Nghiên cứu khả năng kéo bám và ổn định của liên hợp máy kéo bánh hơi với cày chăm sóc rừng làm việc trên đất dốc

162 4 0
Nghiên cứu khả năng kéo bám và ổn định của liên hợp máy kéo bánh hơi với cày chăm sóc rừng làm việc trên đất dốc

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

MỞ ĐẦU Rừng trồng sản xuất ở nước ta có diện tích lớn, hiện nay là trên 4,3 triệu ha [1], trong đó diện tích đất trồng rừng thâm canh có thể cơ giới hóa được là trên 1,5 triệu ha. Hàng năm, có hơn 200 nghìn ha rừng trồng được khai thác và trồng lại. Những năm qua, rừng trồng sản xuất đã cung cấp trên 70% nguyên liệu cho công nghiệp chế biến, đưa kim ngạch xuất khẩu đồ gỗ của Việt Nam đạt trên 11 tỷ USD năm 2019. Trong trồng rừng, các khâu làm đất trồng, chăm sóc rừng là những việc nặng nhọc, tốn nhiều năng lượng và bằng lao động thủ công khó đáp ứng được các yêu cầu của sản xuất. Áp dụng kỹ thuật cơ giới hóa làm đất trồng, chăm sóc rừng không chỉ thay thế lao động thủ công mà còn là yếu tố quan trọng để cải tạo đất, thâm canh nâng cao năng suất, chất lượng và hiệu quả trồng rừng. Tuy nhiên, hiện nay việc áp dụng cơ giới hóa các khâu sản xuất trong lâm nghiệp còn nhiều hạn chế, một trong những nguyên nhân đó là thiếu thiết bị cơ giới có khả năng làm việc hiệu quả trên đất dốc của lâm nghiệp. Hệ thống máy kéo đang được sử dụng trong nông lâm nghiệp rất đa dạng, phong phú, các nghiên cứu đã nhận thấy: Máy kéo xích có có tính năng kéo bám, độ ổn định tốt, chỉ phù hợp cho các công việc cần lực kéo lớn; Máy kéo bánh hơi có tính cơ động cao, có khả năng liên hợp và trích truyền công suất đa dạng cho các máy công tác, có thể di chuyển giữa các hàng cây để thực hiện các công việc chăm sóc, phòng trừ sâu bệnh cho rừng trồng.., nhưng khả năng kéo bám và ổn định bị hạn chế khi làm việc trên đất dốc. Chính vì vậy, việc nghiên cứu động lực học nói chung kéo bám và ổn định của liên hợp máy (LHM) nói riêng đã được các tác giả thực hiện tại nhiều nước phát triển trên thế giới và ở Việt Nam. Tuy nhiên, do tính chất phức tạp của quá trình làm việc của LHM, đặc biệt trên địa hình đất sản xuất lâm nghiệp ở Việt Nam có độ dốc lớn, chia cắt, nên đến nay còn nhiều vấn đề chưa được nghiên cứu để hoàn thiện. Các nghiên cứu gần đây chủ yếu tập trung vào nghiên cứu ổn định của ô tô, máy kéo sử dụng trong vận chuyển lâm sản và hàng hóa đi trên đường. Nghiên cứu về LHM kéo bánh hơi canh tác trên đất dốc mới chỉ dừng lại ở việc thiết kế, chế tạo một máy canh tác và đưa vào sử dụng, các LHM này chỉ làm việc hiệu quả trên địa hình tương đối bằng phẳng, độ dốc dưới 10 0 . Chưa có nghiên cứu sâu về động học, động lực học của LHM kéo bánh hơi thực hiện các khâu canh tác nói chung và làm đất chăm sóc rừng nói riêng trên đất dốc phù hợp với điều kiện sản xuất lâm nghiệp ở Việt Nam. Để nâng cao hiệu quả sử dụng và an toàn cho liên hợp máy kéo bánh hơi làm việc trên đất lâm nghiệp, chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu khả năng kéo bám và ổn định của liên hợp máy kéo bánh hơi với cày chăm sóc rừng làm việc trên đất dốc”. Mục tiêu nghiên cứu Xác định được ảnh hưởng của một số yếu tố về kết cấu và chế độ sử dụng đến khả năng kéo bám, ổn định, nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng của liên hợp máy kéo bánh hơi với cày chảo chăm sóc rừng trên đất dốc lâm nghiệp. Đề xuất được giải pháp nâng cao khả năng kéo bám và ổn định của LHM cày chảo chăm sóc rừng khi làm việc trên đất dốc.

i BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP –––––––––––***––––––––––– TÔ QUỐC HUY NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG KÉO BÁM VÀ ỔN ĐỊNH CỦA LIÊN HỢP MÁY KÉO BÁNH HƠI VỚI CÀY CHĂM SÓC RỪNG LÀM VIỆC TRÊN ĐẤT DỐC LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT Hà Nội, 2021 iii MỤC LỤC Lời cam đoan I Lời cảm ơn II Mục lục III Danh mục từ ký hiệu từ viết tắt VII Danh mục bảng biểu XI Danh mục hình đồ thị XII MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1.Tình hình giới hóa trồng chăm sóc rừng 1.1.1 Tình hình giới hóa trồng chăm sóc rừng giới 1.1.2 Tình hình giới hóa trồng chăm sóc rừng Việt Nam 10 1.1.2.1 Đặc điểm rừng trồng yêu cầu kỹ thuật làm đất trồng chăm sóc rừng 10 1.1.2.2 Những nghiên cứu giới trồng, chăm sóc rừng Việt Nam 13 1.2.Tình hình nghiên cứu tính chất kéo, bám máy kéo sản xuất nông lâm nghiệp 16 1.2.1 Tính chất kéo bám máy kéo đất dốc 16 1.2.2 Nghiên cứu tính chất kéo bám máy kéo sản xuất nông lâm nghiệp 19 1.3 Tình hình nghiên cứu ổn định ô tô, máy kéo sản xuất nông lâm nghiệp 25 1.3.1 Khả ổn định máy kéo làm việc đất dốc 25 1.3.1.1 Tính ổn định tĩnh dọc máy kéo đất dốc 26 1.3.1.2 Tính ổn định dọc máy kéo làm việc đất dốc: 28 1.3.1.3 Ổn định máy kéo bánh làm việc với máy cơng tác treo 29 1.3.1.4 Tính ổn định máy kéo bánh chủ động bị nên chặt 30 iv 1.3.1.5 Tính ổn định ngang tĩnh máy kéo 32 1.3.1.6 Ổn định trượt ngang, lệch hướng máy kéo chuyển động 33 1.3.1.7 Tính ổn định máy kéo làm việc địa hình mấp mơ: 34 1.3.1.8 Ổn định ngang máy kéo quay vòng: 35 1.3.2.Nghiên cứu ổn định ô tô, máy kéo nông lâm nghiệp 36 1.4 Đối tượng, mục tiêu, nội dung, phương pháp nghiên cứu luận án 39 1.4.1 Đối tượng nghiên cứu 39 1.4.2 Mục tiêu nghiên cứu 40 1.4.3 Nội dung nghiên cứu 41 1.4.4 Phương pháp nghiên cứu 41 1.4.4.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết 41 1.4.4.2 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm 42 1.5 Kết luận chương 43 Chương XÂY DỰNG MÔ HÌNH ĐỘNG LỰC HỌC CỦA LHM CÀY CHẢO KHI LÀM VIỆC TRÊN DỐC NGANG 45 2.1 Xây dựng mơ hình nghiên cứu động lực học kéo LHM cày chảo 45 2.1.1 Phân tích cấu trúc cày chảo 47 2.1.2 Mô hình ổn định hướng chuyển động thẳng máy kéo bánh dốc ngang 48 2.1.3 Phân tích cấu trúc xây dựng mơ hình máy kéo 55 2.1.4 Xây dựng mơ hình động lực LHM cày chảo dốc ngang 56 2.1.5 Xác định đường đặc tính động 60 2.1.6 Phân tích hệ thống truyền lực máy kéo 61 2.1.7 Mô hình bánh xe chủ động làm việc dốc ngang 63 2.1.8 Tính lực kéo máy kéo dốc ngang 68 2.2 Lập phương trình vi phân chuyển động LHM 72 2.3 Quan hệ tiêu kéo bám với tiêu làm việc LHM 74 2.3.1 Quan hệ độ trượt với suất làm việc 74 2.3.2 Quan hệ độ trượt với chi phí lượng riêng LHM 76 2.4 Kết luận chương II 77 v Chương 3: KHẢO SÁT MƠ HÌNH VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO KHẢ NĂNG KÉO BÁM VÀ ỔN ĐỊNH CỦA LHM CÀY CHẢO 78 3.1 Kiểm tra mơ hình nghiên cứu lý thuyết 79 3.2 Xây dựng đặc tính kéo bám máy kéo Yanmar F535D dốc ngang 81 3.3 Ảnh hưởng chế độ sử dụng đến khả kéo bám tiêu làm việc LHM… 85 3.3.1 Ảnh hưởng góc dốc đến hệ số cản lăn hệ số bám dọc cực đại 85 3.3.2 Ảnh hưởng góc dốc lực cản đến khả kéo bám tiêu làm việc LHM 86 3.3.3 Ảnh hưởng hệ số bám đến tiêu làm việc 87 3.4 Ảnh hưởng thông số kết cấu đến khả kéo bám tiêu làm việc LHM 88 3.4.1 Ảnh hưởng chiều cao trọng tâm máy kéo 88 3.4.2 Ảnh hưởng bề rộng máy kéo 89 3.5 Ảnh hưởng thông số kết cấu đến khả ổn định LHM 90 3.6 Giải pháp nâng cao khả kéo bám ổn định LHM cày chảo 92 3.7 Khảo sát khả kéo bám LHM trước sau cải tiến HTDĐ 94 3.8 Kết luận chương 3: 98 Chương NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 100 4.1 Nội dung nghiên cứu thực nghiệm 100 4.2 Đối tượng nghiên cứu thực nghiệm .101 4.3 Thiết bị phương pháp thí nghiệm 102 4.3.1 Yêu cầu kỹ thuật thiết bị đo .102 4.3.2 Thiết bị thu thập, khuếch đại tín hiệu chuyển đổi A/D .103 4.3.3 Phần mềm sử dụng thí nghiệm 104 4.3.4 Xác định hệ số cản lăn hệ số bám máy kéo .106 4.3.5 Xác định phản lực pháp tuyến góc dốc tức thời 108 4.3.6 Xác định lực kéo cày chăm sóc rừng .111 4.3.7 Xác định gia tốc LHM cày chăm sóc rừng theo phương chuyển động 113 4.3.8 Xác định số vòng quay bánh xe chủ động độ trượt LHM 114 vi 4.3.9 Phương pháp xác định suất hiệu suất làm việc LHM 116 4.4 Tổ chức thí nghiệm 116 4.5 Kết nghiên cứu thực nghiệm 117 4.5.1 Kết xác định hệ số cản lăn .117 4.5.2 Kết xác định hệ số bám 118 4.5.3 Kết xác định phản lực pháp tuyến lên bánh xe máy kéo .119 4.5.4 Kết xác định lực cản cày 120 4.5.5 Kết thí nghiệm xác định vận tốc, độ trượt, hiệu suất kéo suất LHM 123 4.5.6 Xây dựng đặc tính kéo bám HTDĐ cải tiến từ thực nghiệm 125 4.5.7 So sánh kết nghiên cứu thực nghiệm với lý thuyết 127 4.6 Kết luận chương 129 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 130 NHỮNG CƠNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ 132 TÀI LIỆU THAM KHẢO 133 PHỤ LỤC 138 vii DANH MỤC CÁC TỪ KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT TT Ký hiệu Đơn vị Ý nghĩa (4) (1) (2) (3) LHM - Liên hợp máy HTDĐ - Hệ thống di động m1 kg Khối lượng máy kéo m2 kg Khối lượng cày chảo g m/s2 Gia tốc trọng trường x m/s2 Gia tốc liên hợp máy G1 N Trọng lượng máy kéo G2 N Trọng lượng cày chảo Gk N 10 Mk Nm Mô men chủ động cầu sau 11 Me Nm Mô men động 12 MCe Nm Mô men cản trục động 13 M kt Nm Mô men bánh xe phía dốc 14 M kd Nm Mơ men bánh xe phía dốc 15 Mfk Nm Mơ men cản lăn 16 Pk N Lực chủ động cầu sau máy kéo 17 Pf N Lực cản lăn 18 Pkt2 N Lực chủ động bánh xe phía cầu sau 19 Pkd2 N Lực chủ động bánh xe phía cầu sau 20 Pft N Lực cản lăn bánh xe phía cầu trước Phần trọng lượng máy kéo phân bố bánh xe chủ động viii Lực cản lăn bánh xe phía cầu 21 Pfd1 N 22 Pft , N Lực cản lăn bánh xe phía cầu sau 23 Pfd2 N Lực cản lăn bánh xe phía cầu sau 24 Pf1 N Lực cản lăn cầu trước máy kéo 25 Pf2 N Lực cản lăn cầu sau máy kéo 26 PC N Lực cản chuyển động cày 27 m2 x N Lực cản quán tính cày chảo 28 Z1 N 29 Z2 N 30 Z 31 Zd N 32 Y1t N 33 Y1d N 34 Y2t N 35 Y2d N 36 Yt N t N trước Phản lực pháp tuyến mặt đường tác động lên cầu trước máy kéo Phản lực pháp tuyến mặt đường tác động lên cầu sau máy kéo Phản lực pháp tuyến mặt đồi lên bánh xe phía dốc Phản lực pháp tuyến mặt đồi lên bánh xe phía dốc Phản lực ngang mặt đồi lên bánh xe phía cầu trước Phản lực ngang mặt đồi lên bánh xe phía cầu trước Phản lực ngang mặt đồi lên bánh xe phía cầu sau Phản lực ngang mặt đồi lên bánh xe phía cầu sau Phản lực ngang mặt đường lên bánh xe phía ix Phản lực ngang mặt đường lên bánh xe 37 Yd N 38 ZC N Phản lực pháp tuyến cày 39  Độ Góc dốc ngang mặt đồi 40 t Độ 41 ’t Độ 42 1 Độ Góc xoay cầu trước 43  rad Góc chuyển động lệch 44  Độ 45 ne v/ph Tốc độ quay động 46 nk v/ph Tốc độ quay vỏ vi sai 47 nkt v/ph Tốc độ quay bánh xe phía dốc 48 nkd v/ph Tốc độ quay của bánh xe phía dốc; 49 iT - Tỷ số truyền hệ thống truyền lực 50  - Hệ số bám tổng cộng bánh xe 51 0 - Hệ số bám bánh xe lăn đồng 52 x - Hệ số bám theo phương dọc 53 y - Hệ số bám theo phương ngang 54 f - Hệ số cản lăn 55 k - Hệ số kéo 56 KC - Hệ số cản riêng cày 57 P N Lực bám tổng hợp 58 Px N Lực bám dọc theo phương chuyển động phía Góc ổn định dọc tĩnh theo giới hạn lật máy kéo hướng lên dốc Góc ổn định dọc tĩnh theo giới hạn lật máy kéo hướng xuống dốc Góc ổn định giới hạn máy kéo di chuyển địa hình mấp mơ x 59 Py N Lực bám ngang 60 x % Độ trượt theo phương dọc 61 y % Độ trượt theo phương ngang 62  kt % Độ trượt bánh xe phía máy kéo 63  kd % Độ trượt bánh xe phía máy kéo 64 k % Độ trượt máy kéo 65 Jk kgm2 Mơ men qn tính bánh xe 66 rk m Bán kính bánh xe chủ động 67  Rad/s Vận tốc góc bánh xe 68 V km/h Vận tốc tính tiến trục bánh xe 69 Vlt km/h Vận tốc lý thuyết liên hợp máy 70 Vtt km/h Vận tốc thực tế liên hợp máy 71 L m Khoảng cách cầu trước sau máy kéo 72 hT m Chiều cao móc máy cơng tác 73 B m Bề rộng sở máy kéo 74 Bc m Bề rộng làm việc cày 75 S m 76 Wh ha/h 77 CNe kW/ha 78 k % Quãng đường di chuyển máy kéo theo phương x Năng suất liên hợp máy cày chảo Chi phí lượng riêng Hiệu suất kéo máy kéo xi DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Sinh trưởng phát triển số rừng trồng miền Bắc 11 Bảng 1.2 Độ ổn định máy kéo sườn dốc miền Bắc 38 Bảng 1.3 Thông số kỹ thuật cày chảo chăm sóc rừng trồng 40 Bảng 3.1 Kết khảo sát xác định tiêu kéo bám tiêu làm việc LHM với hệ thống di động cải tiến 96 Bảng 3.2 Giá trị góc giới hạn ổn định máy kéo với kết cấu 98 Bảng 4.1 Giá trị đo xác định hệ số cản lăn máy kéo Yanmar F535D 118 Bảng 4.2 Giá trị đo xác định hệ số bám máy kéo Yanmar F535 119 Bảng 4.3 Giá trị đo phản lực pháp tuyến bánh xe 119 Bảng 4.4 Lực cản cày, vận tốc hệ số cản riêng tương ứng với độ cày sâu hc = 0,075 m hc = 0,1 m 122 Bảng 4.5 Chỉ tiêu làm việc LHM độ dốc khác 125 135 24 Đoàn văn Thu (1996), Nghiên cứu số tính chất sử dụng liên hợp máy cày làm đất trồng rừng tỉnh Vĩnh Phú, Luận án thạc sỹ khoa học kỹ thuật, Trường đại học Nơng nghiệp I, Hà Nội 25 Đồn Văn Thu (2010), Nghiên cứu ảnh hưởng số thông số kết cấu sử dụng LHM cày ngầm làm đất lâm nghiệp, Luận án tiến sĩ kỹ thuật, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam 26 Đoàn Văn Thu (2010), Nghiên cứu lựa chọn thiết bị hoàn thiện công nghệ sử dụng giới để phục vụ trồng rừng thâm canh số vùng kinh tế lâm nghiệp trọng điểm, Báo cáo tổng kết đề tài KH&CN cấp Bộ, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam 27.Bùi Hải Triều, Nơng Văn Vìn cộng (1996), Nghiên cứu hệ thống động lực phục vụ sản xuất nông nghiệp vùng trung du miền núi, Đề tài cấp bộ, mã số B91 - 11- 46, Trường đại học Nông nghiệp I, Hà Nội 28 Triệu Anh Tuấn (2011), Nghiên cứu xác định số thông số hợp lý bánh sát chủ động có mấu cho máy kéo làm việ đất yếu, Viện Cơ điện nông nghiệp Công nghệ sau thu hoạch 29.Trần Văn Tùng (2017), Nghiên cứu động lực học dọc liên hợp máy kéo bốn bánh rơ mooc trục vận chuyển gỗ đường lâm nghiệp, Luận văn Tiến sĩ kỹ thuật, Đại học Lâm nghiệp Việt Nam 30 Đào Vũ (2007), Nghiên cứu cải tiến công cụ giới để phục vụ công tác trồng bảo vệ rừng, Báo cáo tổng kết đề tài KH&CN cấp Bộ, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam 31 Nông Văn Vìn (2003), Lý thuyết liên hợp máy, Giáo trình, Đại học Nông nghiệp I, Hà Nội 32 Nông Văn Vìn (2003), Động lực học chuyển động tơ máy kéo, Giáo trình, Đại học Nơng nghiệp I, Hà Nội 33 Nguyễn Doãn Ý (2006), Qui hoạch xử lý số liệu thực nghiệm, Nhà xuất Xây dựng Tiếng Anh: 34.Philip Smethurst (2004), New Technologies for Managing temperate Eucalypt and Pine plantations, The Australian Forest Growers, University of Ballarat, Victoria, Australia 35 Daniel Pena Pereira (2011), Lateral stability limits of farm tractors for forest plantations in steep areas Scientia Forestalis 136 36 Zhen LI, Muneshi MITSUOKA, Eiji INOUE, Takashi OKAYAS and Yasumaru HIRAI (2014), Lateral Slope Effect on Tipping Behavior of a Tractor Encountering an Obstacle (Model Development) 37 RM Makharoblidze, IM Lagvilava, BB Basilashvili, RM Khazhomia (2017) Influence of slip on lateral displacement of the tractor on slope 38.Vogle F., Untersuchung zum dynamischen Betriebsverhalten von einem PTA beim Stationaren, Berlin, IH-Diss.A, Betried – 1989 39.HBM (2010), Spider8 Manual Instruction, HBM PC Measurement Electronics Tiếng Đức 40 Jans, G Spekman, H Möller, R (1985), Fahreringformation als Hilfsmittel der Optimierung bein Einsatxz von Ackerschleppern, Grundl Landtechnik 35 H.6, S.195/202 41.Burckhardt, M (1993) Fahrwerktechnik: Radschlupfregelsysteme, Vogel-Verlag, Germany, 1993 Tiếng Nga 42 Александров В А, (1995), Моденлирование Технологических Процессов Лесных Машин, Издательство “Экология”, Москва 43 Анилович В.Я, (1976), Конструирование и сельскохзяйсмвенных тракторв, Машностроение, Москва расчем 44 Антонов Д.А, (1973), Теория Устойчивости Движения Многоосных Автомобилей, Издательство “Машиностроиение”, Москва 45 Антонов Д.А, (1984), Расчет Устойчивости Движения Многоосных Автомобилей, Издательство “Машиностроиение”, Москва 46 Бесекрский В А, ПОПСА Е П, (1972), Теория Cистем Автоматического Регулирозания, “Наука”, Москва 47.М.Г Бeккep (1973), Ввeдeниe В Тeopи Сиcтeм Мecтнocтъ - Мaщщнa - чacт +2, Издaтaлъcтвo: "MАШИНОСТРОЕНИЕ", Мocквa 48 Гячев Л.В, (1981), Устойчивость Движения Сельскохозяйственных Машин и Агрегатов, Издательство “Машино-строиение”, Москва 49 И.П Кcнeвичa, B.A Cкoтнйкoв, M.H Ляcкo (1985), Xoдoвaя Cиcтeмa – Пoчвa – Ypoжaй Издaтeлъcтвo: 50.Нгуен Кинь Тхао (1970), Исследование тяговой динамики лесной колесной тракторной системы предназначенной для рубок 137 промежуточного использования, Автореферат диссертаций канд Техн Наук, Ленинград 51 Нгуен Нят Чьеу (1983) Нагруженость шарнирно-соrлнечного колесного трактора с гидроманипулятором при пакетировании и трелевке хлыстов на склонах (применительно к горным лесозаготовкам СРВ, Автореферат диссертации канд техн наук, Ленинград 52 Чан Конг Хоан (1968), Теоретические и экспериментальные обоснования развития механизации лесоразработок в ДРВ с помощью скоростных систем, Автореферат диссертации канд техн наук, Ленинград Tiếng Bungari 53 Нонг Ван Вин (1988), Изcледване на Cцeпнo – Teглетелните Cвoйcтйвa на Koлеceн Тркатор при Paъoтa Haпpeчeн Haклoн, Bиcщe Texничeкo Училищe – Руce 138 PHỤ LỤC Bảng PL.1 Một số Thông số đầu vào cho tốn khảo sát mơ hình lý thuyết Ký Đơn Phương Thơng số Giá trị hiệu vị pháp tính ƒ Hệ số cản lăn 0,085 Thực nghiệm φ Hệ số bám 0,690 Thực nghiệm G1 Trọng lượng máy kéo N 17750 Thực nghiệm G2 Trọng lượng dàn cày chảo N 2500 Thực nghiệm hT Chiều cao trọng tâm máy kéo m 1,05 Tính tốn B Chiều rộng sở máy kéo m 1,3 Đo trực tiếp β Góc dốc Độ ÷ 15 L Chiều dài khảo sát đường cày m PC Lực cản cày N Z1 Phản lực pháp tuyến bánh xe phía dốc N Cơng suất cực đại Hp neH Số vòng quay động v/ph Memax Mô men quay cực đại Nm Nemax 100 - 200 Đo trực tiếp Hàm ngẫu nhiên Hàm ngẫu nhiên Thực nghiệm Thực nghiệm 53 Catalog 1600 - Catalog 2830 172 Catalog 139 SƠ ĐỒ GIẢI MƠ HÌNH ĐỘNG LỰC HỌC CỦA LHM BẰNG MATLAB - SIMULINK Xây dựng mô hình mơ Matlab-Simulink Hệ phương trình vi phân (2.42) (2.43) hệ phương trình phi tuyến, giải gần phương pháp pháp số Luận án xây dựng mơ hình mơ phần mềm Matlab-Simulink với phương pháp giải gần theo phương pháp Rungen-Kuta Sơ đồ khối mơ hình thể hình PL.1 Mơ hình chia khối chính: 1- Modul DONG CO DIESEL mơ đặc tính động cơ, xây dựng dựa phương trình vi phân chuyển động động J ee = M e − M Ce 2- Modul BANH XE CHU DONG mô động lực học bánh xe chủ động, xây dựng dự hệ phương trình vi phân chuyển động quay bánh xe bánh xe dưới: M e iT m  t − Pkt rk − f  Z kt rk  J k k =   J  d = M e iT m − P d r − f Z d r k k  k k  k k 3- Modul MAY KEO mô động lực học chuyển động thẳng LHM, xây dựng dựa phương trình vi phân chuyển động: m1x = 2Pkt − Pf − Pc Ngồi modul mơ động lực học LHM, cịn có modul TINH TOAN CAC CHI TIEU LHM (hiệu suất kéo, suất, chi phí lượng riêng) Nhập thông số đầu vào Các thơng số đầu vào mơ hình bao gồm: - Góc dốc mặt đồi ; - Lực cản kéo cày chảo, xác định thực nghiệm lưu lại thành dạng file.xls file.m (Matlab) Đây đại lượng thay đổi theo thời gian thực PC(t) đồng hoá modul xử lý số liệu Simulink - Các thông số kỹ thuật máy kéo đại lượng không thay đổi 140 theo thời gian nhập vào file.m, sau chương trình tự gửi vào mơ hình Simulink m1 x = Pkt − Pf − Pc  M e iT m  t − Pkt rk − f  Z kt rk  J k k =   J  d = M e iT m − P d r − f Z d r k k  k k  k k   J ee = M e − M Ce Hình PL.1 Mơ hình mơ động lực học LHM cày chảo làm việc dốc ngang Xuất kết mô Các kết mơ xuất dạng: - Dạng đồ thị: Các kết mô Simulink xuất môi trường Matlab trình bày dạng đồ thị khác nhau, tuỳ theo mục đích nghiên cứu - Dạng số liệu: Có thể gửi kết bảng tính Excel để thuận tiện cho công việc soạn thảo văn Word Excel 141 THIẾT KẾ HỆ THỐNG DI ĐỘNG CẢI TIẾN MỚI Trên sở lốp chọn, tiến hành tính tốn thiết kế la bánh xe, kết tính tốn thiết kế La bánh trước sau hình PL.2 a) La bánh trước b) La bánh sau Hình PL.2 Bản vẽ thiết kế La bánh trước sau máy kéo La bánh xe sau thiết kế lựa chọn vật liệu chế tạo thép, 142 sau kiểm tra độ bền biến dạng phần mềm thiết kế đồ họa Inventor Professional 2020 (hình PL.3.) Hình PL.3 Kiểm tra bền biến dạng la thiết kế Với hệ thống di động thông số kỹ thuật máy kéo ghi bảng PL2 Bảng PL2 Thông số kỹ thuật LHM cày chảo có hệ thống di động trước sau cải tiến MK STT Thông số kỹ thuật Đơn vị nguyên MK cải tiến Chiều dài sở máy kéo (L) mm 2000 2000 Bề rộng sở (B t) mm 1300 1630 Cỡ lốp bánh trước 8.3 - 20 10 - 16.5 Cỡ lốp bánh sau 14.9 - 28 17.5 - 24 Trọng lượng máy kéo 17550 18300 N 143 Chiều dài sở máy kéo (L) mm 2000 2000 Bề rộng (Bt) mm 1300 1630 Trọng lượng máy kéo N 17550 18200 Chiều cao trọng tâm (h t) cm 105 96 10 Góc ổn định dọc tĩnh (α t) độ 39,0 41,2 độ 13,0 18,2 độ 24,5 35,5 độ 27,5 29,1 độ 31,8 40,3 độ 20,8 31,3 Góc trượt dọc tĩnh hướng 11 , xuống dốc (𝛼𝑡𝜑 ) Góc trượt dọc tĩnh hướng 12 13 14 lên dốc (𝛼𝑡𝜑 ) Góc ổn định dọc di chuyển (αdφmax) Góc ổn định ngang tĩnh (β t) Góc ổn định ngang di 15 chuyển đường mấp mô (βdo) II Cày chảo Số chảo cày Bề rộng làm việc cày m 1,8 – 2,2 Độ cày sâu tối đa m 0,23 Đường kính chảo m 0,56 Trọng lượng cày chảo N 2500 Với thay đổi trên, góc dốc giới hạn lật (β do) máy kéo làm việc dốc ngang tăng từ 20,80 lên 31,30 144 Kích thước sở máy kéo sau cải tiến hệ thống di động thể hình PL.4 Hình PL.4 Kích thước sở máy kéo sau cải tiến hệ thống di động 145 SO SÁNH MỘT SỐ KẾT QUẢ SO SÁNH GIỮA NGHIÊN CỨU 146 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM TRÊN GĨC DỐC TRUNG BÌNH 10,2 ĐỘ (Độ sâu cày trung bình đạt 0,055 m) Luc can Pc(N), tren goc doc =10.2 o 4500 4000 3500 0.5 1.5 2.5 3.5 4.5 Gia toc jx(m/s2) -2 0.5 1.5 2.5 3.5 Toc quay B.xe tren nT(v/ph) 4.5 0.5 1.5 2.5 3.5 Toc quay B.xe duoi nD(v/ph) 4.5 0.5 1.5 4.5 0.5 1.5 4.5 18 17 16 15 14 13 2700 2.5 3.5 Phan luc phap tuyen Z1T (N) 2680 2660 2.5 Thoi gian t (s) 3.5 147 MỘT SỐ HÌNH ẢNH NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM: Hình ảnh đường cày thí nghiệm 148 Hình ảnh hiệu chuẩn thiết bị đo Hình ảnh kiểm tra thiết bị đo ngồi trường trước thí nghiệm ... Khả ổn định máy kéo làm việc đất dốc 25 1.3.1.1 Tính ổn định tĩnh dọc máy kéo đất dốc 26 1.3.1.2 Tính ổn định dọc máy kéo làm việc đất dốc: 28 1.3.1.3 Ổn định máy kéo bánh làm việc với. .. hợp máy kéo bánh làm việc đất lâm nghiệp, thực đề tài ? ?Nghiên cứu khả kéo bám ổn định liên hợp máy kéo bánh với cày chăm sóc rừng làm việc đất dốc? ?? Mục tiêu nghiên cứu Xác định ảnh hưởng số yếu... đến khả kéo bám, ổn định, nhằm nâng cao hiệu sử dụng liên hợp máy kéo bánh với cày chảo chăm sóc rừng đất dốc lâm nghiệp Đề xuất giải pháp nâng cao khả kéo bám ổn định LHM cày chảo chăm sóc rừng

Ngày đăng: 17/06/2021, 10:04

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan