Để giải quyết vấn đề trên, máy cắt rong, vớt bèo trên sông đã được Trung Tâm nghiên cứu và phát triển khoa học và công nghệ máy công nghiệp – Trường ĐHCN TP HCM, đã nghiên cứu thiết kế v
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
“ NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ, MÁY BĂM RONG, BÈO, LẮP TRÊN MÁY CẮT RONG VỚT BÈO TRÊN SÔNG “
Họ và tên sinh viên: NGUYỄN VĂN NHƠN
Ngành: CƠ KHÍ NÔNG LÂM Niên khóa: 2005 - 2009
Thing 06/2009
Trang 2NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ, MÁY BĂM RONG, BÈO, LẮP
TRÊN MÁY CẮT RONG, VỚT BÈO TRÊN SÔNG
Tác giả
NGUYỄN VĂN NHƠN
Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu
cấp bằng kỹ sư ngành
Cơ Khí Nông Lâm
Giáo viên hướng dẫn:
Th.S BÙI TRUNG THÀNH
Tháng 06 năm 2009
Trang 3CẢM TẠ Xin chân thành cảm tạ:
Ban Giám Hiệu Trường cùng quý thầy, cô Trường Đại Học Nông Lâm đã giúp tôi hoàn thành đề tài cuối khóa học này
Ban Chủ Nhiệm Khoa Cơ Khí Công Nghệ cùng toàn thể quý thầy cô đã giúp đỡ
và dạy dỗ tận tình trong suốt thời gian học tập
Xin gửi lời cảm ơn chân thành đến:
Thầy Th.S Bùi Trung Thành – Trường Đại Học Công Nghiệp TP HCM
Thầy đã tận tình hướng dẫn và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành luận văn tốt nghiệp này
Chân thành cảm ơn gia đình, các bạn sinh viên lớp: DH05CK Đã động viên và giúp đỡ em trong suốt quá trình học và thực hiện luận văn
[[[[y\\\\
Trang 4TÓM TẮT
Rong, bèo, lục bình, cỏ dại, đang phát triển và xâm lấn trên mặt thoáng ao, hồ, kênh rạch, sông, thuộc hệ thống thủy lợi và giao thông đường thủy ở nước ta Chúng ảnh hưởng đến lưu thông dòng chảy, giảm lưu lượng nước, không cung cấp kịp thời cho sản suất nông nghiệp, ảnh hưởng đến giao thông đường thủy
Trước tình hình này, trung tâm nghiên cứu và phát triển công nghệ - máy công nghiệp thuộc Trường Đại Học Công Nghiệp TP HCM, đã nghiên cứu thiết kế và chế tạo máy cắt rong, vớt bèo trên sông Hệ thống máy đã thay thế được lao động thủ công
để cắt vớt rong, bèo, làm thông thoáng dòng chảy Do rong, bèo, lục bình, có kích thước cồng kềnh, làm mau đầy thể tích buồng chứa tải và vận chuyển lên bờ khó khăn
Do vậy việc thiết kế máy băm rong, bèo gắn trên máy cắt vớt rong, bèo trên sông là rất cần thiết đề tài đã giải quyết được các nhiệm vụ tính toán thiết kế là:
a Lựa chọn nguyên lý máy cắt thái
b Tính toán trục
c Tính toán bộ truyền động
d Tính toán gối đỡ
e Tính toán then
f Tính toán hệ thống thủy lực điều khiển trống dao và trục cuốn
Sinh viên thực hiện: Giáo viên hướng dẫn:
Nguyễn Văn Nhơn Th.S Bùi Trung Thành
Trang 5MỤC LỤC
Trang
Trang tựa i
Cảm tạ ii
Tóm tắt iii
Mục lục iv
Danh sách các chữ viết tắt vi
Danh sách các hình vii
Danh sách các bảng x
Chương 1 MỞ ĐẦU 1
1.1 Đặt vấn đề 1
1.2 Mục đích luận văn 2
1.3 Nội dung thực hiện đề tài 2
Chương 2 TỔNG QUAN 3
2.1 Tình hình rong, bèo, cỏ dại trên sông 3
2.2 Giới thiệu máy cắt rong 5
2.3 Khảo sát các thông số của rong, bèo, trên khu vực khảo nghiệm máy 7
2.4 Khảo sát rong, bèo, lục bình 8
2.4.1 Đặc tính của rong, bèo, lục bình, [TL – 7] .8
2.4.2 Cơ lý tính của rong, bèo, lục bình, [TL – 7] 10
2.5 Giới thiệu máy cắt thái 10
2.5.1 Phân loại máy .10
2.5.2 Đặc tính kỹ thuật của một số loại máy thái thích hợp mà đề tài lựa chọn 10
2.6 Lý thuyết cắt thái 14
2.6.1 Cơ sở lý thuyết 14
2.6.2 Các yếu tồ ảnh hưởng đến quá trình cắt thái 16
2.7 Lý thuyết tính toán bộ phận trục cuốn 23
2.8 Lý thuyết cơ sở về truyền dẫn thủy lực 27
2.8.1 Mạch dầu 27
2.8.2 Bơm thủy lực 31
Trang 62.8.3 Motơ thủy lực .34
2.8.4 Các van điều khiển 41
Chương 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 52
3.1 Nội dung 52
3.2 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết 53
Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 54
4.1 Chọn mô hình máy 54
4.2 Nguyên lý làm việc 55
4.3 Các số liệu thiết kế, tính toán mẫu máy 55
4.4 Tính toán một số bộ phận chính của máy 55
4.4.1 Tính toán bộ phận thái kiểu trống 55
4.4.2 Tính toán truyền động trống dao 65
4.4.3 Tính toán trục bộ phận thái 67
4.4.4 Tính toán gối đỡ 77
4.4.5 Tính toán then 79
Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 80
5.1 Kết luận 80
5.2 Đề nghị 80
TÀI LIỆU THAM KHẢO 81
PHỤ LỤC 83
Phụ lục 1 83
Phụ lục 2 85
Phụ lục 3 Bảng thông số của môtơ thủy lực trục cuốn 86
Phụ lục 4: Bảng thông số của môtơ thủy lực trống thái 87
Phụ lục 5 88
Trang 7DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
TP HCM Thành Phố Hồ Chí Minh
ĐHCN Đại Học Công Nghiệp
ĐHNL Đại Học Nông Lâm
[TL – 1] Tài liệu số một
[TL – 2] Tài liệu số hai
[TL – 3] Tài liệu số ba
[TL - 4] Tài liệu số bốn
[TL – 5] Tài liệu số năm
[TL – 6] Tài liệu số sáu
[TL – 7] Tài liệu số bảy
[TL – 8] Tài liệu số tám
[TL – 9] Tài liệu số chín
Trang 8DANH SÁCH CÁC HÌNH
Hình 1.1: Công việc thu gom bằng thủ công 1
Hình 2.1: Nhà nổi sông hương và chân cầu trường tiền bị bèo vây kín 3
Hình 2.2: Tình hình rong, bèo ở sông thái ở Nghệ An 4
Hình 2.3: Tình hình rong, bèo ở nam bộ 4
Hình 2.4: Lục bình trên sông vàm cỏ đông 5
Hình 2.5: Lục bình ở hậu giang 5
Hình 2.6: Máy cắt rong và công đoạn đổ rác lên bờ 5
Hình 2.7: Máy cắt rong đang làm việc 6
Hình 2.8: Rong đuôi chồn 8
Hình 2.9: Rong “Hydrilla’’ tên khoa học “Hydrilla verticillata” 9
Hình 2.10: Lục bình 9
Hình 2.11: Máy thái rau cỏ rơm PCC – 6 11
Hình 2.12: Máy thái củ quả PKP – 2,0 12
Hình 2.13: Máy băm trộn TT – 0,3 13
Hình 2.14: Máy băm rau củ Vôngar – 5 13
Hình 2.15: Tác dụng cắt thái của lưỡi dao 14
Hình 2.16: Thí nghiệm về cắt thái của Gơriatskin 15
Hình 2.17: Đồ thị quan hệ giữa lực cắt N và độ dịch chuyển dao S 15
Hình 2.18: Tác dụng cắt trượt làm giảm chiều rộng đoạn thái 16
Hình 2.19 Sơ đồ lực khi dao cắt vào vật thái 16
Hình 2.20: Góc cắt thái 18
Hình 2.21: Phân tích sơ đồ động lực của điểm M của của lưỡi dao 18
Hình 2.22: Phân tích các lực tác động giữa lưỡi dao và vật thái 19
Hình 2.23: Cạnh sắc lưỡi dao 20
Hình 2.24: Đồ thị phụ thuộc của q, Act, Pt, với V 21
Hình 2.25: Góc kẹp χ và điều kiện kẹp ' ' 1 2 χ ϕ ϕ≤ + 22
Trang 9Hình 2.26: Sơ đồ chung bộ phận trục cuốn 24
Hình 2.27: Sơ đồ các lực tác dụng lên trục cuốn khi làm việc 25
Hình 2.28: Sơ đồ hệ thống thủy lực hở và kín 27
Hình 2.29: Sơ đồ vi sai 28
Hình 2.30:Sơ đồ hệ thống thủy lực trên máy gặt đặp liên hợp CKJIP – 4 29
Hình 2.31: Cấu tạo và nguyên lý làm việc loại 2 và 3 bánh răng 32
Hình 2.32: Bơm bánh răng loại ăn khớp trong 32
Hình 2.33: Bơm piston hướng kính và nguyên lý hoạt động 33
Hình 2.34: Bơm piston trục cong 33
Hình 2.35: Bơm piston đồng trục 34
Hình 2.36: Xilanh lực và xilanh mômen 35
Hình 2.37: Động cơ thủy lực piston roto 37
Hình 2.38: Môtơ bánh răng 38
Hình 2.39: Bơm 2 trục vít 40
Hình 2.40: Động cơ thủy lực cánh gạt 41
Hình 2.41: Cấu tao cơ cấu phân phối 42
Hình 2.42: Cơ cấu phân phối con trượt 43
Hình 2.43: Con trượt ngăn kéo ba vị trí 44
Hình 2.44: Khóa phân phối 45
Hình 2.45: Van phân phối 45
Hình 2.46: Van một chiều 46
Hình 2.47: Van vi sai có điệm giảm chấn 47
Hình 2.48: Van an toàn có tác dụng tùy động 48
Hình 2.49: Van giảm áp 49
Hình 2.50: Bộ điều tốc 50
Trang 10Hình 4.1: Mô hình máy thái 55
Hình 4.2: Mối hệ giữa q và τ , quan hệ giữa f’ và tgτ 56
Hình 4.3: Sự phụ thuộc của công riêng Ar với góc trượt τ 57
Hình 4.4: Đồ thị quan hệ giữa Ar và τ 57
Hình 4.5: Sơ đồ khai triển của trống lắp dao xoắn và đồ thị biểu diễn sự biến thiên của một số thông số của động lực của dao xoắn 58
Hình 4.6: Xác định vị trí tấm kê thái 61
Hình 4.7: Biểu đồ momen của trục cuốn vật liệu 70
Hình 4.8: Sơ đồ lực mặt cắt theo phương Y của trục cuốn 71
Hình 4.9: Biểu đồ mômen của trống thái 73
Hình 4.10: Sơ đồ lực mặt cắt theo phương Y của trục trống 74
Hình 4.11: Sơ đồ chọn ổ lăn cho trục trống thái 78
Hình 4.12 Sơ đồ chọn ổ lăn cho trục cuốn 78
Trang 11DANH SÁCH CÁC BẢNG
Bảng 2.1: Khảo sát mật độ rong trên kênh tây 83
Bảng 2.2: Mật độ hỗn hợp rong, bèo ván, bèo tây cùng phân bố 84
Bảng 2.3: Mật dộ bèo tây (lục bình) và khối lượng thể tích 84
Bảng 2.4: Đặc tính kỷ thuật của một số máy thái, băm rau củ, [TL -1] 85
Bảng 2.5: Sự liên hệ giữa N (lực cắt) và S (độ dịch chuyển của dao), [TL – 1] 15
Bảng 4.1: Sự phụ thuộc của áp suất cắt thái q và góc trượt τ 85
Bàng 4.2: Sự phụ thuộc của hệ số cắt trượt f’ và hệ số trượt τ 85
Bảng 4.3: Sự phụ thuộc của năng lượng cắt thái Ar và góc trượtτ 86
Bảng 4.4: Một số giá trị của τ trong khoảng τ =40o−45o 86
Trang 12Để giải quyết vấn đề trên, máy cắt rong, vớt bèo trên sông đã được Trung Tâm nghiên cứu và phát triển khoa học và công nghệ máy công nghiệp – Trường ĐHCN TP HCM, đã nghiên cứu thiết kế và chế tạo đưa vào hoạt động thành công Đem lại năng suất cao và thay thế cho việc thực hiện bằng thủ công
Hình 1.1 Công việc thu gom bằng thủ công
Nhiệm vụ của máy cắt rong, vớt bèo, lục bình là làm thông thoáng dòng chảy
để phục vụ giao thông cấp thoát nước, tạo môi trường tốt cho các loài thủy sinh, sinh sống và bảo vệ môi trường cảnh quan thiên nhiên
Tuy nhiên do kích thước của rong và cỏ dại, bèo tây, rác thải nổi vừa cồng kềnh vừa có khối lượng lớn, nên quá trình cắt mau đầy và việc vận chuyển lên bờ khó khăn
Trang 13Vì lý do đó được sự phân công của Khoa Cơ Khí Công Nghệ - Trường ĐHNL, cùng với sự đồng ý hướng dẫn của thầy Bùi Trung Thành – Trường ĐHCN cho phép
em thực hiện đề tài:
“ NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ, MÁY BĂM RONG, BÈO, LẮP TRÊN
MÁY CẮT RONG, VỚT BÈO TRÊN SÔNG “
1.2 Mục đích luận văn
Tính toán, thiết kế máy băm, để thái nhỏ rong, bèo, lục bình, sau khi cắt vớt trên máy
1.3 Nội dung thực hiện đề tài
Lựa chọn nguyên lý của máy băm, dạng trống thái, có trượt có tấm kê, dao cong xoắn
Tính toán các bộ phận làm việc chủ yếu của máy:
Trang 14Chương 2
TỔNG QUAN
2.1 Tình hình rong, bèo, cỏ dại trên sông
Những trở ngại do rong, cỏ rác trên các tuyến kênh, mương dẫn nước, hồ chứa
và các trạm bơm thủy lợi, đang gây bức xúc cần giải quyết sớm Rong, cỏ, rác thải nổi, bèo lục bình và các loại thực vật sinh sống chen nhau, phát triển lâu ngày dưới lòng kênh, lòng hồ làm giảm vận tốc dòng chảy, giảm lưu lượng cấp thoát nước, giảm sức chứa nước trong lòng kênh, lòng hồ cũng như làm mất thẩm mỹ, mất vệ sinh môi trường trong các kênh rạch, làm cản trở giao thông đường thủy, cả về mật độ lưu thông lẫn vận tốc lưu thông trên kênh rạch, trên sông Rong bèo gây kẹt chân vịt và các hỏng hóc khác do rong, cỏ rác cuốn vào (ví dụ tuyến tàu cao tốc TP HCM và Vũng Tàu, trên sông Sài Gòn lái tàu phải thường xuyên cho tàu dừng lại và cho quay ngược chân vịt để gở rong, cỏ ra)
Mặt khác đối với các công trình thủy điện, trạm bơm của các công trình thủy lợi thì bèo tây, rác, rong làm ảnh hưởng đến lưu lượng và vận tốc nước vào tổ bơm, tổ máy stator phát điện, chúng đã làm giảm tuổi thọ tuốt bin cũng như làm tăng chi phí
bảo trì trong vận hành các tổ phát điện trạm bơm…
Hình 2.1 Nhà nổi Sông Hương và chân cầu Trường Tiền bị bèo vây kín
Trang 15Bèo xuất hiện ở khắp nơi, nhiều nhất ở dưới chân cầu Trường Tiền Và rải rác chạy dọc theo men sông, trong đó có nhiều khúc sông hương bị bèo “lấn át”, kín cả mặt sông
Hình 2.2 Tình hình rong , bèo ở Sông Thái ở Nghệ An
Sông Thái chảy qua địa bàn huyện Quỳnh Lưu (Nghệ An) có nhiệm vụ điều tiết nguồn nước cho nhiều xã phía tây của huyện Thế nhưng lâu nay không được nạo vét, khơi dòng dẫn đến cỏ mọc um tùm, bèo tây kết thành từng mãng lớn và trở thành nơi tập kết đổ rác thải, xác động vật, gây ô nhiễm nặng cho dòng sông Cứ sau ba tháng, rong, cỏ dại, bèo tây dày đặc trên sông Tình hình rong bèo đang là một vấn đề được quan tâm, ở nhiều nơi trên cả nước, chứ không chỉ riêng ở một số vùng
Hình 2.3 Tình hình rong bèo ở các tĩnh Nam Bộ
Ở các tỉnh nam bộ như: Cần Thơ, Long An, Tiền Giang…lục bình cũng xâm lấn, gần hết cả sông
Trang 16Hình 2.4 Lục bình trên sông Vàm Cò Đông
Hình 2.5 Lục bình ở Hậu Giang
2.2 Giới thiệu máy cắt rong
Hình 2.6 Máy cắt rong và công đoạn đổ rác lên bờ
Sau nhiều năm nghiên cứu và chế tạo, cuối năm 2008, hệ thống máy cắt rong,
cỏ dại, bèo tây đầu tiên của Việt Nam do Trung Tâm Nghiên Cứu Phát Triển Khoa Học và Công Nghệ Máy Công Nghiệp - Trường ĐHCN TP HCM, thực hiện thành công Đây thực sự là tin vui đối với bà con đang sinh sống gần các dòng sông, kênh bị
ô nhiễm Đặc biệt nó góp phần giải phóng số lượng rác, cỏ dại, bèo tây tràn ngập trên các dòng sông hiện nay Ngay khi bắt đầu đưa vào hoạt động thử nghiệm, chiếc máy nhỏ này đã mang lại hiệu quả thiết thực cả về kinh tế lẫn con người
Trang 17Nếu so sánh hiệu quả của chiếc máy với công sức, tiền của mà các tỉnh, thành
bỏ ra hàng năm để vệ sinh kênh rạch thì thật là “một trời một vực” Nó có thể thay thế cho hàng trăm người/ha Tại kênh tây, hồ Dầu Tiếng – Tây Ninh, cứ ba tháng một lần, trên một ha sông, kênh rạch, phải mất 160 công để cắt rong, cỏ dại Trong khi đó, chiếc máy có thể dọn sạch 1 ha trong 8 giờ, 6 lít dầu/giờ, quy ra mỗi ha chỉ sử dụng mất 48 lít dầu và chỉ cần một người lái Hiện chiếc máy đầu tiên có kích thước 12,5 m
x 3 m x 2,6 m, chiều sâu cắt được tính từ mặt nước là 3 m, chiều rộng cắt được là 2,360 m
Khi chiếc máy được đưa vào sản xuất hàng loạt thì tùy vào điều kiện từng nơi,
có thể làm kích thước máy cho phù hợp hơn Kích thước hiện tại dùng cho các sông có kích thước 20 m chiều ngang, sâu từ 3 m trở lên Tuy nhiên với một số sông, kênh rạch như ở TP HCM với chiều ngang dưới 10 m, thì kích thước máy cắt chỉ có thể là 2 m Với các dòng sông có cỏ dại, rong, bèo tây…dày đặc, có thể lắp thêm thiết bị phía sau với nhiệm vụ chuyên chở rác, để tiết kiệm thời gian vào bờ đổ rác Một hiệu quả khác
là với loại bèo tây, khi vớt lên chúng vẫn còn nguyên vẹn, có thể sử dụng vào các mục đích nông học khác hoặc làm thủ công mỹ nghệ…
Ngoài mang lại hiệu quả kinh tế, cho con người, chiếc máy còn giúp môi trường nước thêm trong sạch và thông thoáng “Khi dòng sông đầy rong và cỏ, chúng sẽ giữ lại các chất hữu cơ có trong nước Nếu được làm sạch, chất hữu cơ sẽ theo các con sông lớn, chảy ra biển và môi trường nước sẽ trong sạch hơn Khi dòng chảy đã thông thoáng, lượng nước về các vùng nông thôn phục vụ việc canh tác nông nghiệp và chắc chắn sẽ mang lại hiệu quả cao hơn
Hình 2.7 Máy cắt rong đang làm việc
Trang 18Máy vớt rong, cỏ dại dưới nước lại vừa vớt được bèo tây rác thải nổi trong lòng kênh mương, hồ chứa nước Hệ thống gồm một máy chính và hai thiết bị phụ trợ
Máy chính là một cụm thiết bị có thể tự hành trên mặt nước có thể cắt và thu gom rong, cỏ dại, lục bình và rồi chuyển lên bờ Cụm thiết bị này có ba bộ phận chính
là bộ phận nối và tự hành trên mặt nước, ba băng tải để chứa và chuyển rong, cỏ dại lên bờ Hệ thống dao cắt rong, bèo và thu gom rác thải trên nước
Chỉ cần một công nhân vận hành, máy có năng suất cắt rong, cỏ đạt 0,20 – 0,22 ha/h Công suất động cơ nổ tạo động lực cho toàn bộ Máy là 44 Hp, thể tích chứa của máy là 7 m3 Hai thiết bị phụ trợ là thiết bị tiếp nhận và chuyển tải nhanh rong, cỏ dại, rác thải từ máy cắt chính lên xa bờ hoặc xe tải vận chuyển đến nơi tập trung xử lý, thiết bị có thể tự hành và điều chỉnh độ cao của băng tải cho phù hợp với xe tải; và thiết bị vận chuyển máy chính đến địa điểm làm việc, hỗ trợ hạ thủy máy chính xuống nước để làm việc và ngược lại Hệ thống máy này được đưa vào sử dụng rất hiệu quả tại các kênh của hồ Dầu Tiếng, tỉnh Tây Ninh
2.3 Khảo sát các thông số của rong, bèo, trên khu vực khảo nghiệm máy
Nhằm xác định được năng suất máy băm rong, bèo, lục bình Chúng tôi tiến
hành khảo sát nhiều mật độ, các loại rong, bèo, lục bình thể hiện ở (Phụ lục 1)
[Báo cáo khoa học tổng kết đề tài của Th.S Bùi Trung Thành KC0501/(2006 – 2010)] Thông qua khảo sát chúng ta đi đến kết luận
Mật độ lớn nhất của Rong, bèo tây, lục bình…là: 28,5 kg m/ 2
Với sức chứa 7 m3 có tải trọng max là W = 404* 7 m3 = 2828 kg ≈ 3 tấn
Khối lượng lý thuyết máy có thể cắt được trong một giờ là:
G = 28,5 kg m/ 2 * (1,5 * 1000 m/h * 2,36 m) = 100890 = 101tấn/h
v: Vận tốc làm việc vủa máy, 1,5 km/h
b: Bề rộng làm việc của máy, b = 2,36 m
Thời gian lý thuyết mà máy cần đổ lên bờ mỗi giờ là: i = 101 34
3 ≈ lần Vậy việc thiết kế một bộ phận cắt thái gắn trên máy cắt rong, vớt bèo trên sông
là cần thiết Sản phẩm sau khi cắt có thể được đưa lên máy chạy song song để chở, nên máy cắt rong có thể làm việc liên tục và không mất nhiều thời gian cho công việc vận chuyển lên bờ
Trang 192.4 Khảo sát rong, bèo, lục bình
Hiện nay trên thế giới và Việt Nam, cây rong và cỏ dại phát triển rất nhanh, đặc biệt ở môi trường nước như sông, hồ, kênh rạch…chiếm một diện tích khá lớn Một số
có lợi dùng làm thức ăn trong chăn nuôi và làm thuốc chữa bệnh, một số có hại làm ảnh hưởng đến cảnh quan môi trường
2.4.1 Đặc tính của rong, bèo, lục bình, [TL – 7]
Hình 2.8 Rong đuôi chồn
Tên tiếng anh ”coontail” tên khoa học “Ceratophy llum demersum”
Thân chia thành nhiều cành, dài lên đến 5 m hoặc hơn Thân cây nổi tự do trong nước hoặc có thể bám tầng đất thông qua rể giả
Lá chiếm hầu như hoàn toàn thân rong, trên mỗi đoạn rong các lá phân chia theo hình xoắn ốc quanh thân rong từ 5 – 12 lá Mỗi lá dài khoảng 12 đến 34 inch (Tương đương 12,7 – 19,05 mm) Lá rong có dạng dài hẹp có răng cưa tại vành lá Càng về phần đầu của cây rong thì càng nhiều lá
Rể: có rể giả để bám vào tầng đất đáy, không có rể thật nên có thể trôi tự do ở những độ sâu khác nhau Lấy chất dinh dưỡng chủ yếu từ nước, có thể chịu được môi trường thiếu ánh sáng và nhiệt độ thấp
Hoa: Là loại cây lưỡng tính, có hoa nhỏ mọc ở phần cuối của lá Hoa chia ra hoa đực và hoa cái, mọc trên cùng một cây rong, thụ tinh ở dưới nước Sau khi thụ tinh hoa cái phát triển thành hạt giống nhỏ và cứng có 3 gai nhọn, rong đuôi chồn phát triển
mở rộng phát tán, nhờ vào sự phát tán và nẩy mầm của hạt giống hoặc có thể tái sinh
từ những đoạn rong nhỏ Tập trung ở những chổ có chất dinh dưỡng cao, có mật độ rất cao
Trang 205 5
Hình 2.9 Rong “Hydrilla” tên khoa học “Hydrilla verticillata”
Rong Hydrilla là loại rong phát triển thành chùm và ngập trong nước, nó mọc thẳng từ đáy đến mặt nước và mọc theo phương ngang trên mặt nước Các cây trưởng thành thì hầu như dài bằng cột nước
Thân dài từ đáy cho đến mặt nước, chia thành nhiều nhánh dày đặc chia thành
2 loại: Đơn tính và lưỡng tính, loại đơn tính thì mãnh hơn, khi trưởng thành có thể dài
10 – 15 m, rộng từ 4 – 5 m, sinh sản rất nhanh
Lá dài hơn 1 inch, mọc theo hình xoắn óc dọc theo thân cây, có bề rộng khoảng
2 – 4 mm, dài khoảng 6 – 20 mm, mọc theo quanh thân từ 3 – 10 lá, lá có hình răng cưa dọc theo chu vi lá
Rễ có thể mọc sâu 30 cm ở tầng đáy, bám vào đáy kênh
Hoa mọc trên mặt nước, thụ tinh nhờ gió, phát triển trong điều kiện thiếu ánh sáng, chuyển hóa cácbon tốt, dự trữ photpho khi thiếu chất dinh dưỡng, chịu được nước mặn, mọc nhanh ở tầng nước chảy
Hình 2.10 Lục Bình
Tên tiếng anh “Water hyacinth” tên khoa học “Eichhornia crassipes”
Thân chia thành nhiều nhánh, làm thức ăn tốt cho gia súc
Trang 21Lá có tán dài tới 20 cm, rộng từ 5 – 20 cm
Rễ ngắn, lấy thức ăn chủ yếu từ nước
Sinh sản vô tính bằng hạt, nẩy chồi phát triển rất nhanh, di chuyển khắp nơi Theo một nghiên cứu trong gần 4 tháng với 2 cá thể lục bình có thể tạo ra 1.200 cây con và 1 cây
Mô đun đàn hồi: EJ = 200 – 215 kg/mm2
2.5 Giới thiệu máy cắt thái
Máy cắt thái thức ăn chăn nuôi có nhiệm vụ làm nhỏ rau cỏ tươi, khô thành những đoạn (dài, ngắn), hoặc củ quả thành những lát thái (dày, mỏng), với những kích thước đoạn thái hay lát thái điều chỉnh được đối với các loại vật nuôi
2.5.1 Phân loại máy
Theo nguyên lý làm việc: máy thái, máy băm
Theo cấu tạo của bộ phận thái: Máy thái kiểu đĩa, kiểu trống, kiểu ly tâm
Theo vị trí lắp đĩa dao: Máy thái kiểu đĩa đứng, kiểu đĩa ngang, kiểu đĩa nghiêng
Theo loại thức ăn: máy thái rau cỏ, máy thái củ quả, máy băm rau củ
Theo cách truyền động: máy thái quay, đạp chân, có động cơ
Theo cách bố trí sử dụng: máy thái tĩnh tại, lưu động
2.5.2 Đặc tính kỹ thuật của một số loại máy thái thích hợp mà đề tài lựa chọn
Trang 22Hình 2.11 Máy thái rau cỏ rơm PCC – 6
1 – khung máy; 2 – dây chuyền vật thái; vít điều chỉnh độ căng của dây chuyền;
4 – trục cuốn dưới; 5 – trục cuốn trên; 6 – lò xo điều chỉnh độ nén; 7 – tấm kê thái; 8 – cánh lắp dao; 9 – cánh quạt; 10 – bulông lắp dao; 11 – vít điều chỉnh khe hở giữa dao
Trang 23và tấm kê thái; 12 - ống dẫn không khí; 13 – động cơ điện; 14 – bánh đà; 15 – bộ ly hợp; 16 – các cặp bánh răng điều chỉnh độ dài đoạn thái
Máy do Liên Xô chế tạo, kiểu đĩa đứng, lắp dao lưỡi cong (theo cung tròn), lắp vào cánh (8), dùng thái rau, cỏ cho gia súc ăn và có thể làm cỏ ủ Rau cỏ rơm được xếp trên dãy xích và chuyển điều đặn dây chuyền vào 2 trục cuốn, đưa tới họng thái Rau
cỏ được dao thái rơi xuống buồng thái, từ đó được cánh quạt hất và thổi lên theo ống dẫn ra ngoài
Hình 2.12 máy thái củ quả PKP – 2,0
1 – thùng đựng củ quả; 2 – đĩa lắp dao; 3 – dao thái; 4 – máng thoát; 5 – trục quay; 6 – tay quay; 7 – bánh đai
Máy kiểu đĩa đứng quay tay và có động cơ.thùng chứa củ quả (1) dạng nón cục, phần dưới lắp về một bên trục máy, cửa cấp liệu kề sát với vùng quay của dao, củ quả chất vào thùng do trọng lượng bản thân sẽ ép sát vào đĩa dao, đĩa dao nằng ngang lắp 4 dao lưỡi thẳng ở 4 khe thoát lát thái, dao có 2 lưỡi: lưỡi thẳng liền thái củ quả thành những lát rộng, lưỡi răng lược để thái thành những lát hẹp Các dao lắp nghiêng 30o so với mặt đĩa Chiều dày lát thái được điều chỉnh bằng cách trên dao có các lỗ dài vặn bulông xê dịch vị trí dao so với mặt đĩa
Trang 24Hình 2.13 Máy băm trộn TT – 0,3
1 – nắp máy; 2 – động cơ; 3 – dây đai; 4 – dao; 5 – bánh đai; 6 – gối đỡ; 7 – thùng;
8 – mô lượng sống
Có 12 dao, 4 lắp vào các tấm hàn vào trục máy thành 3 dãy (mỗi dãy 4 dao lệch
120o), thùng chứa rau củ (7) hình trụ elip: một nữa dọc thùng là nơi cung cấp bộ phận băm, nữa kia là nơi cung cấp rau củ Dưới bộ dao dưới đáy thùng có mô lượng sống (8) có tác dụng tấm kê và tạo chuyển động hỗn hợp Cửa xả hỗn hợp rau củ và nước (8)
Hình 2.14 Máy băm rau củ Vôngar – 5
Kiểu trống thái lắp dao loại xoắn và bộ phận băm, gồm 9 cặp dao,
Trang 25Trong đó 9 dao cố định và 9 dao di động Bộ phận cung cấp gồm một băng chuyền và một băng ép có thể thay đổi được chiều quay để đổi hướng cung cấp và chiều cao họng thái thay đổi nhờ cơ cấu băng ép trên máy thái, thái được nhiều đoạn thái khác nhau phù hợp với yêu cầu cho ăn hoặc ủ chua Máy hiện đại đa năng thái được nhiều loại thức ăn cho gia cầm và gia súc
Qua đặc tính kỹ thuật của một số loại máy ở (Bảng 2.4)
Đề tài chọn máy băm dạng trống, cắt trượt có tấm kê, dao cong xoắn để nghiên cứu và thiết kế cho đề tài, do yêu cầu thái lớp vật liệu dày và có bề rộng thái lớn
2.6 Lý thuyết cắt thái
2.6.1 Cơ sở lý thuyết
Cắt thái là quá trình phá hủy liên kết các phần tử của vật liệu thái bằng các dụng
cụ là dao có dạng hình niêm, theo nguyên lý cắt thái bằng cạnh sắc của lưỡi dao
Quá trình cắt thái được thực hiện bằng cách di chuyển cạnh góc nhị diện AB (cạnh sắc) của dao vào vật thái, để tách rời vật thái thành từng đoạn nhỏ Ta có 2 cách
di chuyển dao vào vật thái: Theo hướng p, vuông góc với cạnh AB (Hình 2.15.a) và
theo 2 hướng vuông góc nhau, vừa theo hướng p (hướng cắt pháp tuyến), vừa theo
hướng q vuông góc với p (hướng cắt tiếp tuyến), tức là theo hướng chéo r (Hình 2.15.b)
Hình 2.15 Tác dụng cắt thái của lưỡi dao
Trong quá trình cắt thái, lực cắt và độ dịch chuyển của dao là 2 yếu tố ảnh hưởng không nhỏ đến quá trình cắt thái, Chúng ta sẽ nghiên cứu về 2 đại lượng này Theo viện sĩ Gơriatskin VP đã có thí nghiệm về cắt thái như sau
Trang 26Hình 2.16 Thí nghiệm về cắt thái của Gơriatskin
Những cộng rơm C được giữ chặt bởi bộ phận D và đè cộng rơm vào lưỡi dao, đồng thời duy chuyển cùng công rơm bằng tay kéo E do cạnh sắc lưỡi dao với độ dịch chuyển S (mm) khác nhau đã thu được kết quả như sau:
Bảng 2.5 Sự liên hệ giữa N (lực cắt) và S (độ dịch chuyển của dao), [TL – 1]
N 600 500 400 300 200 100
N: Lực cắt (g)
S: Độ dịch chuyển của dao
Phương trình đồ thị được mô tả dưới dạng: S= Ae−N hoặc N S const3 = (2.1)
Với kết quả như vậy, Gơriatskin gọi trường hợp cắt pháp tuyến (khi S = o) là quá trình chặt bổ, cắt thái không trượt Trường hợp cắt nghiêng khi (S o≠ ) là quá trình cắt thái có trượt Vậy lực cắt của quá trình cắt thái có trượt sẽ giảm đi so với quá trình cắt thái không trượt, được giải thích theo biểu đồ sau:
Hình 2.17 Đồ thị quan hệ giữa lực cắt N và độ dịch chuyển dao S
Trong thực tế, lưỡi dao có mài sắc vẫn có hình dạng răng cưa Nếu cắt thái không trượt, thì trước khi lưỡi dao thái đứt vật liệu, nó đã đè lên vật liệu, làm tăng khả năng cản cắt của vật liệu Khi dao cắt thái có trượt thì hình răng cưa của lưỡi dao phát huy được tác dụng cưa đứt sự liên kết của vật liệu
Trang 27Ngoài ra khi cắt thái có trượt, lát thái do đoạn S của lưỡi dao thái trượt, theo phương P với diện tích F (cm2) , sẽ có bề rộng b p nhỏ hơn bề rộng b n, khi đoạn ΔS
thái không trượt (theo phương N) với cùng diện tích F đó vì theo (Hình 2.18):
AA F
Do đó quá trình cắt thái dễ dàng hơn
Hình 2.18 Tác dụng cắt trượt làm giảm chiều rộng đoạn thái
2.6.2 Các yếu tồ ảnh hưởng đến quá trình cắt thái
Để hiểu rõ các lực xuất hiện khi cắt thái, ta nghiên cứu sơ đồ biểu diễn các lực
khi dao thái (Hình 2.19) [TL – 1]
Hình 2.19 Sơ đồ lực khi dao cắt vào vật thái
Trang 28Từ biểu thức (2.6) ta thấy lực cắt thái Q ctct phụ thuộc vào:
Lực cản cắt P c: Lực này phụ thuộc vào bề dày dao, vật liệu làm dao và tính chất vật thái
Qua tìm hiểu lý thuyết và thực nghiệm các nhà nghiên cứu đã đưa ra các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cắt thái, ta có thể dựa vào các yếu tố đó mà lựa chọn các trị số tối ưu trong thiết kế chế tạo
Trang 29Hình 2.20 Góc cắt thái
2.6.2.1 Hiện tượng trượt khi cắt
Như đã trình bài ở mục (2.6.1) thì độ dịch chuyển của dao càng dài thì lực cắt
thái giảm, nhưng năng lượng cắt có thể tăng lên
Để thấy rõ quá trình trượt của lưỡi dao trên vật thái, ta phân tích sơ đồ động học của một điểm M ở lưỡi dao, khi tác động lên vật thái
Hình 2.21 Phân tích sơ đồ động lực của điểm M của lưỡi dao
Vận tốc V của điểm M ở lưỡi dao khi tác động vào vật thái có thể phân tích thành hai thành phần: Thành phần vận tốc pháp tuyến V n vuông góc với lưỡi dao và thành phần vận tốc tiếp tuyến V t dọc theo cạnh sắc của dao Vận tốc V n chính là vận tốc của dao ngập sâu vào vật thái Vận tốc tiếp tuyến V t gây nên hiện tượng trượt tương đối giữa M d của dao và M r của vật thái
Trang 30a) b) c)
Hình 2.22 Phân tích các lực tác động giữa lưỡi dao và vật thái
a) Các lực do dao tác dụng vào vật thái
b) Các lực do dao tác động vào vật thái với góc τ ϕ< '
c) Các lực do dao tác động vào vật thái với góc τ ϕ> '
Theo định nghĩa của Gơriatskin, góc hợp bởi vận tốc V với thành phần pháp tuyến V n gọi là góc trượt τ Hệ số trượt t
n
V tg V
ε = = τ
Ta lại xét các lực tác động giữa dao và vật thái
Theo sự phân tích ở (Hình 2.22) thì khi dao tác động lên vật thái thì nảy sinh ra
một phản lực N' tại M d của dao Vì sự chuyển động M d của dao không trùng với phương pháp tuyến vì (τ ≠o), nên ta phân tích lực N' thành 2 thành phần: Lực P' theo phương chuyển động của vận tốc tuyệt đối V, T'theo phương của lưỡi dao AB T' tác động làm cho M d của dao đi xuống nên xuất hiện lực ma sát F' giữa lưỡi dao và vật thái (hướng ngược với T'), với trị số F' =T'
Cũng tương tự như vậy ở (Hình 2.22.b), và (Hình 2.22.c) khi dao tác dụng vào
vật thái, thì lực pháp tuyến N do lưỡi dao tác động vào điểm M r của vật thái cũng có thể phân tích thành 2 thành phần: Lực P theo phương chuyển động V và lực T theo phương AB
Trang 31T có xu hướng làm cho điểm M r của vật thái trượt theo lưỡi dao lên phía trên
và cũng xuất hiện lực F giữa cuộn rau và lưỡi dao (cũng bằng F') Hướng xuống phía dưới, cản lại hiện tượng trượt với trị số T = F, (lúc đó góc trượt τ ≠o )
Khi tăng góc trượt τ thì lực T (hay T') cũng tăng, đồng thời lực ma sát F (hay F') cũng tăng
max *
tgτ ≤F =N tgϕ , hay τ ϕ≤ ' (ϕ là góc ma sát giữa lưỡi dao và vật thái hay góc cắt trượt) Các điểm ' M d của dao và
r
M của vật thái luôn tiếp xúc nhau vẫn không trượt đi
Tiếp tục tăng τ thì lực T (hay T') vẫn còn tăng nhưng lực ma sát F (F') chỉ tăng đến giá trị Fmax mà thôi Lúc đó điểm M d của dao sẽ rời M rcủa vật thái (nghĩa là
T > Fmax hay τ ϕ> ') Vì vậy mà dao mới phát huy được khã năng cưa đứt được vật thái
2 6.2.2 Áp suất riêng q của cạnh sắc lưỡi dao trên vật thái
Áp suất riêng q của cạnh sắc lưỡi dao trên vật thái, là đại lượng đặc trưng cho quá trình cắt thái bằng lưỡi dao và được tính:
Độ sắc s (mm) của cạnh sắc lưỡi dao chính là chiều dày S của nó (Hình 2.23)
Thông thường độ sắc cực tiểu đạt tới 20 – 40 μ Đối với cắt thái trong chăn nuôi nếu m
s ≥ 100 μ coi như dao bị cùn cắt thái kém m
Rõ ràng là độ sắc s càng lớn thì áp suất riêng q tăng
Nếu gọi ứng suất cắt của vật thái là σ thì: c
q = s * σ (2.8) c
Trang 32Đối với góc đặt dao β phải tính toán thiết kế sao cho khi lớp vật liệu được dao thái xong và tiếp tục cuốn vào, sẽ không chạm vào mặt dao nhằm tránh ma sát vô ích Tính toán góc đặt dao β phụ thuộc vào tốc độ quay của dao thái , vận tốc cuốn rau vào, dạng cạnh sắc của lưỡi dao…
2.6.2.5 Khe hở δ
Khe hở δ càng nhỏ thì hiệu quả cắt thái càng cao, khe hở tối ưu bảo đảm sự cắt xảy ra với lực ma sát tối thiểu ở lớp vật liệu Các máy thái kiểu đĩa có δ ≤ 1 mm Kiểu trống có khe hở δ =1,5 4,5− mm, [TL – 2]
2.6.2.6 Độ bền của vật liệu làm dao
Dao có chất lượng tốt thì lâu cùn, thái tốt, khi đó công để lưỡi dao nén lớp vật liệu sẽ tốn ít hơn và công cản cắt thái cũng nhỏ hơn
2.6.2.7 Vận tốc dao cắt
Ảnh hưởng đến quá trình cắt thái, thể hiện cụ thể bằng đồ thị thực nghiệm, biểu diễn sự biến thiên của áp suất riêng q hoặc lực cắt thái P t và công cắt thái A ct, với vận
tốc của dao thái (Hình 2.24), [TL – 1]
Hình 2.24 Đồ thị phụ thuộc của q, A , P với V
Trang 33Theo Reznik, ta có thể tính theo công thức thực nghiệm:
0,0019 2,6
t
P = − q V + (2.9) Vận tốc tối ưu bằng 35 − 40 m/s
Theo [TL – 2], vận tốc dài của đĩa dao nên chọn trong giới hạn 10 – 80 m/s
2.6.2.8 Điều kiện kẹp vật thái
Hình 2.25 Góc kẹp χ và điều kiện kẹp ' '
1 2
χ ϕ ϕ≤ + , [TL – 1]
Khảo sát sự kẹp chặt vật liệu thái của lưỡi dao và tấm kê
Góc kẹp χ , AC là cạnh sắc của dao, AB cạnh sắc tấm kê, như (Hình 2.25), với các
lực tác động vào vật thái (được mô phỏng có tiết diện tròn tâm 0) Do lưỡi dao ở tiếp điểm M là lực pháp tuyến N và lực ma sát F, lực tổng hợp là R Do tấm kê ở điểm M', tương ứng là F’ và N’, lực tổng hợp là R’ Góc NMR = '
1
ϕ là góc cắt trượt (tương tự góc ma sát) của cạnh sắc lưỡi dao và vật thái và F = N* '
1
tgϕ , góc N’M’R’ = '
2
ϕ là góc cắt trượt (tương tự góc ma sát) của cạnh sắc tấm kê với vật thái và F’ = N’*tg '
2
ϕ Lực N ta phân tích thành 2 thành phần: S theo hướng vuông góc với đường phân giác AO của góc mở χ và T theo hướng cạnh sắc AC, T = N*
2
tgχ Lực N’ cũng được phân tích tương tự: S’ theo hướng vuông góc với phân giác AO và T’ theo hướng cạnh sắc AB, T’ = N’*
2
tg χ Các thành phần S, S’ không gây cho vật thái chuyển động (theo hướng AO), nhưng T và T’ có xu hướng đẩy vật thái ra ngoài Đồng thời các lực
Trang 34ma sát F và F’ được gây ra và chống lại các thành phần lực T và T’ Đó là các trị số ma sát cực đại
1
tgϕ và N’*
2
tgχ >N’* '
Tóm lại:
Điều kiện kẹp vật thái giữa cạnh sắc lưỡi dao và cạnh sắc tấm kê là góc kẹp ' '
1 2
χ ϕ ϕ≤ + Đối với kiểu dao đĩa χ=40o−50o, dao trống χ =24o−30o
Theo viện sĩ Xablikôv: Nếu một trong 2 góc cắt trượt (góc ma sát) '
1
ϕ và '
2
ϕ có trị số nhỏ nhất, gọi là '
2.7 Lý thuyết tính toán bộ phận trục cuốn
Bộ phận cung cấp của các máy thái
Sơ đồ và nguyên tắc chung
Trang 35Hình 2.26 Sơ đồ chung bộ phận cung cấp
A: Chiều dày lớp vật liệu ban đầu
a: Chiều dày lớp vật liệu sau khi được cuốn ép
1: Hướng cung cấp vật liệu vào trục cuốn
Các máy có trục cuốn trên không thể nâng hạ được thường là các loại máy có năng suất thấp, như máy thái rau Đồng Tháp TR1, MTC 1A, máy thái cỏ Đức Trọng… Các trục cuốn thường làm mấu răng hoặc kiểu răng rãnh khế… để làm tăng khả năng cuốn vật liệu vào họng thái
Trục cuốn cũng có thể có vận tốc khác nhau, đường kính khác nhau ( thường trục cuốn trên có vận tốc , kích thước lớn hơn trục cuốn dưới)
Tính toán trục cung cấp, [TL - 3]
Trang 36Hình 2.27 Sơ đồ các lực tác dụng lên trục cuốn khi làm việc
Qua phân tích lực ta thấy thành phần thẳng đứng sẽ nén lớp thức ăn, các thành nằm ngang fNcosα kéo lớp thức ăn vào, còn Nsinα chống lại lực kéo này Để bảo đảm trục cuốn kéo lớp thức ăn vào thì fNcosα > Nsinα ⇒ >f tgα ⇒ <α ϕ (ϕ là góc
ma sát giữa vật liệu chế tạo trục cuốn với lớp thức ăn)
1
2
cos,
, (do điều kiện α ϕ< ) (2.10)
Thường ϕ=17o−27o đối với cỏ rơm khô, ϕ=18o−30o đối với rau cỏ tươi
Vậy d > (10 – 20)*(A-a) (2.…)
Nếu như vậy đòi hỏi đường kính d quá lớn, cho nên người ta phải làm các trục cuốn có dạng răng để dể cuốn vật liệu và đường kính trục nhỏ hơn Do đó công thức trên chỉ dùng để tính sơ bộ, thực tế d thường nằm trong khoảng (80 – 160 mm)
Độ nén rau cỏ được tính như sau:
1
d f
γ γ là mật độ lớp thức ăn trước và sau khi nén
K: Độ nén, d: Đường kính của trục cuốn
Trang 37Theo [TL – 4], công suất dùng cho các máy thái rau, cỏ rơm không có bộ truyền quạt gió tiêu thụ cho bộ cung cấp (10 – 15%), cho các trục cuốn cung cấp làm việc (30 – 50%), cho công việc cắt thái (40 – 60%), cho các cơ cấu truyền chuyển động (3 – 7%), khi các máy thái có các cơ cấu vừa thái cắt vừa nâng sản phẩm lên độ cao 10 m thì sẽ tiêu thụ thêm từ (75 – 100%) công suất
Theo (Hình 2.27), V B: Tốc độ trục cuốn tại điểm B, Vcỏ: Tốc độ của lớp rau cỏ cung cấp
Từ quan hệ giữa tốc độ VB, Vcỏ và chiều dày lớp cỏ cung cấp
Để bảo đảm độ tin cậy của việc chuyển cỏ từ băng tải đến trục cuốn dưới và để ngăn ngừa sự thất thoát khối lượng qua khe hở giữa băng tải và trục cuốn thực nghiệm cho thấy
Trang 382.8 Lý thuyết cơ sở về truyền dẫn thủy lực
2.8.1 Mạch dầu
Nhờ chuyển động thủy lực thể tích, chúng ta có thể tạo ra được nhiều dạng chuyển động của bộ phận chấp hành với quy luật tùy ý (chuyển động quay, chuyển động tịnh tiến…), ngoài ra chúng còn có tính cơ động, gọn nhẹ, làm việc rất êm dịu, có khả năng tích lũy nguồn năng lượng rất lớn, lại tiêu hao nguồn nhiên liệu thấp, cho nên hiện nay trên hầu hết tất cả các loại máy điều có gắng thêm bộ phận thủy lực.Tùy vào mục đích sử dụng của từng loại máy mà hệ thống thủy lực trên nó đóng vai trò quan trọng khác nhau Dựa vào chuyển động chính của động cơ thủy lực (bộ phận chấp hành) ta có thể chia truyền động thủy lực thành các loại có chuyển động: Tịnh tiến và quay tròn
Hệ thống thủy lực hở:
Hình 2.28 Sơ đồ hệ thống thủy lực hở và kín Hình 2.28.a 1 – bơm; 2 – van an toàn; 3 – van tiết lưu; 4 – cơ cấu phân phối; 5
– động cơ thủy lực; 6 – bơm phụ
Trong sơ đồ hở, chất lỏng từ động cơ thủy lực làm việc xong, được chuyển về thùng chứa không vào ngay bơm Từ bơm (1) qua tiết lưu (3), van 1 chiều, đến cơ cấu phân phối (4), vào động cơ thủy lực (5) Sau khi làm việc xong, chất lỏng từ động cơ thủy lực chảy về khoang hút của bơm (1), qua cơ cấu phân phối (4) mà không về thùng Ngoài ra trong hệ thống còn có bơm phụ (6), bổ sung chất lỏng mất mát đi trong quá trình làm việc do rò rỉ qua các khe hở và qua van an toàn (2)
Hình 2.28.b 1 – bơm; 2 – cơ cấu phân phối; 3 – xi lanh; 4 – thùng chứa phụ
Trang 39Sơ đồ kín chất lỏng từ động cơ không trở về thùng mà được chuyển về ống hút của bơm
sẽ được đẩy về ống hút của bơm (1), qua cơ cấu phân phối (2) Ta thấy piston di chuyển chất lỏng vào và ra khác nhau, khi piston sang phải lưu lượng chất lỏng ra nhỏ hơn lưu lượng vào xilanh lực, ngược lại khi piston dịch chuyển sang trái lưu lượng ra
sẽ lớn hơn lưu lượng vào Trong trường hợp vào cần phải bổ sung chất lỏng vào ống hút của bơm, còn trong trường hợp sau cần phải tháo bớt chất lỏng ra khỏi ống hút của bơm, để làm nhiệm vụ đó người ta lắp thêm một thùng phụ (4)
Khi piston chuyển động sang phải, chất lỏng từ thùng chứa phụ (4) sẽ bổ sung vào ống hút qua van (5), khi đó van (6) đóng lại
Nếu piston chuyển sang trái chất lỏng từ khoang trái của xilxanh lực sẽ chảy vào ống hút của bơm, nhưng một phần qua van (6) vào thùng (4), khi đó dưới áp lực cao van (5) sẽ đóng lại
Ví dụ hệ thống thủy lực cụ thể của máy gặt đặp liên hợp CKJIP – 4, [TL – 9]
Trang 40Hình 2.30 Sơ đồ hệ thống thủy lực trên máy gặt đập liên hợp CKJIP – 4
1 – Bánh đai biến tốc guồng gạt; 2, 5, 7, 15, 17, 28, 32, 33, 39, 40, 41, 43, 46,
47 - ống dẫn dầu; 3 – tay đoàn hợp điều khiển; 4 – hợp điều khiển; 6 – tay đoàn hợp phân phối; 8 – xilanh lực của bộ phận thay tốc độ tiến của máy; 9 – bánh đai động cơ;
10 – bộ phận thay đổi tốc độ tiến của máy; 11 – giá đỡ bộ phận 10; 12 - thanh kéo cơ