Nghiên cứu thiết kế và mô phỏng một số tính chất hoạt động của hệ thống truyền động thủy lực cho bộ phận di động trên máy nông nghiệp tự hành

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI












VŨ CÔNG CẢNH


NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG MỘT SỐ
TÍNH CHẤT HOẠT ðỘNG CỦA HỆ THỐNG TRUYỀN
ðỘNG THỦY LỰC CHO BỘ PHẬN DI ðỘNG TRÊN MÁY
NÔNG NGHIỆP TỰ HÀNH



LUẬN VĂN THẠC SỸ

HÀ NỘI - 2013
BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI










VŨ CÔNG CẢNH


NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG MỘT SỐ
TÍNH CHẤT HOẠT ðỘNG CỦA HỆ THỐNG TRUYỀN
ðỘNG THỦY LỰC CHO BỘ PHẬN DI ðỘNG TRÊN MÁY
NÔNG NGHIỆP TỰ HÀNH


LUẬN VĂN THẠC SĨ

Chuyên ngành:
KỸ THUẬT CƠ KHÍ

Mã số : 60.52.01.03
Người hướng dẫn khoa học:
TS. BÙI VIỆT ðỨC

HÀ NỘI – 2013
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật
i

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số
liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng ñược ai công bố
trong bất kì công trình nghiên cứu khoa học nào khác.
Tôi xin cam ñoan, mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện Luận văn này ñã
ñược cảm ơn, các thông tin trích dẫn trong Luận văn ñều ñã ñược chỉ rõ
nguồn gốc.


Tác giả luận văn





Vũ Công Cảnh
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật
ii

LỜI CẢM ƠN

ðể hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, tôi ñã nhận ñược sự giúp ñỡ
tận tình của Lãnh ñạo Viện phát triển công nghệ Cơ ðiện, Khoa Cơ ðiện, Ban
quản lý ðào tạo ðại học Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội, tập thể cá
nhân trong và ngoài cơ quan. Tôi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc
và kính trọng ñến:
TS. Bùi Việt ðức Giảng viên Khoa Cơ ðiện - Trường ðại học Nông
nghiệp Hà Nội ñã trực tiếp hướng dẫn hết mực nhiệt tình, làm việc với tinh
thần chu ñáo trách nhiệm cao, ñã chỉ dạy giúp ñỡ tôi trong suốt thời gian thực
hiện và hoàn thành luận văn tốt nghiệp này.
Lãnh ñạo, cán bộ, công chức, viên chức Bộ môn ðộng lực, Viện Phát
triển công nghệ Cơ ðiện ñã tạo ñiều kiện hết sức thuận lợi cho tôi thực hiện
ñề tài nghiên cứu.
Tập thể Lãnh ñạo và các thầy cô giáo Khoa Cơ ðiện, Ban quản lý ðào
tạo ðại học Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội
Những sự giúp ñỡ của người thân trong gia ñình, bạn bè, ñồng nghiệp
ñã tạo ñiều kiện tốt nhất ñể tôi hoàn thành luận văn tốt nghiệp này.
Một lần nữa tôi xin trân trọng cảm ơn!

Tác giả luận văn




Vũ Công Cảnh


Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật
iii

MỤC LỤC

LỜI CAM ðOAN i
LỜI CẢM ƠN ii
MỤC LỤC iii
DANH MỤC HÌNH………………………………………………………… vi
PHẦN I: MỞ ðẦU 1
1.1. ðặt vấn ñề 1
1.2. Mục tiêu của ñề tài 2
1.2.1. Mục tiêu 2
1.2.2. Nội dung 2
1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài 2
PHẦN II: NỘI DUNG 4
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ðỀ NGHIÊN CỨU 4
1.1. Các dạng truyền ñộng trên máy kéo nông nghiệp. 4
1.1.1. Truyền ñộng cơ khí 4
1.1.2. Truyền ñộng ñiện 5
1.1.3. Truyền ñộng thủy lực 5
2.1. Một số ứng dụng truyền ñộng thủy lực cho bộ phận di ñộng trên ô tô máy
kéo và xe chuyên dụng 6
2.2. Sơ ñồ truyền ñộng thuỷ lực trên các loại ô tô máy kéo và xe chuyên dụng .10
2.3. Các nghiên cứu trong và ngoài nước về truyền ñộng thủy lực cho bộ phận di
ñộng trên máy kéo, máy nông nghiệp tự hành 16
2.3.1. Các nghiên cứu ở ngoài nước về truyền ñộng thủy lực trên máy kéo, máy
nông nghiệp tự hành 16
2.3.2. Các nghiên cứu ở trong về truyền ñộng thủy lực trên máy kéo, máy nông
nghiệp tự hành 16
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật
iv

CHƯƠNG II: XÂY DỰNG MÔ HÌNH HỆ THỐNG TRUYỀN ðỘNG THỦY
LỰC CHO BỘ PHẬN DI ðỘNG MÁY NÔNG NGHIỆP TỰ HÀNH 18
2.1. Phác thảo một số mô hình truyền ñộng thủy lực cho máy nông nghiệp tự
hành 18
2.2. Thiết kế mạch truyền ñộng thủy lực cho bộ phận di ñộng của máy nông
nghiệp tự hành 19
2.2.1. Yêu cầu hoạt ñộng của hệ thống 19
2.2.2. Phác thảo sơ ñồ hoạt ñộng của hệ thống truyền ñộng thủy lực 19
2.2.3. Hoạt ñộng của hệ thống 20
2.3. Tính toán lựa chọn các phần tử mạch thuỷ lực: 21
2.3.1. Tính toán ñộng cơ thủy lực 21
2.3.2. Van tiết lưu ñiều chỉnh ñược 22
2.3.3. Tính toán bơm dầu 23
2.3.4. Tính toán ống dẫn dầu 24
2.3.5. Lựa chọn van phân phối 27
2.3.6. Tính toán chọn bơm trong mạch thủy lực: 28
2.3.7. Chọn loại van tiết lưu 30
2.3.8. Lựa chọn van áp suất 31
2.3.9. Thùng dầu 32
2.3.10 Bộ lọc dầu 33
CHƯƠNG III: XÂY DỰNG MÔ HÌNH MÔ PHỎNG 36
3.1. Mô hình mô phỏng hệ thống truyền ñộng và ñiều khiển thủy lực 36
3.1.1. ðộng cơ diesel 36
3.1.2. Bơm thủy lực 38
3.1.3. Ống dẫn dầu 38
3.1.4. ðộng cơ thủy lực 38
CHƯƠNG IV: KHẢO SÁT MÔ HÌNH 39
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật
v

4.1. Xây dựng mô hình khảo sát 40
4.2. Kết quả khảo sát 41
4.2.1. Kết quả khảo sát quá trình ñiều khiển van phân phối 41
4.2.2. Kết quả khảo sát quá trình thay ñổi mức ga 45
4.2.3. Kết quả khảo sát quá trình ñiều khiển van tiết lưu 49
4.2.4. Kết quả khảo sát quá trình thay ñổi tải trọng 52
CHƯƠNG V: KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 56
5.1 Kết luận 56
5.2 ðề nghị 57
TÀI LIỆU THAM KHẢO 58

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật
vi

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1. Truyền ñộng thủy lực một bơm, một motor cho 2 cầu 7
Hình 1.2. Hệ thống truyền lực máy kéo Fendt 400 8
Hình 1.3. Hệ thống truyền lực máy kéo Fendt 900 8
Hình 1.4. Hệ thống truyền ñộng xe nâng hàng 9
Hình 1.5. Hệ thống truyền lực xe lu rung 10
Hình 1.6 . Truyền ñộng thủy lực – cơ khí cho hai bánh chủ ñộng 11
Hình 1.7. Truyền ñộng thủy lực HST cho 2 bánh 11
Hình 1.8. Truyền ñộng thủy lực kết nối 2 bơm và hai motor thủy lực 13
Hình 1.9 Truyền ñộng thủy lực có hộp số cơ khí 13
Hình 1.10 Truyền ñộng xích nhận nguồn ñộng lực từ truyền ñộng thủy lực
có hộp số 14
Hình 1.11 Truyền ñộng xích nhận nguồn ñộng lực từ truyền ñộng thủy lực
không có hộp số 14
Hình 1.12. Truyền ñộng thủy lực cho 2 cầu chủ ñộng 15

Hình 1.13.Truyền ñộng thủy lực cho 15
xe lu 15
Hình 2.1 Kết cấu tổng thể hệ thống truyền ñộng không hộp số 18
Hình 2.2. Hệ thống truyền lực có hộp số cơ khí 19
Hình 2.3. Sơ ñồ mạch truyền ñộng và ñiều khiển thủy lực máy 20
nông nghiệp tự hành 20
Hình 2.4 ðường ñặc tính hao tổn áp suất của van phân phối 28
Hình 2.5 Bơm thủy lực 29
Hình 2.6 Van tiết lưu 30
Hình 2.7 ðường ñặc tính lưu lượng và hao tổn áp suất của van FPSU (B) 3831
Hình 2.8 ðặc tính của van áp suất 32
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật
vii

Hình 2.9 Bố trí các thiết bị trong thùng dầu 33
Hình 2.10 Bình lọc dầu 34
Hình 2.11 Cấu tạo của bộ lọc dầu 34
Hình 2.12 ðồng hồ ño áp kế bằng lò xo 35
Hình 3.1. Mô hình truyền ñộng thủy lực máy nông nghiệp tự hành 36
Hình 3.2. ðồ thị ñặc tính ñộng cơ RV 165 37
Hình 3.3. Kết nối giữa ñộng cơ và bơm dầu 37
Hình 3.4. Kết nối giữa bơm và ñộng cơ thủy lực 38
Hình 3.5. Sơ ñồ kết nối ñộng cơ thủy lực với cầu sau 39
Hình 4.1. Mô hình mô phỏng trong Matlap Simulink 40
Hình 4.2. Sơ ñồ tính toán hệ thống truyền ñộng thuỷ lực cho 40
bộ phận di ñộng máy nông nghiệp tự hành 40
Hình 4.3. Áp suất trong ống cấp dầu khi ñiều khiển van phân phối 42
Hình 4.4. Áp suất trong ống xả dầu khi ñiều khiển van phân phối 42
Hình 4.5. Tốc ñộ quay ñộng cơ thủy lực khi ñiều khiển van PP 43
Hình 4.6. Mô men quay ñộng cơ thủy lực khi ñiều khiển van PP 44

Hình 4.7. Lưu lượng bơm thủy lực khi ñiều khiển van PP 45
Hình 4.8. Tốc ñộ quay DCDT khi thay ñổi mức ga 46
Hình 4.9. Lưu lượng bơm thuỷ lực khi thay ñổi mức ga DCDT 46
Hinh 4.10. Áp suất ñường cấp dầu khi thay ñổi mức ga DCDT 47
Hình 4.11. Áp suất ñường xả dầu khi thay ñổi mức ga DCDT 47
Hình 4.12. Tốc ñộ quay ñộng cơ thủy lực khi thay ñổi mức ga DCDT 48
Hình 4.13. Mô men ñộng cơ thuỷ lực khi thay ñổi mức ga DCDT 48
Hình 4.14. Lưu lượng trên ống cấp dầu khi thay ñổi tiết lưu 49
Hình 4.15. Áp suất ñường cấp khi ñiều khiển tiết lưu 50
Hình 4.16. Áp suất ống xả khi ñiều khiển tiết lưu 50
Hình 4.17. Tốc ñộ quay ñộng cơ thủy lực khi ñiều khiển van tiết lưu 51
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật
viii

Hình 4.18. Tốc ñộ ñộng cơ thủy lực khi thay ñổi tải trọng 52
Hình 4.19. Mô men ñộng cơ thủy lực khi tải trọng thay ñổi 52
Hình 4.20. Lưu lượng bơm thủy lực khi tải trọng thay ñổi 53
Hình 4.21. Áp suất ống cấp dầu khi tải thay ñổi 54
Hình 4.22. Áp suất ống xả khi có sự thay ñổi tải trọng 54

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật
1

PHẦN I: MỞ ðẦU
1.1. ðặt vấn ñề
Hiện nay sản xuất nông lâm nghiệp vẫn giữ vai trò quan trọng trong
nền kinh tế quốc dân của Việt Nam. Nhờ áp dụng khoa học kỹ thuật vào
trong sản xuất nông nghiệp, kết hợp với ñiều kiện tự nhiên và sức lao ñộng
dồi dào nên ñã thu ñược những kết quả vượt bậc. Sản xuất trong lĩnh vực
nông lâm nghiệp là một quá trình hoạt ñộng mang tính ñặc thù, ñiều kiện

thực hiện phức tạp, tiêu tốn nhiều sức lao ñộng. ðể nâng cao năng suất, giảm
nhẹ sức lao ñộng cho các khâu sản xuất trong sản xuất nông lâm nghiệp cần
thiết phải áp dụng cơ giới hoá tổng hợp và sử dụng các phương tiện hữu ích,
áp dụng các hệ thống máy móc phù hợp với từng loại sản xuất, từng mục
ñích công việc.
Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của kỹ thuật công nghệ hiện ñại, ngày
nay sự phát triển của ngành kỹ thuật thủy lực ñã tạo ra cho các nhà thiết kế cơ
khí rất nhiều sự lựa chọn và những giải pháp hữu hiệu hơn. Với những ưu
ñiểm vượt trội so với các hệ thống truyền ñộng khác, truyền ñộng thủy lực ñã
ñược ứng dụng rộng rãi ñể thay thế các truyền ñộng cơ khí thông thường
trước ñây.
Máy kéo là nguồn ñộng lực di ñộng, ñược thiết kế ñể thực hiện nhiều
công việc khác nhau khi liên hợp với các loại thiết bị, bộ phận công tác trong
các công việc của sản xuất Nông nghiệp, Lâm nghiệp, Giao thông, Xây
dựng…
Trong nông nghiệp máy kéo ñược sử dụng ñể thực hiện công việc cơ
giới hóa có hiệu quả và kịp thời nhằm tăng năng suất, giảm chi phí. Với vai
trò hết sức quan trọng, máy kéo không ngừng ñược cải tiến nhằm cải thiện
tính vạn năng, nâng cao hiệu quả sử dụng, ñáp ứng các yêu cầu ngày càng
tăng về năng suất, chất lượng các công việc của sản xuất nông nghiệp.
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật
2

Truyền ñộng thủy lực ứng dụng trên các máy nông nghiệp tự hành và
máy kéo là một trong các giải pháp có ñộ tin cậy hiệu quả cao do hệ thống có
cấu trúc ñơn giản, dễ lắp ñặt kết nối, ñặc biệt là có khả năng thiết lập một hệ
thống truyền ñộng và ñiều khiển bất kỳ, linh ñộng trong không gian với các
phần tử cấu trúc tiêu chuẩn. Tuy vẫn còn một số hạn chế về hiệu suất thấp, giá
thành chế tạo cao nhưng dạng truyền ñộng này vẫn là một lựa chọn hàng ñầu
trong thiết kế chế tạo máy kéo, máy nông nghiệp tự hành hiện ñại.

Trên cơ sở thực hiện một phần công việc nằm trong ñề án thiết kế chế
tạo máy kéo phục vụ sản xuất Nông – Lâm nghiệp, trong phạm vi giới hạn và
yêu cầu của một luận văn Thạc sỹ kỹ thuật cơ khí, tác giả ñề xuất ñề tài:
“Nghiên cứu thiết kế và mô phỏng một sô tính chất hoạt ñộng của
hệ thống truyền ñộng thủy lực cho bộ phận di ñộng trên máy nông
nghiệp tự hành”
1.2. Mục tiêu của ñề tài
1.2.1. Mục tiêu
Tính toán thông số, lựa chọn phần tử và xây dựng mô hình mô phỏng
mạch truyền ñộng thủy lực cho bộ phận di ñộng, làm cơ sở cho việc thiết kế
chế tạo máy nông nghiệp tự hành phục vụ sản suất nông nghiệp.
1.2.2. Nội dung
- Lựa chọn, thiết kế kết cấu máy phù hợp;
- Tính toán, xây dựng mô hình mô phỏng hệ thống truyền ñộng thuỷ
lực cho bộ phận di ñộng của máy nông nghiệp tự hành.
- Khảo sát mô hình và phân tích kết quả mô phỏng
1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài
Xây dựng cơ sở cho việc ứng dụng truyền ñộng thuỷ lực vào trong sản
xuất nông lâm nghiệp với ñiều kiện thực tiễn ở nước ta.
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật
3

Là tiền ñề ñể ứng dụng truyền ñộng thủy lực kết hợp với các truyền
ñộng khác trong hệ thống di chuyển trên máy nông nghiệp nói riêng và hệ
thống máy nói chung.
Tạo lập cơ sở tính toán thiết kế hệ thống truyền lực trên bộ phận công
tác của máy kéo trong các ngành nông lâm nghiệp, thủy lợi, xây dựng, giao
thông

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật
4

PHẦN II: NỘI DUNG
CHƯƠNG I
TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ðỀ NGHIÊN CỨU

1.1. Các dạng truyền ñộng trên máy kéo nông nghiệp.
1.1.1. Truyền ñộng cơ khí
ðây là dạng truyền ñộng mang tính truyền thống, có mặt trong hầu
hết các loại máy từ ñơn giản ñến phức tạp. Những kiểu truyền ñộng này bao
gồm: truyền ñộng bánh răng, truyền ñộng trục vít bánh vít, truyền ñộng xích,
truyền ñộng ñai.
Nhìn chung truyền ñộng cơ khí có những ưu, nhược ñiểm sau:

* Ưu ñiểm:
- Kết cấu ñơn giản
- Chế tạo dễ dàng
- Làm việc chắc chắn, có khả năng chịu tải lớn
- Hiệu suất truyền ñộng cao
- Giá thành chế tạo rẻ
* Nhược ñiểm:
- Kích thước bộ truyền lớn, trọng lượng nặng
- Làm việc gây tiếng ồn lớn
- Khi truyền công suất ñi xa thường tổn thất công suất do ma sát và
quán tính lớn
- Tốc ñộ và mô men xoắn ñược biến ñổi theo cấp.
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật
5

1.1.2. Truyền ñộng ñiện
Tðð ñược ứng dụng phổ biến trên các loại xe lai (Hybrid) hoặc xe
nâng hàng, kiểu truyền ñộng này không gây tiếng ồn, tiết kiệm nhiên liệu (xe
lai). Tuy nhiên do một số hạn chế như hiệu suất thấp, giá thành chế tạo cao,
thể tích riêng lớn, nên Tðð hầu như không ñược ứng dụng trên máy kéo
1.1.3. Truyền ñộng thủy lực
Truyền ñộng thủy lực là phương pháp truyền ñộng ñược sử dụng phổ
biến hiện nay và trở thành một trong những khuynh hướng phát triển trong
thiết kế chế tạo các loại máy móc hiện ñại, công nghệ cao.
Theo nguyên lý làm việc truyền ñộng thủy lực ñược chia làm hai loại:
truyền ñộng thủy ñộng và truyền ñộng thủy tĩnh.
+ Truyền ñộng thủy ñộng: với phương pháp truyền ñộng này không có
mối liên hệ cứng giữa khâu chủ ñộng và khâu bị ñộng. ðể truyền chuyển
ñộng tới khâu bị ñộng (trục tuabin), ñộng năng ñược sử dụng làm quay bánh
bơm. Ở ñây, trục bánh bơm quay ñược nhờ nhận trực tiếp chuyển ñộng quay

của trục ñộng cơ hoặc cơ năng khác.
+ Truyền ñộng thủy tĩnh: là phương pháp truyền ñộng có chức năng
ñảm bảo mối liên hệ cứng (trong giới hạn không thể nén ñược của chất lỏng)
giữa khâu chủ ñộng và khâu bị ñộng của bộ truyền ñộng thủy lực, có truyền
dẫn năng lượng do bơm tạo ra ñến bộ phận chấp hành (xy lanh thủy lực hoặc
ñộng cơ thủy lực) qua chất lỏng công tác ñể truyền vào một khoang kín.
Ưu, nhược ñiểm của phương pháp truyền ñộng thủy lực:
* Ưu ñiểm:
- Dễ thực hiện ñiều chỉnh vô cấp và tự ñộng ñiều chỉnh vận tốc chuyển
ñộng của bộ phận làm việc trong máy ngay cả khi máy ñang làm việc
- Truyền ñộng công suất làm việc lớn, không giới hạn vị trí và khoảng
cách.
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật
6

- Cho phép ñảo chiều chuyển ñộng của các bộ phận làm việc của máy dễ
dàng
- Có thể ñảm bảo cho máy làm việc ổn ñịnh không phụ thuộc vào sự thay
ñổi tải trọng ngoài.
- Kết cấu gọn nhẹ, có quán tính nhỏ do trọng lượng trên một ñơn vị công
suất của truyền ñộng nhỏ.
- Do chất lỏng làm việc trong truyền ñộng thủy lực là dầu khoáng nên có
ñiều kiện bôi trơn tốt các chi tiết.
- Truyền chuyển ñộng êm hầu như không có tiếng ồn.
- ðộ tin cậy và ñộ bền cao.
- ðiều khiển nhẹ nhàng.
* Nhược ñiểm:
- Khó làm kín các bộ phận làm việc, chất lỏng làm việc dễ bị rò rỉ hoặc
không khí dễ bị lọt vào, làm giảm hiệu suất và tính chất làm việc ổn ñịnh của
truyền ñộng.

- Vận tốc truyền ñộng bị hạn chế vì phải ñề phòng hiện tượng va ñập
thủy lực, tổn thất cột áp, tổn thất công suất lớn và xâm thực.
- Yêu cầu chất lỏng làm việc tương ñối phức tạp, ñộ nhớt phải thích hợp
ít thay ñổi khi nhiệt ñộ và áp suất thay ñổi.
- Áp lực dầu công tác khá cao ñòi hỏi công nghệ chế tạo ñạt ñộ chính xác
cao, do ñó giá thành của bộ truyền ñộng thủy lực ñắt hơn các bộ truyền ñộng
khác.
2.1. Một số ứng dụng truyền ñộng thủy lực cho bộ phận di ñộng trên ô tô
máy kéo và xe chuyên dụng
Truyền ñộng thủy lực ñược ứng dụng phổ biến và ña dạng trên nhiều hệ
thống của ô tô máy kéo và xe chuyên dụng như phanh, lái, di ñộng …vv. Một
số ứng dụng dưới ñây chỉ tập trung giới thiệu dạng truyền ñộng thủy tĩnh
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật
7

trong truyền lực cho bộ phận di ñộng của một số loại máy thông dụng sử dụng
trong giao thông, xây dựng, Nông – Lâm nghiệp…vv.
Hình 1.1. giới thiệu hệ thống truyền ñộng thủy lực có kết cấu khá ñơn
giản và hiệu quả, gồm một bơm thủy lực nhận toàn bộ công suất từ ñộng cơ
ñốt trong, ðộng cơ thủy lực tiếp nhận, biến ñổi năng lượng và truyền ñộng
cho 2 cầu chủ ñộng qua cacdan. Kiểu truyền ñộng này ñược sử dụng phổ biến
cho các loại máy xây dựng, lâm nghiệp (máy xúc, máy ñào…vv), hoạt ñộng
trong các ñiều kiện ñịa hình phức tạp, di chuyển trong phạm vi hẹp.

Hình 1.1. Truyền ñộng thủy lực một bơm, một motor cho 2 cầu
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật
8


Hình 1.2. Hệ thống truyền lực máy kéo Fendt 400

Là kiểu truyền ñộng phân nhánh kết hợp thủy lực và cơ khí. Với kết
cấu này cho phép mở rộng phạm vi thay ñổi tỷ số truyền, tăng hiệu suất
truyền ñộng. Hệ thống truyền ñộng thủy lực gồm một bơm và một ñộng cơ
pitton. Áp suất làm việc của hệ thống có thể lên tới 550 bar.


Hình 1.3. Hệ thống truyền lực máy kéo Fendt 900
ðược phát triển từ hệ thống truyền lực của Fendt 400, Fendt 900 có kết
cấu khá phức tạp: hệ thông thủy lực gồm một bơm và 2 ñộng cơ piston có thể
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật
9

làm việc với áp suất lớn (550 bar), thay ñổi lưu lượng trong phạm vi rộng.
Truyền ñộng cơ khí gồm truyền ñộng hành tinh, hộp số 2 cấp và trục thu công
suất 2 cấp cho phép thay ñổi khả năng truyền ñộng và mở rộng phạm vi thay
ñổi tỷ số truyền.
Hệ thống truyền lực của Fendt 900 ñược ñánh giá là hiện ñại và hiệu
quả nhất trên các loại máy kéo của CHLB ðức hiện nay.

Hình 1.4. Hệ thống truyền ñộng xe nâng hàng
Cơ cấu di chuyển sử dụng hệ bơm - motor thay ñổi lưu lượng, mạch kín
với nhiều chế ñộ tải cài ñặt sẵn và tự ñộng thay ñổi. Các thông số làm việc
của hệ thống ñều ñược hiện thỉ rõ ràng trên bảng ñiều khiển gắn trên cabine.
Hệ thống có các thiết bị ño báo lỗi ñiện tử rất dễ dàng tìm hiểu và truy xuất
khi cần sửa chữa, thay thế.
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật
10


Hình 1.5. Hệ thống truyền lực xe lu rung

Sử dụng bơm mạch kín cấp dầu trực tiếp cho motor di chuyển bánh
thép và motor di chuyển bánh lốp (có thể chỉ cần một motor di chuyển bánh
lốp ñược kết nối trực tiếp vào cầu xe).
2.2. Sơ ñồ truyền ñộng thuỷ lực trên các loại ô tô máy kéo và xe chuyên
dụng
Hệ thống truyền ñộng thủy lực giống như một trục truyền ñộng kết nối tự
ñộng giữa ñộng cơ và tải.

Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật
11



Hình 1.6 . Truyền ñộng thủy lực – cơ
khí cho hai bánh chủ ñộng

Hình 1.7. Truyền ñộng thủy lực
HST cho 2 bánh

Sơ ñồ truyền ñộng (hình 1.6) có ñặc ñiểm:
- Hai ñộng cơ thủy lực kết nối và truyền ñộng cho bánh xe chủ ñộng qua
cặp bánh răng truyền lực cuối cùng.
- Một bơm kết nối với ñộng cơ qua hộp giảm tốc ñể có tốc ñộ phù hợp, ñáp
ứng ñược yêu cầu áp suất và lưu lượng cần thiết cho xe di chuyển trên ñường.
- Truyền lực cuối cùng trên các bánh xe thường sử dụng cơ cấu bánh răng
hành tinh.
Sơ ñồ trên hình 1.7 biểu diễn mạch truyền ñộng thủy lực HST, gồm 2
bơm và 2 ñộng cơ piston, thay ñổi ñược lưu lượng. Mỗi cặp bơm – ñộng cơ
kết nối với các bán trục chủ ñộng, có thể ñiều khiển ñộc lập. ðộng cơ ñốt
trong cung cấp năng lượng qua hệ thống truyền lực và truyền ñộng cho bơm

dẫn ñộng cho ñộng cơ (truyền ñộng cho 2 bánh chủ ñộng). Mạch truyền ñộng
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật
12

thủy lực này ñược ứng dụng nhiều trên các loại máy làm việc trong nông
nghiệp (máy cắt cỏ khô và cuộn thành ñống trên ñồng).
Máy cắt cỏ ñược ñặt trên bánh trước của xe, 2 bơm thủy lực ñược ñiều
khiển nhờ cơ cấu cơ khí nhận truyền ñộng từ vô lăng ñến cơ cấu ñĩa lắc.
- Khi xe ñi thẳng thì cơ cấu ñĩa lắc ñể ở vị trí ñiều khiển hoạt ñộng của 2
bơm.
- Khi vào ñường vòng thì nó ñiều khiển cho 1 bơm quay nhanh và 1 bơm
quay chậm ñể ñảm bảo cho xe quay vòng có tính năng tương tự như vi sai.
- Nếu ñánh hết tay lái ñể quay vòng thì một ñộng cơ nó sẽ quay với tốc
ñộ vào quay vòng nhanh nhất và 1 ñộng cơ có tốc ñộ quay vòng chậm nhất.
- Một bánh quay về phía trước bánh kia ngược lại ta thấy bán kính quay
vòng bằng không.
Như vậy qua hai mô hình truyền lực ở các hình 1.6 và 1.7 ta có một số
nhận xét như sau: Trên hình 1.6 thì có kết cấu ñơn giản, một bơm có thể cung
cấp dầu cho hai ñộng cơ do vậy yêu cầu bơm ñó phải có áp suất, lưu lượng
cao. Loại này thường sử dụng cho máy nông nghiệp tự hành có công xuất vừa
và nhỏ vi dụ: Máy làm vườn, xe nâng hàng trong các nhà máy, siêu thị, …
Nhược ñiểm của sơ ñồ truyền lực loại này là phân bố năng lượng thủy lực trên
các ñộng cơ không ñều khi lực cản trên các bánh xe không ñều. Thực tế ñể
cho xe làm việc ở những chế ñộ tải trọng khác nhau yêu cầu cần có những tỷ
số truyền khác nhau ñể ñảm bảo ñiều kiện làm việc của xe người ta thường bố
trí sơ ñồ truyền lực như hình 1.7 . Mặc dù sơ ñồ có kết cấu truyền lực có ñôi
chút phức tạp nhưng lại rất thuận tiện trong quá trình quay vòng, tính năng cơ
ñộng rất cao.
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật
13

Sơ ñồ hình 1.8 có kết cấu gần giống sơ ñồ HST, tuy nhiên cụm bơm và
ñộng cơ bố trí ở khoảng cách xa nhau, về kết cấu có thể sử dụng bơm hoặc
ñộng cơ có thể thay ñổi ñược thể tích làm việc. Trong sơ ñồ truyền ñộng này,
có hệ thống truyền lực thủy lực riêng cho từng bánh xe, không có các ñường
truyền lực cơ khí hay hộp số.
Qua nghiên cứu sơ ñồ truyền lực ở các hình 1.8 và 1.9 ta thấy: Trên
hình 1.8 sơ ñồ truyền lực ñơn giản các chi tiết trên hệ thống thông dụng, có
giá thành chế tạo, lắp ñặt rẻ. Tuy nhiên nó có những nhược ñiểm là hai ñộng
cơ thủy lực cũng như hai bơm thủy lực trong quá trình hoạt ñộng phải có
cùng công suất, quay với số vòng quay như nhau nếu không sẽ sinh ra công
suất ký sinh khi xe hoạt ñộng trên ñường. Loại này thường dung với các máy




Hình 1.8. Truyền ñộng thủy lực kết
nối 2 bơm và hai motor thủy lực

Hình 1.9 Truyền ñộng thủy lực có
hộp số cơ khí
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật
14

có công suất nhỏ yêu cầu vận tốc làm việc nhỏ. Hiện nay ở một số hãng sản
xuất thường sử dụng hộp số thủy cơ như sơ ñồ truyền lực hình 1.9 ñể nâng
cao ñược tính năng kéo bám của xe. Loại này thường sử dụng trên các loại xe
chuyên dụng.

Hình 1.10 Truyền ñộng xích nhận
nguồn ñộng lực từ truyền ñộng thủy
lực có hộp số


Hình 1.11 Truyền ñộng xích nhận
nguồn ñộng lực từ truyền ñộng thủy
lực không có hộp số

Sơ ñồ truyền lực ở hai hình 1.10 và 1.11 ñược ứng dụng cho các loại máy
kéo bánh xích chuyên dùng trong các ñiều kiện làm việc khó khăn (vùng ñồi
dốc, ñất có nền yếu…vv). Kết cấu này ít ñược ứng dụng cho các loại máy
thông dụng vì giá thành chế tạo, lắp ñặt cao, tính năng cơ ñộng của xe bị hạn
chế, hiệu suất truyền ñộng thấp.
Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật
15



Hình 1.12. Truyền ñộng thủy lực
cho 2 cầu chủ ñộng

Hình 1.13.Truyền ñộng thủy lực cho
xe lu
Sơ ñồ truyền ñộng hình 1.12 và 1.13 có kết cấu tương tự nhau, cụ thể là
tất cả các bánh ñều ñược kết nối và dẫn ñộng từ một ñộng cơ thủy lực riêng rẽ
qua cụm truyền lực cuối cùng. Các ñộng cơ nhận năng lượng cung cấp từ 1
bơm thủy lực. Với kết cấu này cả 3 hoặc 4 bánh có thể ñiều khiển và vận hành
ñộc lập, bánh xe phía trước ñược thiết kế ñể mô men xoắn và vận tốc cao hơn

bánh sau 1 chút khoảng (1% - 2%), giúp cải thiện ñược tính năng lái và nâng
cao khả năng kéo trên xe.
Với các sơ ñồ truyền ñộng trên cần phải thiết kế ñể kích thước ñộng cơ và
truyền lực cuối cùng ñể mà vận tốc tiếp tuyến trên các bánh phía trước và phía
sau gần bằng nhau.
Thông qua những giải thích sơ bộ như trên ta ñi ñến kết luận như sau: Trên
hình 1.12 là sơ ñồ truyền lực ñược ứng trên những xe ô tô chuyên dụng hiện
ñại vì khả năng kiểm soát tốc ñộ, quay vòng ñược thực hiện trên từng bánh
xe. Do vậy chi phí chế tạo, lắp ñặt cho hệ thống truyền lực loại này cao, và
khi lắp các ñộng cơ thủy lực trên các bánh xe yêu cầu phải có cùng mã hiệu,