TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.4. Ứng dụng truyền lực vô cấp phân tầng cho máy kéo nhỏ sản xuất tại Việt Nam
Việt Nam
Ngành công nghiệp máy kéo Việt Nam vẫn đang trong giai đoạn phát triển ban đầu. Các mẫu máy kéo hai bánh và bốn bánh sản suất trong nƣớc vẫn sử dụng bộ truyền động đai thang để truyền mô men từ động cơ tới hộp số cơ khí với mục đích đơn giản trong kết cấu và giảm chi phí đầu tƣ ban đầu nhằm phù hợp với điều kiện kinh tế nông hộ Việt Nam. Trên cơ sở kết cấu này có thể thay thế truyền động đai thang bằng bộ truyền động vô cấp đai bản rộng kết hợp hộp số cơ khí đơn giản với hai cấp số truyền (vô cấp phân tầng) tƣơng ứng với chế độ canh tác và vận chuyển. Sự thay đổi tự động tỷ số truyền của truyền động vô cấp
Van điều khiển dầu phối khí trục cam ECU động cơ Xả Áp suất dầu Chiều quay Cánh gạt
giữ động cơ làm việc tại điển lựa chọn trên đƣờng đặc tính nhằm nâng cao hiệu suất hoạt động và đơn giản trong điều khiển.
Trong truyền động vô cấp bao vòng sử dụng đai thang bản rộng cho máy kéo nông nghiệp có công suất nhỏ, việc điều khiển tỷ số truyền có thể sử dụng lò xo kết hợp với hệ thống thủy lực điều chỉnh gián đoạn sử dụng van đóng ngắt. Ƣu điểm của phƣơng pháp này là sử dụng nguồn dầu thủy lực có lƣu lƣợng không đổi. Do đó khi hệ thống điều khiển tỷ số truyền không làm việc thì bơm dầu hoạt động ở chế độ không tải với mục đích giảm chi phí công suất không cần thiết cho động cơ. Mặt khác, hệ thống điều khiển hai điểm với van đóng ngắt có chƣơng trình điều khiển đơn giản, công nghệ chế tạo phù hợp với điều kiện sản xuất trong nƣớc và chi phí đầu tƣ thấp, rất phù hợp với cho máy kéo có công suất nhỏ có yêu cầu chi phí đầu tƣ không cao.
Xuất phát từ mục tiêu trên, tác giả Bùi Việt Đức đã thực hiện nghiên cứu ban đầu nhằm ứng dụng truyền động vô cấp cho máy kéo nhỏ tại Việt Nam. Đề tài “Nghiên cứu một số quan hệ động lực học của truyền động vô cấp đai thang bản rộng cho máy kéo nhỏ - Untersuchung des dynamischen Betriebsverhaltens eines stufenlosen Breitkeilriemengetriebes von Reisfeldtraktoren” đƣợc thực hiện tại Trƣờng Đại học Rostock năm 2007. Luận án tập chung vào nghiên cứu tính chất hoạt động của bộ truyền vô cấp sử dụng đai thang bản rộng và mô phỏng hệ thống truyền lực của máy kéo với bộ truyền vô cấp đai thang bản rộng với thí dụ hệ thống truyền lực máy kéo nhỏ. Các phƣơng án nghiên cứu là thay đổi tốc độ quay của động cơ, thay đổi tải trọng của động cơ, đóng mở li hợp và thay đổi tỉ truyền. Việc thay đổi tỉ số truyền đƣợc thực hiện đơn giản bằng cách thay đổi lực ép lên đĩa di động của bánh đai chủ động và hệ thống truyền lực của máy kéo nghiên cứu chỉ giới hạn đến bánh xe máy kéo và tải trọng chỉ nghiên cứu đơn giản là thay đổi lực kéo của máy kéo. Nhƣ vậy luận án chƣa quan tâm đến việc điều khiển tự động tỉ số truyền của CVT phù hợp với các chế độ làm việc của máy kéo trên đồng ruộng cũng nhƣ khi vận chuyển. Mô hình hệ thống truyền lực của máy kéo chƣa xét đến các hoạt động thực của máy nông nghiệp khi liên hợp với máy kéo trong quá trình canh tác.
Kết luận chƣơng 1
Để phát triển máy kéo nhỏ truyền động vô cấp phân tầng làm việc trong điều kiện nông nghiệp Việt Nam cần thiết phải nghiên cứu hệ thống điều khiển tự động để giữ tỉ số truyền của CVT phù hợp với các chế độ làm việc chính của máy kéo.
Trong truyền động vô cấp bao vòng, các tác giả đi sâu vào nghiên cứu và ứng dụng đai thép và đai xích cho những truyền động công suất lớn. Truyền động đai thép và đai xích yêu cầu lực ép lớn, công nghệ chế tạo phức tạp, giá thành cao.
Để điều khiển tự động tỷ số truyền của CVT, sử dụng hệ thống tác động thủy lực với van tùy động. Hệ thống này điều khiển chính xác vô cấp tỷ số truyền của CVT, nhƣng có nhƣợc điểm: chƣơng trình điều khiển phức tạp, chi phí sản xuất và vận hành lớn, không phải là lựa chọn tốt cho máy kéo nông nghiệp công suất nhỏ.
Đã có những nghiên cứu và ứng dụng phƣơng pháp điều khiển hai điểm để điều khiển vị trí cơ cấu chấp hành thủy lực, nhƣng ứng dụng này chỉ điều khiển hệ thống có hành trình nhỏ. Tuy nhiên có thể sử dụng phƣơng pháp này để điều khiển tỉ số truyền của truyền động vô cấp trên máy kéo nhỏ.
Chƣơng 2