Nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số kết cấu mẩu bám bánh phụ đến dặc tính kéo bám của bánh xe máy kéo nhỏ hai bánh

Luận văn

Bộ GIáO DụC Và ĐàO TạO Trờng đại học nông nghiÖp i Hoµng văn ba NGHIÊN CứU ảnh hởng số thông số kết cấu mấu Bám bánh phụ đến đặc tính kÐo b¸m cđa b¸nh xe m¸y kÐo nhá hai b¸nh LUậN VĂN THạC Sĩ Kỹ THUậT Chuyên ngành: Kỹ thuật máy thiết bị giới hóa Nông - Lâm nghiƯp mG sè: 60.52.14 Ng−êi h−íng dÉn khoa häc: TS ĐặNG TIếN HòA Hà NộI - 2007 Trng i hc Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thut Lời cam đoan Tôi xin cam đoan rằng, số liệu kết nghiên cứu luận văn trung thực cha đợc sử dụng để bảo vệ học vị Tôi xin cam đoan rằng, giúp đỡ trình thực luận văn đ5 đợc cảm ơn thông tin trích dẫn luận văn đ5 đợc rõ nguồn gốc Tác giả Hoàng Văn Ba Trng ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc s k thut Lời cảm ơn Trong trình thực đề tài này, đ5 nhận đợc hớng dẫn, bảo giúp đỡ tận tình thầy, cô giáo Khoa Cơ Điện thầy cô trờng Nhân dịp này, cho phép đợc bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc đến: Tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo TS Đặng Tiến Hòa đ5 trực tiếp hớng dẫn, bảo giúp đỡ thực đề tài Tôi xin chân thành cảm cam ơn tập thể cán bộ, giáo viên môn Động Lực - Khoa Cơ Điện toàn thể thầy cô giáo Khoa Cơ Điện Trờng Đại học Nông nghiệp I - Hà Nội Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến thầy cô giáo đ5 trực tiếp giảng dạy trình học tập trờng thầy cô giáo Khoa Sau Đại Học - Trờng Đại học nông nghiệp I- Hà Nội Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, thầy cô Khoa Cơ Khí Trờng Cao đẳng Nghề Cơ khí Nông nghiệp đ5 tạo điều kiện giúp đỡ hoàn thành đề tài Tác giả Hoàng Văn Ba Trng i hc Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật………………… …………………… Mơc lơc Lêi cam ®oan i Lêi cảm ơn ii Mục lục iii Mở đầu Chơng Tổng quan vấn đề nghiên cứu 1.1 Khái quát tình hình phát triển ngành khí nông nghiệp nói 1.2 Đặc điểm máy kéo nhỏ hai bánh 1.2.1 Máy kéo Bông Sen - 12 (BS -12) 1.2.2 M¸y kÐo GN - 91 GN - 111 (Trung Quốc sản xuất) 1.2.3 Đặc điểm số phận di động máy kéo BS-12 11 1.3 Đặc điểm đất nông nghiệp ảnh hởng đến khả di 11 động máy kéo 1.3.1 Độ ẩm đất nông nghiệp 11 1.3.2 Độ chặt đất nông nghiệp 14 1.3.3 Hệ số ma sát đất 15 1.3.4 Lực dính ®Êt vµ thÐp 17 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật………………… …………………… 1.3.5 Lực cản lăn đất xê dịch 20 1.4 Đặc điểm đất đai vùng đồng sông Hồng có ảnh hởng 22 đến làm việc liên hợp máy kéo nhỏ đất có độ ẩm cao 1.5 Đặc tính kéo bám bánh xe 23 1.6 Tình hình nghiên cứu, cải tiến sử dụng phận di động 25 cho máy kéo nhỏ làm việc đất nông nghiệp nớc ta 1.7 Nội dung đề tài 26 Chơng Một số sở lý thuyết tính chất kéo bám 27 bánh xe 2.1 Lực kéo bánh chủ động 27 2.1.1 Lực kéo tiếp tuyến 27 2.1.2 Lực cản lăn bánh xe 30 2.2 Tính chất trợt bánh xe 32 2.2.1 Độ trợt bánh xe 32 2.2.2 Xác định tính chất trợt bánh xe 36 2.3 Cơ sở tính toán số thông số bánh phụ 45 2.3.1 Góc nghiêng mặt chủ động mấu bám 45 2.3.2 Xác định chiều rộng - chiều cao mấu bám 45 Chơng 3.Thiết kế chế tạo bánh phụ bánh xe kết hợp 46 Trng i hc Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thut 3.1.Tính toán, lựa chọn xác định số thông số bánh xe 46 kết hợp 3.1.1.Xác định góc chủ động chiều cao mấu bám 46 3.1.2 Lựa chọn thông số bánh kết hợp 53 3.2 Chế tạo hoàn chỉnh bánh phụ 56 Chuơng Thí nghiệm kết thí nghiệm xác định đặc 62 tính kéo bám bánh xe kết hợp với thông số kết cấu mấu bám thay đổi 4.1 Mục đích 62 4.2 Thiết bị thí nghiệm 63 4.3 Xây dựng module thí nghiệm - chuỗi đo máy tính 66 4.4 Hiệu chỉnh thiết bị đo 67 4.5 Bố trí thí nghiệm 70 4.5.1 Điều kiện thí nghiệm 68 4.5.2 Tiến hành thí nghiƯm 68 4.5.3 Xư lý kÕt qu¶ thÝ nghiƯm 70 Kết luận đề nghị 78 Tài liệu tham khảo 79 Phô lôc Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật………………… …………………… Më đầu Tính cấp thiết đề tài Việt nam có số dân sống nông thôn chiếm khoảng 80% chủ yếu nghề nông có nguồn thu nhập thấp, cần phải có quan tâm cấp ngành để đa kỹ thuật tiên tiến phục vụ cho công nghiệp hoá đại hoá đất nớc nói chung ngành nông nghiệp phát triển nông thôn nói riêng Chính phát triển đợc Đảng nhà nớc quan tâm hàng đầu Trong năm tới Đảng nhà nớc ta có đờng lối giảm số công lao động ngành nông nghiệp nhng đảm bảo tăng xuất Đặc biệt đ5 thành viên tổ chức thơng mại quốc tế (WTO) kinh tế nớc ta nói chung nông nghiệp nói riêng phải chịu cạnh tranh khốc liệt kinh tế thị trờng Vì vậy, cần phải đổi đồng giống, kỹ thuật chăm xóc, nh thiết bị máy móc phục vụ cho sản xuất cần thiết Trớc đ5 có mô hình khí nông nghiệp theo kiểu trạm, đội máy kéo nhng không phù hợp Hiện hộ nông dân đ5 trở thành đơn vị kinh tế tự chủ, họ đợc giao đất sử dụng lâu dài, điều kiện lịch sử, tập quán nh điều kiện địa hình nên phần lớn ruộng đợc chia thành lô, có kích thớc vừa nhỏ Từ đó, máy kéo nhỏ đời phục vụ đắc lực sản xuất nông nghiệp nớc ta Thực trạng máy kéo nhỏ sử dụng nớc ta chủ yếu nhà máy khí nông nghiệp Hà Tây kết hợp với nhà máy khí Trần Hng Đạo nhà máy DIEZEL Sông Công sản xuất theo mẫu máy Nhật Bản, Trung Quốc Phần lại máy nhập ngoại từ Trung Quốc, năm qua loại máy móc đợc thị trờng chấp nhận, nhng chất lợng mà giá Tuy nhiên máy nhập ngoại nh máy kÐo n−íc chÕ Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật………………… …………………… tạo, phận di động máy kéo cha đáp ứng đợc tốt với đồng ruộng Việt nam Với phận di động có nh bánh hơi, bánh mấu, bánh lồng làm việc phù hợp với ruộng nớc, ruộng cạn có độ ẩm thấp trung bình, đất có độ cao cha phù hợp Vì việc nghiên cứu, cải tiến phận di động cho máy kéo nhỏ làm việc đất có độ ẩm cao cần thiết Để góp phần giải vấn đề này, đ5 chọn đề tài: Nghiên cứu ảnh hởng số thông số kết cấu mấu bám bánh phụ đến đặc tính kéo bám bánh xe máy kéo nhỏ hai bánh. Nhằm có cải thiện đáng kể tăng lực kéo bám cho liên hợp máy kéo làm việc Mục đích yêu cầu đề tài 2.1 Mục đích Mục đích đề tài nghiên cứu ảnh hởng số thông số kết cấu mấu bám bánh phụ đến khả kéo bám bánh xe máy kéo nhỏ hai bánh (bông sen-12), có công xuất từ 12- 20 m5 lực làm việc đất có độ ẩm cao (W>40%) Đây loại máy kéo tay đợc sử dụng rộng r5i, phổ biến đồng tỉnh phía bắc nớc ta 2.2 Yêu cầu đề tài Phân tích đánh giá máy kéo nhỏ nớc ta giai đoạn Nắm đợc u nhợc điểm phận di động liên hợp máy kéo nhá hiƯn cã Nghiªn cøu lý thut, thùc nghiƯm sù ảnh hởng thông số kết cấu mấu bám đến khả bám máy kéo Định hớng sơ thông số kết cấu cho mấu bám bánh phụ làm việc đất độ ẩm cao ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 3.1 ý nghĩa khoa học Nghiên cứu nhằm cải thiện khả kéo bám cho loại máy kéo nhỏ đẩy tay làm việc đất có độ ẩm cao Làm sở khoa häc cho viƯc tèi Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật………………… …………………… u hoá hình dạng kết cấu bánh phụ máy kéo nhỏ hai bánh 3.2 ý nghĩa thực tiễn Góp phần nâng cao suất hiệu làm việc liên hợp máy kéo nhỏ BS-12 làm việc đất nông nghiệp có độ ẩm cao, Đối tợng phạm vi nghiên cứu 4.1 Đối tợng nghiên cứu Bộ phận di động liên hợp máy kéo nhỏ hai bánh, điển hình máy kéo BS - 12 làm việc đất nông nghiệp có độ ẩm cao 4.2 Phạm vi nghiên cứu a) Nghiên cứu lý thuyết Sử dụng sở nghiên cứu lý thuyết động lực học bánh xe, lý thuyết máy kéo, học đất sở tác động đất máy Các sở lý thuyết tính toán, lựa chọn thông số bánh xe chủ động làm việc đất nông nghiệp Các lý thuyết đo lờng thông số trình động lực học ôtô máy kéo, nghiên cứu sử dụng chơng trình phần mềm đại đa nh Dasylab 7.0 b) Nghiên cứu thực nghiệm Để xác định đợc đặc tính trợt só mấu bám bánh phụ phải nghiên cứu thực nghiệm xác định thông số làm việc bánh xe thí nghiệm nh mô men xoắn trục, tốc độ góc, độ trợt Chúng sử dụng phơng pháp khảo nghiệm trực tiếp bánh xe thí nghiệm, đo Tenzo với trợ giúp máy tính số phần mền đa Dasylab 7.0 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật………………… …………………… Ch−¬ng Tỉng quan vấn đề nghiên cứu 1.1 Khái quát tình hình phát triển ngành khí nông nghiệp nói chung phát triển liên hợp máy kéo nhỏ nói riêng nớc ta Điểm lại lịch sử phát triển ngành khí nông nghiệp, ta phân chia theo ba giai đoạn: - Giai đoạn (1954 - 1982): Phần lớn giai đoạn gắn liền với kháng chiến chống Mỹ cứu nớc Việc phát triển ngành giới hóa nông nghiệp bớc áp dụng chủ yếu với loại máy kéo có công suất từ 40 m5 lực trở lên, chủ yếu máy kéo viện trợ Liên Xô cũ số nớc x5 hội chủ nghĩa Đông Âu - Giai đoạn (1983 - 1990): Giai đoạn xây dựng đất nớc thống sau chiến tranh Ngành khí nông nghiệp phát triển mạnh mẽ với giúp đỡ to lớn Liên Xô nớc x5 hội chủ nghĩa - Giai đoạn (1990 đến nay): Ruộng đất đợc chia lâu dài cho hộ nông dân Mỗi hộ nông dân đợc coi đơn vị kinh tế độc lập, tự chủ sản xuất nông nghiệp Mô hình trạm, đội máy kéo lớn không thích hợp Các liên hợp máy kéo nhỏ phát triển mạnh đóng vai trò quan trọng Nó đảm nhận hầu hết công việc sản xuất nông nghiệp từ : cày, bừa, cấy hái v.v Đặc biệt khâu làm đất, tỏ thích hợp với kinh tế thị trờng Khi ruộng đất đợc chia thành lô, có kích thớc vừa nhỏ, phù hợp với vốn đầu t hộ nông dân Vì nhu cầu sử dụng nguồn động lực, máy kéo nhỏ vùng đồng Bắc Bộ, Trung Bộ lớn Với thị trờng máy kéo nhỏ Việt Nam đa phần loại máy Trung Quốc sản xuất với giá thành rẻ với chất lợng cha tốt Các loại máy kéo nhỏ Nhật Bản sản xuất nhiều, chất lợng tốt nhng giá thành Trng i hc Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật………………… …………………… ... Lực cản lăn bánh xe 30 2.2 Tính chất trợt bánh xe 32 2.2.1 Độ trợt bánh xe 32 2.2.2 Xác định tính chất trợt bánh xe 36 2.3 Cơ sở tính toán số thông số bánh phụ 45 2.3.1 Góc nghiêng mặt chủ động... máy kéo nhỏ hai bánh, điển hình máy kéo BS - 12 làm việc đất nông nghiệp có độ ẩm cao 4.2 Phạm vi nghiên cứu a) Nghiên cứu lý thuyết Sử dụng sở nghiên cứu lý thuyết động lực học bánh xe, lý thuyết... lựa chọn thông số bánh xe chủ động làm việc đất nông nghiệp Các lý thuyết đo lờng thông số trình động lực học ôtô máy kéo, nghiên cứu sử dụng chơng trình phần mềm đại đa nh Dasylab 7.0 b) Nghiên