luận văn
bộ giáo dục đào tạo trờng đại học nông nghiệp I Đào Văn Tiến nghiên cứu số tính chất sử dụng Liên hợp máy cày luận văn thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Kỹ thuật máy thiết bị giới hóa nông lâm nghiệp Mà ngành: 605214 Ngời hớng dẫn khoa học: PGS.TS Nông Văn Vìn Hà Nội 2006 i Lời cam đoan Tôi xin cam đoan số liệu kết nghiên cứu luận văn trung thực cha sử dụng để bảo vệ học vị Tôi xin cam ®oan r»ng mäi sù gióp ®ì cho viƯc thùc hiƯn luận văn đà đợc cảm ơn thông tin trích dẫn luận văn đà đợc rõ nguồn gốc Tác giả Đào Văn Tiến ii Lời cảm ơn Trong suốt trình theo học nghiên cứu trờng đà nhận đợc hớng dẫn bảo tận tình thầy cô Khoa Sau Đại Học Khoa Cơ Điện Nhân dịp xin đợc bày tỏ lời cảm ơn tới thầy cô giáo Khoa Sau Đại Học Khoa Cơ Điện đặc biệt thầy cô giáo môn Động lực thuộc Khoa Cơ Điện Trờng Đại học Nông nghiệp I Hà Nội đà hớng dẫn bảo làm luận văn Tôi xin đợc bày tỏ lời cảm ơn tới thầy giáo PGS.TS Nông Văn Vìn đà tận tình hớng dẫn, bảo tạo điều kiện cho nghiên cứu làm luận văn Trong trình làm luận văn không tránh khỏi thiếu sót, mong nhận đợc đóng góp ý kiến thầy, cô bạn bè đồng nghiệp để đề tài đợc hoàn thiện Tác giả Đào Văn Tiến iii Mục lục Lời cam đoan i Lời cảm ơn iii Mục lục iv Danh mục ký hiệu vi Danh mục bảng viii Danh mục hình vẽ ix Mở đ ầu Tổng quan vấn đề nghiên cứu 2.1 Khái quát chung 2.2 Tính tiết kiệm lợng máy cày 2.3 Tính kéo máy kéo 11 2.3.1 Đánh giá tính kéo bám 12 2.3.2 Đánh giá hiệu sử dụng công suất động 17 2.3.3 Đánh giá khả kéo 19 2.4 Các thông số chế độ sử dụng tối u liên hợp máy cày 21 2.4.1 Xác định bề rộng làm việc tối u Btu 22 2.4.2 Xác định vận tốc làm việc tối u Vtu 24 Mô hình tính toán chơng trình khảo sát số tiêu sử dụng liên hợp máy cày 26 3.1 Mô hình nghiên cứu liên hợp máy cày chuyển động bình ổn 26 3.1.1 Động lực học liên hợp máy 28 3.1.2 Năng suất liên hợp cày 31 3.1.3 Chi phí lợng riêng liên hợp cày 34 3.2 Mô hình toán liên hợp cày 40 3.3 Phơng pháp xác định bề rộng vận tốc làm việc tối u liên hợp cày 41 3.4 Thuật giải chơng trình tính toán 44 3.5 Một số kết khảo sát 46 iv 3.6 Khảo sát ảnh hởng số yếu tố đến hiệu sử dụng liên hợp máy kéo Shibaura 3000A làm việc với cày chảo 48 3.7 Kết luận 52 Kết nghiên cứu thực nghiệm 53 4.1 Đặt vấn đề 53 4.2 Lựa chọn thông số đo 54 4.3 Phơng pháp thiết bị đo 54 4.3.1 Phơng pháp xác định độ trợt máy kéo 54 4.3.2 Nguyên lý số thiết bị đo 56 4.4 Bố trí thí nghiệm xây dựng đặc tính kéo .64 4.5 Xây dựng thuật toán xử lý thông tin đo lờng 66 4.6.1 Kh¶o nghiệm xác định lực cản kéo số loại cày 67 4.6.2 Khảo nghiệm tính kéo bám máy kéo SHIBAURA3000A 72 4.7 KÕt luËn ch−¬ng .75 Ph©n tích khả áp dụng liên hợp máy kéo SHIBAURA3000A cho khâu cày .76 5.1 Đặt vấn đề .76 5.2 Phân tích tiêu kÐo cđa m¸y kÐo SHIBAURA−3000A 76 5.2.1 Cơ sở lý thuyết phơng pháp xây dựng ®−êng ®Ỉc tÝnh kÐo lý …… thut−thùc nghiƯm .77 5.2.2 Xây dựng đờng cong sở 80 5.2.3 Xây dựng đờng đặc tính kéo lý tuyết thực nghiƯm cho m¸y kÐo ………SHIBAURA-3000A 81 5.3 Lùa chọn khoảng vận tốc bề rộng cày 82 KÕt luận kiến nghị 85 6.1 KÕt luËn 85 6.2 KiÕn nghị 89 Tài liệu tham khảo 87 Phô lôc Error! Bookmark not defined v Danh mơc c¸c ký hiệu Ký hiệu Chú thích Đơnvị B Bề rộng làm việc m b Toạ độ dọc trọng tâm máy kÐo so víi cÇu sau m E BỊ réng cđa khoảng đất quay vòng m f Hệ số cản lăn máy kéo fc Hệ số ma sát phận làm việc với đất Ff Lực cản lăn máy kéo kN Fk Lực chủ động kN FT Lực kéo móc kN G Trọng lợng máy kéo kN Gc Trọng lợng cày kN GT Chi phí nhiªn liƯu giê kg/h gT Chi phÝ nhiªn liƯu riªng h Độ cày sâu m hT Chiều cao điểm móc máy nông nghiệp m i Tỷ số truyền K0 Lực cản riêng cày không tính đến ảnh hởng kg/kWh kN/m2 vận tốc Kc Lực cản riêng cắt đất kN/m2 K Lực cản riêng cày kN/m2 Kr Hệ số tăng tải trọng kéo L Chiều dài sở máy kéo m Lq Chiều dài quÃng đờng quay vòng m Me Mômen quay động Nm Ne Công suất hiệu dụng động kW vi NT C«ng suÊt kÐo kW Nδ C«ng suÊt chi phí cho tợng trợt kW Px Lực cản kéo máykéo kN rk Bán kính động lực học bánh xe m Rmax Giá trị cực đại lực cản cày kN Rmin Giá trị cực tiểu lực cản cản cày kN Rtb Giá trị trung bình lực cản kéo kN Rx Lực cản cày song song với mặt đờng kN T Hệ số sử dụng trọng lợng bám h TT Thời gian thực công việc cày h Tq Thời gian quay vòng h v VËn tèc thùc tÕ km/h vq VËn tèc quay vßng km/h vT VËn tèc lý thuyÕt km/h vtu VËn tốc tối u km/h W Năng suất liên hợp cày ha/h X Khoảng cách hai đờng làm việc Hệ số tỷ lệ Độ trợt Hệ sè sư dơng thêi gian chun ®éng ωe Tèc ®é quay động k Hệ số phân bố tải trọng cầu chủ động m Hiệu suất học hệ thống truyền lực r Mức độ không ®ång ®Ịu cđa lùc c¶n ηT HiƯu st kÐo % Zk Phản lực pháp tuyến bánh xe chủ ®éng kN m % rad/s vii % Danh mơc c¸c bảng Bảng 2.1 Các hệ số phơng trình hồi quy số loại máy kéo 16 Bảng 4.1 Kết đo độ chặt độ ẩm ruộng thí nghiệm 68 Bảng 4.2 Kết khảo nghiệm cày chảo CC 7-25 69 Bảng 4.3 Kết khảo nghiệm cày trụ CT 4-25 70 Bảng 4.4 Kết đo chặt độ ẩm ruộng thí nghiệm 71 viii Danh mục hình vẽ Hình 2.1 Sự ảnh hởng vận tốc làm việc đến lực cản riêng Hình 2.2 Đặc tính trợt máy kÐo phơ thc vµo lùc kÐo ë mãc 14 Hình 2.3 Đờng đặt tính trợt - T số loại máy kéo đất gốc rạ 16 H×nh 2.4 Sù phơ thc hiƯu st kÐo vµo lùc kÐo 18 Hình 2.5 Đờng đặc tính kéo không thứ nguyên máy kéo 19 Hình 2.6 Đờng đặc tính máy kéo 20 Hình 2.7 Đờng đặc tính kéo máy kéo 21 Hình 2.8 Chi phí lợng riêng phụ thuộc vào vận tốc làm việc 24 Hình 2.9 Sự phụ thuộc hiệu suất kéo T, chi phí lợng riêng ae, suất W vào vận tốc V 25 H×nh 3.1 Sơ đồ lực tác dụng lên máy kéo 28 Hình 3.2 Sơ đồ quay vòng 1800 không nút 33 Hình 3.3 Sơ đồ khối mô hình liên hợp cày 36 Hình 3.4 Đờng đặc tính tự điều chỉnh động 37 Hình 3.5 Mô hình xác định bề rộng vận tốc làm việc tối u liên hợp cày 43 Hình 3.6 Đồ thị xác định vận tốc bề rộng tối u liên hợp máy ứng với chiều dài ruộng khác 47 Hình 3.7 ảnh hởng lực cản riêng K0 đến suất W chi phí nhiên liệu riêng gc liên hợp m¸y LR = 150 49 Hình 3.8 Đồ thị xác định vận tốc bề rộng tối u liên hợp máy ứng với lực cản riêng khác 50 Hình 3.9 Đồ thị xác định vận tốc bÒ réng tèi −u 51 Hình 3.10 ảnh hởng độ cày sâu h đến suất chi phí nhiên liệu riêng liên hợp máy kéo .51 ix Hình 4.1 Sơ đồ kết nối sensor đo lực kéo 57 Hình 4.2.Các kích thớc sensor -V1 57 Hình 4.3 Sơ đồ nguyên lý hoạt động Sensor V1 59 Hình 4.4 Sơ đồ kết nối thiết bị sensor V1 59 Hình 4.5 Sơ đồ nguyên lý làm việc thiết bị đo tốc độ quay bánh xe 60 Hình 4.6 Sơ đồ nguyên lý khung đo 63 Hình 4.7 Khung đo lực cản kéo máy nông nghiƯp treo 64 H×nh 4.8 Sơ đồ bố trí thiết bị thí nghiệm 65 Hình 4.9 Sơ đồ bố trí thiết bị đo khảo nghiệm kéo máy kéo 65 Hình 4.10 Sơ đồ thuật toán xác định tính chÊt kÐo b¸m cđa m¸y kÐo 66 Hình 4.11 Mô trình thí nghiệm cày phần mềm DasyLab 7.0 67 Hình 4.12 Quá trình đo lực cản cày trụ CT 4-25 .68 Hình 4.13 Quá trình đo lực cản cày chảo CC 7-25 .69 Hình 4.14 ảnh hởng độ sâu cày đến Kc gc cày chảo CC 7-25 71 Hình 4.15 Kết đo tiêu kéo bám máy kéo Shibaura-3000A 72 Hình 4.16 Đặc tính kéo máy kéo Shibaura 3000A (trên bê tông) 73 Hình 4.17 Đặc tính kéo máy kéo Shibaura 3000A (trên đất gốc rạ) 74 Hình 5.1 Đồ thị minh họa cách xác định tiêu kéo 79 máy kéo từ đờng sở 0, V0 vµ GT0 79 Hình 5.2 Các đờng cong sở máy kéo SHIBAURA-3000A đất gốc rạ 80 H×nh 5.3 Đặc tính kéo lý thuyết - thực nghiệm máy kéo Shibaura 3000A 81 Hình 5.4 Đồ thị xác định vận tốc bề rộng tối u liên hợp máy cày 83 x ... chất lợng sử dụng liên hợp máy cày đòi hỏi phải nghiên cứu hàng loạt vấn đề liên quan Sự đời liên hợp máy đời ngành chế tạo máy (khoảng 1880) mà liên hợp máy đợc nghiên cứu liên hợp máy cày Tuỳ... nghiên cứu riêng phục vụ cho liên hợp máy cày mà phục vụ cho liên hợp máy khác [7] - Nghiên cứu kết cấu tính sử dụng máy cày - Nghiên cứu cách tổ chức chế độ sử dụng liên hợp máy cày [23] - Nghiên. .. đích điều kiện nghiên cứu, nội dung phơng pháp nghiên cứu khác nhau, kết nghiên cứu mức độ khác có tầm tác dụng khác Nhìn chung nghiên cứu liên hợp máy cày chia làm bốn định hớng: - Nghiên cứu kết