Việc nghiên cứu thiết kế và chế tạo thử nghiệm máy kéo ở Việt Nam đã được chú ý từ rất sớm và được nhiều nhà khoa học và các công ty phối hợp thực hiện. Chính phủ và nhà nước cũng đã quan tâm và đầu tư về cả về cở sở vật chất và lực lượng lao động nhằm chế tạo ra một số loại máy kéo phù hợp với điều kiện sản xuất nông nghiệp trong nước, tuy nhiên đến nay sau gần 50 năm, trải qua nhiều giai đoạn nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thử, ngành công nghiệp chế tạo máy kéo ở nước ta vẫn coi như chưa thành công, chúng ta đã chế tạo thử nghiệm máy kéo MTZ 50 theo chuyển giao công nghệ từ Liên Xô cũ tại nhà máy cơ khí Sông Công, nhưng do thiếu đồng bộ cũng như ngành công nghiệp nặng và đặc biệt ngành luyện kim của ta còn non yếu, nên chương trình chế tạo máy kéo theo công nghệ của Liên Xô cũ đã phải dừng lại.
Thành công được ghi nhận, trên cơ sở máy kéo đẩy tay của Trung Quốc, chúng ta đã làm chủ công nghệ và chế tạo được loại máy kéo nhỏ hai bánh BS-12
(máy kéo Veam năm 2013), máy kéo này đã giúp nông dân trong việc cơ giới hoá nông nghiệp trong giai đoạn đã qua. Tuy nhiên đây là loại máy kéo điều khiển bằng tay, các cơ cấu và hệ thống truyền động, hệ thống di động v.v… có cấu tạo đơn giản, không phù hợp với nền sản xuất nông nghiệp quy mô vừa và lớn.
Gần đây, khi nền kinh tế của nước ta đang chuyển dịch mạnh từ sản xuất nông nghiệp quy mô gia đình sang quy mô trang trại và doanh nghiệp nông nghiệp, máy kéo BS-12 không phù hợp về cỡ công suất cũng như công nghệ sản xuất nữa. Năm 2018, Chính phủ đã cho phép Tổng công ty Trường Hải - Thaco được thực hiện đề tài trọng điểm cấp Quốc gia: “Nghiên cứu thiết kế máy kéo 4 bánh công suất đến 50 HP mang thương hiệu Việt Nam”. Dự án đang được tiến hành và đã thực hiện được giai đoạn thiết kế và sản xuất thử nghiệm 3 mẫu máy ban đầu, mặc dù đây là một loại máy kéo vạn năng, có thể phù hợp với các công việc chính trong sản xuất nông nghiệp, nhưng HTTĐ vẫn là truyền động cơ khí phân cấp truyền thống.
Ở trong nước, ngoài việc nghiên cúu phục vụ cho công tác thiết kế và chế tạo máy kéo như trình bày trên đây, cho đến nay đã có khá nhiều các công trình nghiên cứu về máy kéo và máy chuyên dụng nói chung. Tuy nhiên phần lớn các công trình nghiên cứu về máy kéo và xe chuyên dụng tập trung và đi sâu vào lĩnh vực động lực học phương dọc (truyền động, phanh, khởi hành tăng tốc) và động lực học phương thẳng đứng (dao động) của máy kéo và xe chuyên dụng. Nhiều nhà khoa học thuộc các trường đại học (Bách khoa Hà Nội, Học viện Nông nghiệp Việt Nam, Giao thông Vận tải, Học viện Kỹ thuật Quân sự, Lâm nghiệp Việt Nam, …v.v) và các Viện Nghiên cứu (Viện Cơ khí, Viện Cơ điện Nông nghiệp và Công nghệ sau Thu hoạch,…v.v) đã công bố nhiều kết quả nghiên cứu có giá trị khoa học và thực tiễn về những vấn liên quan đến động lực học của máy kéo và xe chuyên dụng, đặc biệt là liên quan đến các tính năng để khai thác sử dụng các loại máy kéo và xe chuyên dụng nhằm đạt hiệu quả kinh tế kỹ thuật cao và an toàn chuyển động. Các nghiên cứu chuyên sâu về HTTĐ đặc biệt là truyền động vô cấp hay bán vô cấp trên máy kéo và xe chuyên dụng ở trong nước là rất hạn chế, dưới đây có thể kể ra một vài công trình nghiên cứu có liên quan đến HTTĐ có liên quan đến hướng nghiên cứu của đề tài.
Đoàn Văn Thu (2010) trên cơ sở xây dựng các công thức tính toán lý thuyết và sử dụng các thiết bị đo hiện đại đã xác định được hiệu suất kéo của máy kéo D65A-8 với HTTĐ thuỷ cơ khi làm việc với cày ngầm. Đối tượng nghiên cứu của
luận án là máy kéo D65A-8 là máy kéo có HTTĐ thuỷ cơ, phần thuỷ lực là bộ biến đổi mô men quay có tỷ số biến đổi mô men i = 1 - 1,27, phần hộp số cơ khí có 4 số truyền, như vậy đây là hệ thống truyền động bán vô cấp từng phần, khá phù hợp với các máy kéo công suất trung bình và lớn, được thiết kế để thực hiện với các loại công việc mà tải trọng thay đổi trong phạm vi lớn, như cày ngầm, do bộ biến mô có khả năng trượt để không gây quá tải cho động cơ đồng thời vẫn bảo đảm khả năng cho hiệu suất kéo lớn. Tuy nhiên ở công trình nghên cứu này, nội dung luận án không đi sâu nghiên cứu đặc tính của hệ thống truyền động, mà chỉ quan tâm đến hiệu suất làm việc của máy kéo.
Bui Viet Duc (2007) và Nguyễn Công Thuật (2014) đã nghiên cứu về đặc tính của HTTĐ bán vô cấp cho một đối tượng máy kéo công suất trung bình. Trong luận án của Nguyễn Công Thuật cũng đã đề cập đến tính chất truyền động bán vô cấp (hình 2.15), luận án đã xây dựng được mô hình vật lý và mô hình toán cho HTTĐ và đã tiến hành mô phỏng tính năng động lực học của HTTĐ bán vô cấp.
Hình 2.15. Hệ thống truyền động bán vô cấp dùng bộ truyền đai
Nguồn: Nguyễn Công Thuật (2014)
Tuy nhiên trong công trình này, tác giả chủ yếu đi tính toán và nghiên cứu hệ thống điều khiển tỷ số truyền của bộ truyền đai vô cấp, và khả năng ứng dụng của bộ truyền này trên máy kéo mới dừng ở mô phỏng trong phòng thí nghiệm. Mặt khác HTTĐ bán vô cấp này (vô cấp phân tầng) sử dụng bộ truyền biến tốc, khi
máy kéo làm việc với tải trọng lớn, đai dễ bị trượt, giảm tuổi thọ và hiệu suất làm việc thấp.
- Công trình khoa học của tác giả Phạm Duy Súy & cs. (2020), đã giới thiệu mô hình động lực học của hệ thống truyền động thuỷ lực – cơ khí kết hợp theo nguyên lý phân dòng công suất (bộ truyền hành tinh hình 2.16). Ở công trình này, khả năng sử dụng công suất động cơ cũng như tính chất vô cấp được phát huy khá hiệu quả, tuy nhiên chưa đi sâu vào vấn đề điều khiển hệ thống.
C - Cần dẫn; R - Vành răng; S - Bánh răng mặt trời; i1 - Bộ truyền bánh răng phân nhánh;
i2 - Bộ truyền bánh răng nhập dòng; P, M - Các đơn nguyên bơm/động cơ
Hình 2.16. Sơ đồ hộp số phân nhánh công suất cấu hình SRO
Nguồn: Phạm Duy Súy & cs. (2020)
- Vũ Hải Quân & cs. (2009) đã đề xuất phương pháp xây dựng công thức tính toán để lựa chọn các phần tử chính cho hệ thống truyền động thủy tĩnh trên các loại máy tự hành với bánh xe chủ động, phục vụ cho công tác tính toán thiết kế hệ thống truyền động của máy tự hành sử dụng truyền động thủy lực. Tuy nhiên đối tượng tính toán chỉ giới hạn cho một loại xe tải Kraz-6446 sử dụng truyền động thủy lực có các thông số kỹ thuật được tính toán ỡ trạng thái tĩnh.
Công trình nghiên cứu của Phạm Trọng Hòa & Nguyễn Đình Tứ (2014) đã xem xét ảnh hưởng của bơm thủy lực điều chỉnh lưu lượng tự động linh hoạt theo tải đến quá trình làm việc của hệ thống truyền động thủy lực trên các máy xây dựng. Kết quả nghiên cứu được sử dụng làm cơ sở để tính toán lựa chọn các thông số kết cấu hợp lý nhằm ổn định làm việc và nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng trên các máy xây dựng. Hạn chế của các kết quả nghiên cứu là chưa được thử nghiệm thực tế trên một loại máy cụ thể.
cứu về động lực học hệ thống truyền động thủy lực đã đề xuất giải pháp sử dụng van servo, giúp cho bơm thủy lực có khả năng điều chỉnh công suất phù hợp theo tải nhằm giảm tổn thất năng lượng trong hệ thống truyền động thủy lực. Cũng giống như công trình nghiên cứu trên, hạn chế của các kết quả nghiên cứu mới chỉ là các tính toán khảo sát mô phỏng chưa được thử nghiệm thực tế trên một loại máy cụ thể.
Như vậy hầu hết các công trình nghiên cứu ở trong và ngoài nước chưa nghiên cứu hệ thống truyền động phối hợp giữa bộ truyền thuỷ tĩnh nối tiếp với bộ truyền cơ khí trên máy kéo và xe chuyên dụng công suất trung bình, đặc biệt là chưa có công trình nào tiến hành nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm trên xe thực với hệ thống truyền động thủy lực thuỷ tĩnh - cơ khí.