4.2.1. Thử khả năng tự đẩy của hệ thống truyền lực thủy lực cầu moóc. Liên hợp máy hoạt động trên đ−ờng bê tông, moóc chở 1,5 tấn . Moóc cài số 0, trục trích công suất cài số 3. Kết quả thí nghiệm đ−ợc trình bày trên hình 3.11. Liên hợp máy chuyển động hoàn toàn nhờ vào truyền động thủy lực cầu moóc.
Lực cản của liên hợp máy chỉ là lực cản lăn. Với trọng l−ợng sử dụng máy kéo G ≈ 1600 kG; trọng l−ợng rơ mooc cùng với trọng l−ợng hàng trên thùng xe Gm= 1000 + 1500 = 2500 kG; hệ số cản lăn trên đ−ờng bê tông f= 0,015 ữ 0,018 ta tính đ−ợc lực cản lăn Pf = f.(G + Gm) = (0,015ữ0,018).4100 = 60 ữ75 kG.
Mô men chủ động của bánh xe moóc đ−ợc tạo ra từ mô men của động cơ thủy lực truyền đến. Do đó, lực đẩy do bánh xe moóc tạo ra phụ thuộc vào áp suất thủy lực trong hệ thống p. Theo quan hệ này ta có thể đánh giá một cách t−ơng đối khả năng đẩy của rơ mooc thông qua giá trị áp suất thủy lực p.
Nếu các bánh xe không bị tr−ợt hoàn toàn thì lực đẩy lớn nhất Pkmax sẽ bị giới hạn bởi áp suất cực đại pmax. Trọng hệ thống thủy lực giá trị áp suất cực đại đ−ợc đặt tr−ớc nhờ điều chỉnh van hạn chế áp suất của bơm pmax= 120 lG/cm2.
Kết quả thử nghiệm đ−ợc thể hiện trên hình 3.11. Qua đó ta thấy để tạo ra đ−ợc lực đẩy khoảng 70 kG, t−ơng đ−ơng với trọng tải 4000 kG thì áp suất thủy lực trong hệ thống p ≈ 80 kG/cm2 , bằng 67% pmax.
Nh− vậy cầu mooc có thể tự chở đ−ợc tối đa là 4000 kG. 4.2.2. Thử khả năng tự ngắt truyền động thủy lực cho cầu mooc khi phanh
Thí nghiệm hệ thống ngắt truyền động thủy lực khi phanh liên hợp máy hoạt động trên đ−ờng bê tông, có tác động trợ giúp thủy lực trên cầu moóc. Phanh máy kéo để thử hệ thống ngắt tự động truyền động thủy lực. Tại thời điểm phanh, yêu cầu van phân tác động điện chuyển mạch dầu về thùng làm ngắt truyền động đến động cơ thủy lực, cầu moóc chạy không tải, không truyền động đẩy khi phanh.
Để kiểm tra thời điểm ngắt truyền động thủy lực khi phanh, hệ thống thiết bị đo cần đo đ−ợc áp suất dầu p, vận tốc liên hợp máy VX, tốc độ quay của bánh xe máy kéo nmk và tốc độ quay của bánh xe mooc nRm. Kết quả thử nghiệm đ−ợc giới thiệu trên hình 4.12.
Qua hình 4.12 cho thấy thời điểm ngắt truyền động thủy lực (p giảm xuống đột ngột) sớm hơn thời điểm phanh tác động (tốc độ quay các bánh xe nmk và nRm bắt đầu giảm xuống), nghĩa là hệ thống tự động ngắt truyền động thủy lực đến cầu mooc hoạt động chính xác.
Ngoài ra, các kết quả còn cho thấy tốc độ quay của bánh rơ mooc giảm sớm hơn so với tốc độ quay của bánh xe máy kéo, nghĩa là phanh rơ mooc tác động sớm hơn phanh máy kéo.
4.2.3. Thử khả năng tự gài cầu mooc khi máy kéo không đủ bám
Cho liên hợp máy hoạt động trên đ−ờng bê tông ở số 3 tầng 4, trục trích công suất cài số 4, chở 1,5 tấn cát. Dùng các bao cát ẩm làm vật cản cục bộ trên đ−ờng chạy. Khi bánh xe máy kéo gặp các bao cát ẩm, lực cản liên hợp máy tăng lên đột ngột làm cho độ tr−ợt của các bánh chủ động của máy kéo tăng lên đột ngột, liên hợp máy chạy chậm lại. Nếu mức độ tăng độ tr−ợt đủ lớn thì truyền động thủy lực cho cầu mooc đ−ợc thực hiện. áp suất thủy lực của hệ thống tăng lên làm tăng mô men chủ động trên bánh xe cầu moóc tạo ra lực đẩy hỗ trợ cho máy kéo khắc phục lực cản, vận tốc liên hợp máy tăng dần và độ tr−ợt của máy kéo giảm dần.
Tiến hành đo áp suất dầu thủy lực p, vận tốc liên hợp máy VX, tốc độ quay của các bánh xe chủ động của máy kéo nK và của rơ mooc nR, độ tr−ợt của bánh xe chủ động của máy kéo Dmk trong quá trình thí nghiệm. Kết quả thí nghiệm đ−ợc thể hiện trên hình 4.13.
Qua hình 4.13 cho thấy với tải trọng 1,5 tấn , bánh tr−ớc máy kéo ch−a Hình 4.12. Thí nghiệm hệ thống ngắt truyền động thủy lực khi phanh
gặp ch−ớng ngại vật, độ tr−ợt máy kéo chỉ khoảng 8%. Khi đó hệ thống truyền động thủy lực ch−a gài truyền động cho cầu moóc.
Qua kết quả (hình 4.13) ta thấy rằng, khi liên hợp máy ch−a gặp ch−ớng ngại vật, áp suất trong hệ thống là 4,55 kG/cm2.
Khi bánh tr−ớc máy kéo gặp ch−ớng ngại vật, lực cản và độ tr−ợt tăng, vận tốc liên hợp máy giảm dần. Khi độ tr−ợt của máy kéo tăng lên đến khoảng 16% thì hệ thống truyền lực thủy lực bắt đầu tự gài truyền lực cho cầu mooc và tạo ra lực đẩy máy kéo và lúc này áp suất trong hệ thống thuỷ lực tăng đến 97,85 kG/cm2. Khoảng thời gian từ khi liên hợp máy gặp ch−ớng ngại vật đến khi hệ thống trợ giúp tác động là 1,52 giây.
Độ tr−ợt máy kéo giảm dần xuống, vận tốc tăng lên chút ít và giữ ổn định trong một khoảng thời gian t−ơng đối dài, áp suất p cũng duy trì ở mức cao. Sau khi v−ợt khỏi ch−ớng ngại vật, vận tốc mới tăng nhanh dần và sau một khoảng thời gian ngắn hệ thống thủy lực tự ngắt truyền động cho rơ moóc.
4.2.4. Thử khả năng trợ giúp của cầu mooc trong điều kiện vận chuyển lâm nghiệp
Việc thực hiện các thí nghiệm kéo rơ mooc trên đ−ờng lâm nghiệp gặp rất nhiều khó khăn, tr−ớc hết là do điều kiện mặt đ−ờng (tính chất lớp đất mặt, độ bằng phẳng và độ dốc) thay đổi liên tục và do đó khó tìm thấy những đoạn đ−ờng rừng tự nhiên có đủ chiều dài đáp ứng yêu cầu về tính đồng nhất mặt đ−ờng thí nghiệm.
Trong thực tế, chúng tôi đc chọn một đoạn đ−ờng tự nhiên trên đất trồng bạch đàn tại Lâm tr−ờng Tam Thanh − Phú Thọ. Độ dốc mặt đ−ờng thay đổi liên tục từ 0 đến khoảng 18 độ. Tính chất mặt đ−ờng là đất tự nhiên, có độ mấp mô nhất định. Trong điều kiện nh− vậy, dự đoán tr−ớc các giá trị đo các thông số sẽ mang tính thay đổi ngẫu nhiên lớn. Tải trọng chuyên chở G = 2,4 tấn, gỗ dài 5 m (vì không có loại 4 m nh− thiết kế).
Ph−ơng pháp đánh giá khả năng trợ giúp kéo của cầu mooc:
Nh− mục tiêu đề tài đc đặt ra là cầu mooc đ−ợc thiết kế chỉ hỗ trợ cho liên hợp máy v−ợt các dốc cục bộ hoặc v−ợt qua các đoạn đ−ờng lầy ngắn. Do vậy, chúng tôi chỉ tiêu về khả năng v−ợt dốc của liên hợp máy để đánh giá khả năng trợ giúp của cầu mooc với cùng tải trọng nh− nhau (2,4 tấn).
Cho liên hợp máy chuyển động lên đoạn đ−ờng thí nghiệm với góc dốc tăng dần từ 0 cho đến khi liên hợp máy không thể lên đ−ợc nữa. Đo góc dốc tại vị trí máy dừng lại (tại vị trí tiếp xúc của bánh sau máy kéo).
Các thí nghiệm đ−ợc tiến hành với các số truyền khác nhau. Với cùng số truyền thí nghiệm cho hai ph−ơng án gài và không gài cầu mooc.
Các thông số đo là: áp suất dầu thủy lực p (để kiểm tra có gài cầu mooc hay không và đc phát huy hết khả năng hay ch−a), vận tốc liên hợp máy VX, tốc độ quay của các bánh xe máy kéo nK và rơ mooc nR.Kết quả thí nghiệm đ−ợc thể hiện trên hình 4.14.
4.3. Phân tích kết quả thí nghiệm.
Với các thí nghiệm đc tiến hành ở các điều kiện và các số truyền khác nhau, ta có thể đi đến những kết luận sau:
* Hệ thống truyền động trợ giúp thuỷ lực với công suất đ−ợc tính toán và lựa chọn có khả năng đẩy đ−ợc tải trọng 4 tấn khi di chuyển trên đ−ờng bằng với áp suất trong hệ thống khoảng 80 kG/cm2, đạt khoảng 67% áp suất cho phép.
* Hệ thống thủy lực có khả năng tự ngắt truyền động khi phanh.
* Khi liên hợp máy vận chuyển đủ tải trên đ−ờng bằng, máy kéo để ở số truyền cao (số 3 tầng 4), hệ thống truyền động trợ giúp sẽ tự động gài cầu moóc khi: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- áp suất dầu của hệ thống tăng từ 4.55 kG/cm2 lên 97,85 kG/cm2. - Độ tr−ợt của máy kéo tăng từ khoảng 8% đến16%
- Vận tốc của liên hợp máy giảm từ 1,5 km/h xuống 0,75 km/h. Hình 4.14. Thí nghiệm vận chuyển gỗ trên đ−ờng dốc 15 độ
- Thời gian từ khi gặp trở ngại cục bộ đến khi liên hợp máy có tác động trợ giúp là 1,52 giây.
* Khi liên hợp máy vận chuyển gỗ trên đ−ờng đồi núi với độ dốc từ 0 đến 150, khối l−ợng gỗ là 4m3 (t−ơng đ−ơng khoảng 2,4 tấn). Do bánh chủ động máy kéo và nền đất không đảm bảo điều kiện bám cho máy kéo nên khi không gài cầu moóc, liên hợp máy chỉ di chuyển đ−ợc trên đoạn đ−ờng có độ dốc thấp từ 0 - 50, khi độ dốc tăng lên, bánh chủ động máy kéo bị tr−ợt.
* Khi gài cầu moóc, liên hợp máy có thể v−ợt đ−ợc dốc có độ dốc lớn hơn đến 150.
Nh− vậy cầu moóc chủ động làm tăng đáng kể lực kéo bám cho liên hợp máy đặc biệt khi liên hợp máy làm việc trên nền đất có độ bám không đảm bảo.
Hình 4.16. Dùng bao cát ẩm làm vật cản cục bộ trên đ−ờng di chuyển Hình 4.15. Thử nghiệm khả năng tự đẩy của hệ thống truyền lực cầu mooc
5. kết luận và đề nghị
5.1. Kết luận
Sau một thời gian nghiên cứu, thiết kế, chế tạo và khảo sát thực nghiệm hệ thống truyền động trợ giúp thủy lực trên liên hợp máy vận chuyển nông lâm nghiệp với máy kéo Shibaura- 3000A, chúng tôi có thể đ−a đến những luận:
- Hệ thống truyền động trợ giúp thuỷ lực đ−ợc thiết kế và lắp đặt trên liên hợp máy vận chuyển với máy kéo Shibaura- 3000A là rất phù hợp tình hình sản xuất nông lâm nghiệp ở Việt Nam.
- Công suất của máy kéo và công suất của hệ thống thủy lực đ−ợc lựa chọn là phù hợp với thực tiễn tình hình sản xuất và vận chuyển nông lâm nghiệp.
- Liên hợp máy đ−ợc chế tạo phù hợp với điều kiện địa hình đ−ờng sá vùng rừng núi ơ Việt Nam.
- Tỷ số truyền của hệ thống thủy lực phù hợp với tỷ số truyền hệ thống truyền lực máy kéo.
- Hệ thống thuỷ lực đảm bảo đ−ợc khả năng tự gài khi độ tr−ợt của máy kéo v−ợt quá độ tr−ợt tới hạn và tự ngắt khi áp suất trong hệ thống v−ợt qúa áp suất cho phép.
5.2. Kiến nghị
Do điều kiện thời gian và điều kiện thí nghiệm còn hạn chế nên ch−a thể đánh giá chính xác các chỉ tiêu và các yếu tố ảnh h−ởng đến khả năng kéo của liên hợp máy.
Chúng tôi xin đề nghị:
- Tiếp tục khảo sát thực nghiệm để xác định chính xác các thông số nh− thời điểm tác động, khoảng trễ thời gian từ khi lực cản cục bộ tăng đến khi hệ thống trợ giúp tác động.
Tài liệu tham khảo
Tiếng Việt
1. Trịnh Hữu Trọng (2000), Khai thác và vận chuyển lâm sản, Nhà xuất bản nông nghiệp.
2. Trịnh Chất, Lê Văn Uyển (2006), Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí, Nhà xuất bản giáo dục.
3. Nguyễn Hữu Cẩn, D− Quốc Thịnh, Phạm Minh Thái, Nguyễn Văn Tài, Lê Thị Vàng (1996), Lý thuyết ô tô - máy kéo, Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật, Hà Nội.
4. Bùi Hải Triều, Nguyễn Ngọc Quế, Đỗ Hữu Quyết, Nguyễn Văn Hựu (2005), Truyền động thủy lực và khí nén, Tr−ờng Đại học nông nghiệp I 5. PGS.TS. Bùi Hải Triều, PGS.TS. Nông Văn Vìn, TS. Đặng Tiến Hoà,
THS. Hàn Trung Dũng (2001), Ô tô máy kéo, Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật.
6. Nông Văn Vìn (2003), Động lực học chuyển động ôtô máy kéo, Tr−ờng Đại học nông nghiệp I.
7. Nguyễn Trọng Hiệp, Nguyễn Văn Lẫm (1998), Thiết kế chi tiết máy, Nhà xuất bản giáo dục.
8. Nguyễn Trọng Hiệp (1990), Chi tiết máy, Nhà xuất bản ĐH và THCN. 9. Nông Văn Vìn (2003), Lý thuyết liên hợp máy, Tr−ờng Đại học nông
nghiệp I. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
10. L−u Văn Hy, Chung Thế Quang, Nguyễn Ph−ớc Hậu, Huỳnh Kim Ngân, Đỗ Tấn Dân (2003), Hệ Thống Thủy lực, Nhà xuất bản giao thông vận tải.
11. TS. Nguyễn Ngọc Ph−ơng, ThS. Huỳnh Nguyễn Hoàng (2000), Hệ thống điều khiển bằng thuỷ lực, Nhà xuất bản giáo dục.
12. Trần Docn Đình (1984), Truyền dẫn thủy lực trong chế tạo máy, Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật.
13. TS. Nguyễn Ngọc Ph−ơng (1998), Hệ thống điều khiển bằng khí nén, Nhà xuất bản giáo dục.
14. TS. Nguyễn Ngọc Ph−ơng, ThS. Huỳnh Nguyễn Hoàng (2000), Kỹ thuật điều chỉnh trong thủy lực - khí nén, Trung tâm Việt - Đức, Tr−ờng ĐHSPKT Thủ Đức - TP HCM.
15. PGS.TS. Nguyễn Điền (2004), Công cụ và thiết bị cơ điện nông nghiệp ở Việt Nam qua các thời kỳ lịch sử , Nhà xuất bản Nông nghiệp.
16. Trần Xuân Tuỳ (2002), Hệ thống điều khiển tự động thủy lực, Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật, Hà Nội,
17. Peter Rohner, Gordon Smitle, Điểu khiển bằng khí nén trong tự động hoá kỹ nghệ (Tài liệu dịch. Nguyễn Thành Trí) (2000), Nxb Đà Nẵng 18. Nông Văn Vìn, Hàn Trung Dũng (2002), ứng dụng sensor vân tốc V1-
Datron để nghiên cứu tính chất chuyển động của ôtô máy kéo, Nhà xuất bản nông nghiệp, Hà Nội.
Tiếng Anh
19. DATALOG GmbH (2000), DASYLab version 5.6. User Guide, Germany.
20. Datron- Messtechnik GmbH (2000), Datron V- sensor User Guide, Germany.
21. http:// www.wika.de
22. http://www.free-tractor-manuals.com/consumers/tractors/nc/shibaura- SD1843D...12/15/2004