng Đối với máy thu hoạch ngô cắt theo hoàng, bộ phận cung cấp thường là các cặp xích ống bạc con lăn, có hai nhánh làm việc ép sát vào nhau nhờ lực ép của lò xo số cặp xích cung cấp bằng số hàng cần thu hoạch

Truyền động cho bộ phận gạt và bộ phận cung cấp cây của máy thu hoạch ngô cũng có thể thay thế bằng hệ thống truyền động thủy lực

Bộ phận tách bắp có hai loại: tách bắp ngô mà thân cây không bị cắt

(loại trục cuốn) và loại tách khi thân cây ngô đã bị cắt Bộ phận tách bắp là bộphận quan trọng nhất của máy thu hoạch ngô Bộ phận tách bắp gồm hai trục hình trụ đặt cách nhau một khe hở nhỏ hơn đường kính thân cây ngô và quay theo chiều gặp nhau Trục tách bắp ép cây nhờ lực ma sát và lực rút cây, cây

bị kéo qua khe hẹp giữa hai trục Bắp ngô có kích thước lớn hơn sẽ được tách

ra khỏi cây Bộ phận tách bắp cũng là một bộ phận làm việc chủ động của máy thu hoạch ngô Để truyền động cho hai trục có nhiệm vụ ép và rút cây có thể sử dụng truyền động thủy lực

Bộ phận làm sạch bắp có nhiệm vụ là làm sạch hoàn toàn vỏ áo, râu

của bắp ngô và làm sạch hoàn toàn các tạp chất khác Bộ phận làm sách bao

gồm: cơ cấu làm sạch, cơ cấu ép và cơ cấu phân phối Cơ câu làm sạch của bộphận làm sạch là bộ phận làm việc chủ động Cơ cấu làm sạch có dạng hình trụ được bố trí từng đôi một và đặt nghiên một góc so với phương nằm ngang.Trục đặt sát nhau không có khe hở và có chiều quay ngược nhau Bắp ngô cung cấp từ đầu trên của trục, trượt theo chiều trục Lực ma sát phát sinh giữa bắp ngô và trục sẽ làm cho vỏ áo ngô và các tạp chất khác bị trục kéo qua khe

hở xuống dưới Truyền động cho các trục của bộ phận làm sạch cũng có thể được thay thế bằng hệ thống truyền động thủy lực

Bộ phận thái là bộ phận dùng để thái thân cây trên các máy thu hoạch

ngô lấy hạt hoặc làm thức ăn cho gia súc Theo cấu trúc có nhiều loại bộ phậnthái: bộ phận thái loại đĩa – hướng tâm; bộ phận thái loại đĩa – trụ; bộ phận thái loại trống; bộ phận thái loại dao quay Truyền động cho bộ phận thái cũng có thể sử thay thế bằng hệ thống truyền động thủy lực

1.4 Trang bị thuỷ lực trên máy nông nghiệp tự hành

1.4.1 Khái quát về truyền động thuỷ lực

Truyền động thuỷ lực có thể được hiểu là một quá trình chuyển hoá vàtruyền năng lượng từ bộ phận này sang bộ phận khác trong các máy công tác.Truyền động cơ học là quá trình truyền dẫn năng lượng trực tiếp từ bộ phậnnày sang bộ phận khác mà dạng năng lượng không bị thay đổi Đối với truyềnđộng thuỷ lực, trong quá trình truyền động, dạng năng lượng được qua hai lầnchuyển hóa: Năng lượng cơ học được chuyển hóa thành năng lượng của dòngchất lỏng (áp năng), dòng chất lỏng được dẫn đến vị trí thuận lợi, sau đó đượcchuyển hoá thành cơ năng và truyền đến bộ phận nhận năng lượng

Trong máy móc cơ giới hóa, truyền động thuỷ lực đóng vai trò hết sứcquan trọng, nó có rất nhiều ưu điểm như:

- Truyền được công suất cao và lực lớn nhờ các cơ cấu tương đối đơngiản, hoạt động với độ tin cậy cao mà lại ít đòi hỏi về chăm sóc, bảo dưỡng.

- Tốc độ truyền động cao;

- Điều chỉnh được vận tốc làm việc vô cấp và êm dịu, dễ thực hiện tựđộng hóa theo điều kiện làm việc hay theo chương trình có sẵn Kết cấu gọnnhẹ, vị trí các phần tự dẫn và bị dẫn không lệ thuộc với nhau, đường truyền sửdụng thường là các ống mềm dễ thay đổi vị trí

- Có khả năng giảm khối lượng và kính thước các thiết bị nhờ chọn ápsuất thuỷ lực cao

- Nhờ bán kính nhỏ của bơm và động cơ thuỷ lực, nhờ tính chịu nén củadầu nên có thể sử dụng ở vận tốc cao mà không sợ bị va đập như trong trườnghợp truyền động cơ khí

- Dễ biến đổi chuyển động quay của động cơ sang chuyển động tịnh tiểncủa cơ cấu chấp hành

- An toàn quá tải nhờ van áp suất

- Dễ theo dõi và quan sát bằng áp kế, kể cả các hệ thống thuỷ lực phứctạp và nhiều mạch, nhiều nhánh truyền

- Tự động hóa đơn giản, kể cả các thiết bị phức tạp bằng cách dùng cácphần tử tiêu chuẩn hóa

2.4.2 Trang bị thủy lực trên các liên hợp máy nông lâm nghiệp

Hệ thống thuỷ lực trên các máy nông lâm nghiệp tự hành thong thườngbao gồm các phần tử cơ bản: Máy bơm, động cơ thủy lực, van phân phối, cácđường ống dẫn, thùng dầu, van an toàn, van áp suất….Trong đó bơm dầunhận mô men từ động cơ bơm dầu từ thùng đẩy vào trong đường ống dẫn đếnđộng cơ thuỷ lực, động cơ sẽ biến đổi năng lượng dòng chất lỏng do bơm tạo

ra thành chuyển động quay của trục bơm và truyền đến động cơ và bộ phậnđào hố

Các loại máy kéo như KOBUTA, TDT40, KT–12, MTZ, SHIBURA…đang được sử dụng trong nông lâm nghiệp thường được trang bi hệ thống hệthống thuỷ lực với nhiệm vụ để nâng hạ các máy công tác Các hệ thống thuỷlực này được thiết kế theo công suất máy kéo hoặc tải trọng nâng, nhưngthông thường chúng có công suất khá nhỏ trừ một số loại như máy kéo MTZ– 80/82.

Một số loại như máy xúc, ủi hoặc các loại máy công trình khác, do yêucầu về vị trí và khoảng cách giữa bộ phận truyền động và nhận truyền động

mà các hệ thống truyền động cơ khí không đáp ứng được Các loại máy này

có phương, chiều chuyển động và khoảng cách giữa các bộ phận chấp hànhliên tục thay đổi Từ những yêu cầu thực tế trong các hoạt động sản xuất, các

hệ thống truyền động mới được đưa vào là hệ thống truyền động khí nén, hệthống truyền động thuỷ lực Trong đó hệ thống thuỷ lực có ưu điểm hơn nhờtính chịu nén của chất lỏng

Hệ thống truyền động thuỷ lực có công suất truyền động cao, truyềnđộng êm dịu, có thể truyền động giữa các chi tiết có khoảng cách thay đổitrong qúa trình làm việc, phần chủ động và phần bị động của hệ thống truyềnlực được nối với nhau bằng các ống mềm dẫn dầu, các ống dẫn dầu thườngđược chế tạo bằng cao su và các chất phụ gia để tăng khả năng chịu lực Vìvậy chúng có thể được lắp đặt ở bất kì một vị trí nào trên máy mà không đòihỏi phải có khoảng không gian rộng lớn và hướng truyền động thẳng giữa các

thuỷ lực để điều khiển các mạch thuỷ lực hoạt động tác động vào cơ cấu chấphành giúp xe chuyển hưóng một cách nhẹ nhàng.

- Hệ thống lái bằng bơm điều tiết mạch tốc độ nhanh Trong hệ thốngnày, người vận hành cần tác động vào vô lăng để tác động trực tiếp vào bơmđiều tiết mạch tốc độ nhanh từ đó điều tiết lượng dầu vào phân phối và điềutiết đến bộ phận chấp hành và tác động vào hình thang lái

- Hệ thống phanh trợ lực thuỷ lực: Bàn đạp phanh được liên kết vớiPiston của tổng phanh Khi tác động vào bàn đạp phanh, qua cơ cấu dẫn động,Piston dịch chuyển, nén và đẩy dầu vào các đường ống dẫn đến các Xylanhphanh bánh, áp suất của dầu sẽ tác động làm cho các Piston của Xylanh phanhbánh dịch chuyển và tác động vào guốc phanh, tạo ra mômen phanh ở cácbánh xe

- Hệ thống nâng hạ trên các loại máy kéo hiện đại: Thông thường đi saumáy kéo là các loại máy công tác như máy cày, máy phay, máy bừa… Trongquá trình làm việc chúng được nâng lên khi di chuyển, khi quay vòng hoặc hạxuống khi làm việc Để thực hiện công việc này, trên các máy kéo hiện đại cótrang bị hệ thống thuỷ lực nâng hạ có cấu tạo khá đơn giản gồm: Bơm dầu,xylanh thuỷ lực, van điều khiển… Muốn điều khiển thiết bị này ta chỉ cần tácđộng vào tay điều khiển để hạ xuống hoặc nâng lên Ở các loại máy hiện đại,thiết bị này có thể được điều khiển bằng cả hai phương tiện là: Cần điều khiển

và thiết bị cảm ứng tự động Thiết bị này sẽ cảm ứng tải trọng của máy kéoqua lực cản của máy công tác

- Trên một số liên hợp máy cày hiện đại có lắp đặt trục lắc cảm ứng thuỷlực Khi lưỡi cày chạm vào đất cứng lực cản tăng lên, qua các cầu trục tácđộng vào xylanh cảm ứng, kéo piston và van cảm ứng về phía sau, dầu sẽchảy vào xylanh cảm ứng nhiều hơn qua giclơ biến thiên làm cho áp suất cảmứng trước và van điều khiển tải gia tăng Sự gia tăng áp suất cảm ứng dầu dẫn

đến sự chuyển động về phía sau của van điều khiển tải, bộ phận cam bị dẫn vàkhung nối vận hành van làm cho cam vận hành van xoay theo chiều kim đồng

hồ Cam xoay đi làm cho van áp lực mở ra và hướng dẫn dầu áp suất qua vantiết lưu đi vào phía cuối của piston ở vị trí trục lắc Van tiết lưu điều khiểnlượng dầu chảy vào và đi ra piston trục lắc, piston dịch chuyển về phía trướclàm trục lắc xoay đi nâng các khớp nối trục và lưỡi cày lên làm giảm lực cảncủa cày

- Hệ thống cân bằng thuỷ lực (thường được sử dụng với các liên hợpmáy làm việc trên sườn đồi) Hệ thống này đặc biệt gồm ba phần: Hệ thốngthăng bằng chất lỏng, hệ thống điện và hệ thống thuỷ lực Khi liên hợp máy đivào đoạn đường dốc ngang trên các sườn đồi, giả sử khi bánh xe bên trái thấphơn bánh xe bên phải khi làm việc, khi đó thiết bị cảm ứng chất lỏng khởiđộng hệ thống điện, sẽ có dòng điện đi qua cuộn dây Solenoid tạo ra từ trườnglàm dịch chuyển ống van thăng bằng và hướng dẫn dầu tới xylanh thăng bằngtác dụng hai chiều trên mỗi bánh xe, hai xylanh bên trái duỗi thảng còn haixylanh bên phải thụt vào giúp cho liên hợp máy giữ được trạng thái thăngbằng khi ở độ dốc nhất định

Ngoài ra, hệ thổng thuỷ lực còn được sử dụng trên các loại xe – máychuyên dung trong các lĩnh vực khác:

- Hệ thống thuỷ lực trên xe nâng - chuyển: Máy nâng được điều khiển,nâng và chất đống sản phẩm và nguyên liệu Nhiều loại, máy nâng được bố trínằm phía sau máy kéo chuyên dụng, máy kéo vận hành ngược lại, người vậnhành đối mặt với máy nâng Hệ thống nâng thường gồm các xylanh thủy lực,tùy thuộc vào chuyển động của bộ phận chấp hành mà số xylanh là khácnhau Khung thẳng đứng gọi là cột và thiết bị nâng được gọi là cái nĩa Máynâng có thể có hệ thống thủy lực riêng, các van điều khiển loại ống và cácxylanh tác động một chiều hoặc hai chiều Các máy nâng thường gồm ba

chuyển động: nâng và hạ nĩa, nghiêng cột, chuyển cột từ bên này sang bênkia Để nâng một vật nặng, người điều khiển tác động vào cần điều khiển cácvan để đưa dầu có áp suất tới xylanh nâng.

- Hệ thống thuỷ lực trên máy ủi đất: Đây là hệ thống có cấu tạo tươngđối phức tạp, và gầu của máy xúc có chiều chuyển động trong quá trình làmviệc Khi người điều khiển được gầu có chứa hàng, ống di chuyển cần điềukhiển đưa tới cả hai xylanh của gầu Các xy lanh được cung cấp dầu vào vàduỗi thẳng đỡ gầu xuống, trong khi đó dầu được giữ trong các xylanh nângcần để giữ cho máy ở vị trí làm việc đã được xác lập Các xylanh của cần vàcủa gầu đều là xylanh tác động hai chiều để vừa có thể nâng vừa có thể hạ,vừa xúc vừa đổ tải

- Đối với mạch thuỷ lực của máy ủi đất, thong thường có ba điều chỉnhtrong quá trình làm việc: Nâng và hạ lưỡi, xoay phải, xoay trái và nghiêng qualại Ở một số loại máy cả ba điều khiển trên đều được điều khiển bằng thuỷlực, một số máy thì chỉ có hai trong ba chuyển động trên được điều khiểnbằng thuỷ lực

- Hệ thống thủy lực trên xe đào đất: Nó thường bố trí phía sau một máykéo công nghiệp như xe chuyên chở hoặc xe ủi đất Dầu thuỷ lực cho máycông tác được cung cấp từ hệ thống thủy lực của máy kéo Người vận hànhđiều khiển máy đào đất bằng các tay điều khiển đống mở các van được đặttrên cabin Điều khiển dòng dầu tới các xylanh thích hợp để vận hành cần,gầu hoặc thiết lập các chức năng khác Các xylanh tác động hai chiều để cungcấp đủ lực theo cả hai hướng Các đường ống dẫn trong hệ thống đề sử dụng

là các loại ống dẻo nên cho phép máy đào chuyển động tự do mà không làmảnh hưởng đến hệ thống thuỷ lực

- Hệ thống thuỷ lực trên các máy ép thuỷ lực: Dựa vào tính chất không bịnén của chất lỏng, người ta chế tạo hệ thống thủy lực trên các máy ép tĩnh với

lực ép rất lớn nhờ vào áp suất lớn của chất lỏng do bơm tạo ra và kích thướclớn của xylanh thủy lực Ưu điểm của máy ép thủy lực là lực ép tăng từ từ chotới khi cho tới khi đạt được lực ép cần thiết Khi lực ép tăng dần nó sẽ giảmđược tải trọng động, ứng suất phân bố tương đối đều trên toàn bộ chi tiết làmcho các chi tiết biến dạng từ từ theo ý muốn, nó được vận dụng để uốn nguộicác chi tiết.

Tóm lại, với những ưu điểm của mình, truyền động thủy lực ngày càngđược ứng dụng rộng rãi trong các hệ thống máy phục vụ cho mọi lĩnh vực sảnxuất Có nhiều vị trí truyền động phức tạp mà các hề thống truyền động cơhọc không thể đáp ứng được như: Truyền động trên các máy xúc, ủi và cácmáy công trình khác… Truyền động thủy lực đã mang lại nguồn lợi rất lớncho các hoạt động sản xuất của con người

Ngoài ra, hệ thống thủy lực ngày nay còn được lắp đặt trên các máykéo cũng như liên hợp máy nông lâm nghiệp như: Máy vận chuyển gỗ, máytời gỗ, máy bốc dỡ, máy cày, máy thu hoạch, máy chăm sóc cây trồng….Vìvậy, với đề tài thiết kế hệ thống thuỷ lực cho máy đào hố lâm nghiệp hai hàngnày sẽ giúp cho việc chuẩn bị đất khi trồng cây sẽ nâng cao hiệu quả và rútngắn thời gian, giảm sức lao động cho người dân

1.5 Thị trường thuỷ lực ở Việt Nam

Với những ưu điểm của mình, truyền động thuỷ lực từ lâu đã được ứngdụng rộng rãi trong máy móc cơ khí hoá Việc thiết kế và lắp đặt một hệthống thuỷ lực cũng không gặp nhiều khó khăn Một hệ thống truyền độngthuỷ lực cơ bản gồm có các thiết bị sau: Bơm dầu, xylanh (động cơ thuỷ lực),van an toàn, van điều khiển, bình chứa….Ngoài ra trong hệ thống thủy lực cóthể có thêm các bộ phận phụ trợ như: bộ phận lọc dầu, bộ phận làm mát…

Hiện nay các thiết bị của hệ thống thủy lực có sẵn rất nhiều trên thịtrường, giá thành khá đa dạng phụ thuộc vào loại thiết bị và nước sản xuất

Các thiết bị thuỷ lực phần nhiều là các thiết bị ngoại nhập từ các nước như:Đan Mạch, Nhật Bản, Đức, Italia…Các thiết bị sản xuất trong nước tuy có giáthành tương đối thấp nhưng chất lượng lại còn nhiều hạn chế

CHƯƠNG II

PHÂN TÍCH LỰA CHỌN MẠCH ĐIỀU KHIỂN TRUYỀN ĐỘNG ĐA

ĐIỂM CHO MÁY NÔNG NGHIỆP TỰ HÀNH

2.1 Yêu cầu của máy đào hố hai hàng

 Kỹ thuật nông học: đảm bảo được yêu cầu nông học cho từng loạicây trồng khác nhau như: bề rộng của hố, chiều sâu hố, khoảngcách hố giữa các hàng cây

 Tính cơ động của máy: máy có thể làm việc trên những loại đấttrồng khác nhau, trên những loại địa hình khác nhau Khả nănglàm việc ổn định cao, có thể chịu được quá tải, một hoặc hai động

cơ bị quá tải xong hệ thống vẫn làm việc bình thường, làm việcđộc lập giữa các động cơ

 Hệ thống thuỷ lực trên máy đào hố đơn giản: các cơ cấu phụ trợ ít,

hệ thống dễ vận hành và sửa chữa

2.2 Điều khiển truyền động hai nhánh cho máy đào hố

2.2.1 Mạch một bơm cung cấp cho 2 động cơ phụ tải

Hình 2.1 Mạch điều khiển một bơm cung cấp cho 2 động cơ phụ tải

1- Bơm dầu; 2- Van giới hạn áp suất; 3- Van tiết lưu điều khiển lưu lượng

4- Van phân phối 4/3; 5,6- Động cơ thủy lực

Sơ đồ mạch như hình vẽ 2.1 bao gồm một bơm thủy lực 1 cung cấp dầucho 2 động cơ thủy lực làm việc cùng lúc Hai động cơ thủy lực mắc songsong, tốc độ quay của động cơ được điều khiển bởi van tiết lưu mắc trên mạch

rẽ nhánh dẫn dầu về thùng Có thể xuất hiện ảnh hưởng lẫn nhau giữa haiđộng cơ

Trong trường hợp này, máy chỉ làm việc được bình thường khi điềukiện làm việc của cả hai động cơ thủy lực là như nhau Do thể tích dầu cungcấp từ bơm lên cho hai động cơ luôn đảm bảo lượng dầu mà 2 động cơ yêucầu nhờ có van tiết lưu điều khiển được lưu lượng 3 Khi ta điều khiển lưulượng qua van tiết lưu thay đổi, trong khi đó lưu lượng dầu Qb của bơm khôngthay đổi thì sẽ thay đổi được lưu lượng dầu cung cấp cho hai động cơ

Mặt khác, nhược điểm lớn nhất của mạch điều khiển thủy lực như hình2.1 là khi một trong hai động cơ thủy lực bị quá tải (chẳng hạn động cơ 5 bịquá tải), Khi đó toàn bộ lưu lượng dầu cung cấp cho động cơ cung cấp hoàntoàn cho động cơ còn lại (toàn bộ lưu lương Qb – QDr sẽ cung cấp cho động cơ6) Lúc đó, số vòng quay của bơm sẽ tăng lên gấp đôi do đó nố sẽ thay đổihoàn toàn điều kiện làm việc của động cơ va gây mất an toàn khi làm việc bịquá tải

Một trường ngoài ý muốn khác khi hệ thống làm việc là khi cả hai động

cơ thủy lực 5 và 6 đều bị quá tải Khi đó, áp suât trong toàn bộ hệ thống sẽtăng lên rất cao và có thể cao hơn giới hạn áp suất có thể chịu được của các

thiết bị thủy lực như hệ thống đường ống dẫn, van phân phối….Do đó, nhờ cóvan an toàn gới hạn áp suất 2 sẽ đảm bảo cho hệ thống làm đảm bảo được antoàn khi bị quá tải Van gới hạn áp suất 2 sẽ đảm bảo một gới hạn áp suất làmviệc ở trong hệ thống Khi áp suất ở trong hệ thống lớn hơn giới hạn áp suấtcho phép của van giới hạn áp suất, lúc đó van sẽ được mở ra và cho dòng dầuđược cung cấp từ bơm 1 đi qua van giới hạn áp suất 2 và chảy trực tiếp vềthùng dầu.

Tuy nhiên, với sơ đồ mạch như hình 2.1 cũng có ưu điêm như sử dụng

ít các thiết bị thủy lực hơn, sơ đồ mạch đơn giản hơn và do đó hao tổn áp suất

và hao tổn thể tích qua các thiết bị thủy lực cũng sẽ ít hơn

2.2.2 Mạch hai bơm cung cấp cho hai động cơ phụ tải

Trong phương án này, mỗi động cơ nhận lưu lượng từ một bơm riêng

rẽ Tốc độ quay của mỗi động cơ phụ thuộc vào tốc độ quay trục bơm và tỷ lệthể tích làm việc ii = VDi/VPi giữa bơm và động cơ tương ứng Hai bộ truyềnhoạt động độc lập không ảnh hưởng lẫn nhau

Hình 2.2 Mạch điều khiển hai bơm cung cấp cho 2 động cơ phụ tải

1,2- Bơm dầu; 3,4- Van giới hạn áp suất 5- Van phân phối 5/2; 6,7- Động cơ thủy lực

Với hệ thống thủy lực được bố trí như hình 2.2 thi sự làm việc của haiđộng cơ thủy lực 6 và 7 sẽ phụ thuộc hoàn toàn vào sự làm việc của 2 bơmtương ứng 2 và 1 Toàn bộ thể tích dầu do bơm làm việc sẽ được cung cấphoàn toàn cho động cơ thủy lực tương ứng (bỏ qua hao tổn thể tích khi hệthống làm việc) Hệ thống làm việc được coi như hai hệ thống làm việc độclập nhau gồm bơm, động cơ, van giới hạn áp suất và van phân phối Do đó,với hệ thống làm việc như thế này có ưu điểm so với hệ thống làm việc nhưhình 2.1 là khi một trong hai bơm làm việc ở chế độ quá tải thì van giới hạn

áp suất tương ứng sẽ tự động đóng mở để đảm bảo nhánh làm việc an toàn.Luc đó, khi một trong hai động cơ bị quá tải thì động cơ còn lại vẫn có thểlàm việc bình thường

Tuy nhiên, với hệ thống làm việc như hình 2.2 chỉ cho động cơ quay mộtchiều mà không có chiều quay ngược lai Đây là một hạn chế khí máy khoan

bị kẹt ở dưới đất sẽ không tạo ra được chiều quay ngược cho khoan để đưamũi khoan lên dễ dàng Ngoài ra ta thấy với hệ thống được bố trí như vậy sẽ

có nhiều thiết bị thủy lực và bộ phận đi kèm hơn, Lúc bố trí lắp đặt bơm lên

hệ thống sẽ khó khăn và phức tạp hơn Nhưng ngược lại , ta lại chọn đượcloại bơm có công suất và thể tích làm việc nhỏ hơn khi mỗi bơm chỉ cung cấpcho một động cơ tương ứng

2.3 Điều khiển truyền động hai nhánh chia dòng xác định

Về cơ bản thì hệ thống thủy lực được bố trí như hình 2.3 gần giống với

hệ thống thủy lực được bố trí như hình 2.1 Trong đó sơ đồ hệ thống thủy lực như ở hình 2.3 chỉ khác mỗi chỗ là ở đầu mỗi bơm được bố trí thêm một van

tiết lưu để điều chỉnh ổn định lưu lượng dầu cung cấp cho động cơ nhằm mục đích ổn định số vòng quay ở động cơ cũng như ở bộ phận khoan đất.

Hình 2.3 Mạch điểu khiển một bơm cho 2 động cơ phụ tải

1- Bơm dầu, 2- Van giới hạn áp suất ,3- Van tiết lưu điều khiển lưu lượng 4- Van phân phối 4/3; 5- Van chia dòng; 6,7- Động cơ thủy lực

Hình vẽ 2.3 trên mô tả sơ đồ nguyên lý làm việc của hệ thống thủy lựcmột bơm cung cấp dầu cho hai động cơ

Với mạch điều khiển thủy lực được bố trí như sơ đồ hình 2.3 sẽ giảiquyết được hạn chế trên mạch điều khiển trên hình 2.2 Do lưu lượng củabơm 1 ta vẫn cùng cấp lưu lượng thừa và lớn hơn tổng lưu lượng của hai động

cơ Do đó tốc độ quay của hai động cơ vẫn phụ thuộc vào và được điều khiểnbởi van tiết lưu 3.

Tuy nhiên với việc bố trí van chia dòng 5 như được bố trí trên hình 2.3thì tốc độ quay của hai động cơ được xác định và được giữ ổn định bởi vanchia dòng 5 này Do đó, hai động cơ cũng sẽ làm việc độc lập với nhau vàkhông gây ảnh hưởng tới nhau tuy cùng được nhận công suất truyền từ mộtbơm 1 Khi một trong hai động cơ làm việc gặp sự cố thì động cơ còn lại vẫnlàm việc bình thường và ổn định số vòng quay nhờ van chia dòng 5

2.4 Điều khiển chuyển động hai nhánh cần ổn định vâm tốc quay

Hình 2.4 Mạch điều khiển một bơm cung cấp cho 2 động cơ phụ tải bằng

van điều chỉnh dòng 3 ngả

1- Bơm dầu; 2- Van giới hạn áp suất; 3- Van phân phối 4/3

4,5- Van tiết lưu dòng; 6,7- Động cơ thủy lực

Mỗi động cơ được điều tốc ở một giá trị cho trước nhờ van điều chỉnhdòng 3 ngả Nguồn lưu lượng có thể sử dụng là một bơm hoặc nhiều bơm dầu

2.5 Điều khiển chuyển động nhiều nhánh

Hình 2.5 Mạch điều khiển một bơm cho 3 động cơ phụ tải bằng van

cơ 9 được điều khiển bởi van tiết lưu

Trên đây là một số phương án mạch điều khiển thủy lực truyền động cho hai hay nhiều phụ tải chuyển động quay tương thích với một số bộ phận làm việc chủ động trên máy nông lâm nghiệp tự hành Nguồn năng lượng thủy lực được ứng dụng là dạng mạch nguồn lưu lượng không đổi với các phần tử cấu trúc mạch đơn giản nhất, giá cả hợp lý Tuỳ theo yêu cầu về độ chính xác điều khiển cũng như mức độ tự động hoá có thể lựa chọn các

phương án mạch cao hơn và cũng đắt tiền hơn Thí dụ mạch nhạy tải (Load sending system) với các van điều khiển liên tục tác động điện như van tỷ lệ

2.3 Lựa chọn mạch thuỷ lực phù hợp

Trong phạm vi của bài báo cáo tốt nghiệp em chọn mạch thuỷ lực: Điềukhiển chuyển động hai nhánh chia dòng xác định vì đảm bảo một số những yêu cầu sau:

 Tính ổn định của hệ thống làm việc cao: Khi một trong hai động

cơ làm việc gặp sự cố thì động cơ còn lại vẫn làm việc bìnhthường và ổn định số vòng quay nhờ van chia dòng 5