xác định một số thông số hợp lý trên máy kéo xích b240

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

PHẠM VIỆT DŨNG

-------

-------

ĐINH ĐỨC BIỂN

LUẬN VĂN THẠC SĨ

XÁC ĐỊNH MỘT SỐ THÔNG SỐ HỢP LÝ
TRÊN MÁY KÉO XÍCH B240

HÀ NỘI, 2015

LUẬN VĂN THẠC SĨ

HÀ NỘI, NĂM 2015


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

PHẠM VIỆT DŨNG

-------

-------

ĐINH ĐỨC BIỂN

LUẬN VĂN THẠC SĨ

XÁC ĐỊNH MỘT SỐ THÔNG SỐ HỢP LÝ
TRÊN MÁY KÉO XÍCH B240

CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ
MÃ SỐ : 60.52.01.03

HÀ NỘI, 2015

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
PGS.TS. NGUYỄN NGỌC QUẾ

HÀ NỘI, NĂM 2015


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan luận văn này không trùng lặp với các luận văn, luận án
và các công trình nghiên cứu đã công bố
Mọi tài liệu, số liệu dùng trong tính toán, dẫn chứng đều hợp lệ và trung
thực. Thông tin trích dẫn đều được chỉ rõ nguồn gốc.

Hà Nội, ngày tháng

năm 2015

Học viên

Đinh Đức Biển

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật

Page ii


LỜI CẢM ƠN
Có được kết quả này nghiên cứu này, tôi đã nhận được sự quan tâm, giúp
đỡ nhiệt tình của rất nhiều cá nhân, tập thể.
Trước hết tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Thầy Nguyễn Ngọc Quế người
đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình hoàn thành đề tài.
Tôi xin chân thành cảm ơn toàn thể thầy giáo, cô giáo, cán bộ công nhân
viên Bộ môn Động lực, Khoa cơ điện, Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam đã giúp
đỡ tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn chỉnh đề tài của mình.
Cuối cùng, tôi xin cảm ơn gia đình, bạn bè đã động viên, tạo mọi điều kiện
thuận lợi cho tôi trong quá trình học tập tại Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam
Mặc dù đã hết sức cố gắng nhưng do thời gian và khả năng còn hạn chế
của bản thân lên đề tài không tránh khỏi những thiếu sót, tôi rất mong được sự
góp ý của các thầy, cô và các bạn để đề tài được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày tháng

năm 2015

Học viên

Đinh Đức Biển

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật

Page iii


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN

ii

LỜI CẢM ƠN

iii

MỤC LỤC

iv

DANH MỤC HÌNH

vi

MỞ ĐẦU

1

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN NHỮNG VẤN ĐỀ LIÊN QUAN TỚI
LUẬN VĂN

4

1.1.

Tổng quan về những vấn đề nghiên cứu về máy kéo xích

4

1.2.

Tình hình phát triển máy kéo trên thế giới và ở Việt Nam

9

1.2.1. Tình hình chế tạo máy kéo trên thế giới
1.2.2. Hiện trạng cơ giới hóa nông nghiệp Việt Nam hiện nay
1.3.

Các chỉ tiêu chính đánh giá tính năng kéo bám của máy kéo xích

Chương 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA LUẬN VĂN

9
10
15
17

2.1.

Động lực học bộ phận di động xích

17

2.2.

Các lực cản chuyển động trên máy kéo xích

21

2.2.1. Lực cản lăn của máy kéo xích

21

2.2.2. Lực quán tính

25

2.2.3. Cân bằng lực kéo

27

2.3.

Lực bám và độ trượt của bộ phận di động xích

28

2.4.

Cân bằng công suất và hiệu suất kéo của bộ phận di động xích

32

2.5.

Xác định trọng lượng tối ưu của máy kéo

34

2.5.1. Đường đặc tính kéo không thứ nguyên của máy kéo

34

2.5.2. Trong lượng tối ưu của máy kéo

36

2.5.3. Điều kiện tính toán trọng lượng tối ưu

37

2.5.4. Trình tự tính toán trọng lượng tối ưu của máy kéo

37

2.5.5. Xác định tọa độ trong tâm của máy kéo

38

2.5.6. Kết quả tính toán trọng lượng tối ưu của máy kéo B-240

38

2.6.

40

Tính toán thiết kế lựa chọn kích thước xích cao su

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật

Page iv


CHƯƠNG 3. KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC THÔNG SỐ KẾT
CẤU ĐẾN TÍNH CHẤT KÉO BÁM CỦA MÁY KÉO XÍCH
3.1.

46

Xây dựng mô hình toán

46

3.1.1. Phân bố áp suất tiếp xúc dưới nhánh xích chính

47

3.1.2. Độ trượt δ và biến dạng của đất dưới dải xích cứng

47

3.1.3. Xác định các lực tác dụng vào hệ thống di động xích

48

3.1.4. Phương trình cân bằng công suất và hiệu suất kéo

50

3.2.

Lưu đồ tính

50

3.3.

Ảnh hưởng của trọng lượng (G) đến tính chất kéo bám

53

3.4.

Ảnh hưởng của kích thước dải xích L tới tính năng kéo bám của máy
kéo xích

3.5.

Ảnh hưởng của bề rộng dải xích B và chiều cao mấu xích h (B/h)

57
60

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ

66

TÀI LIỆU THAM KHẢO

67

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật

Page v


DANH MỤC HÌNH
STT

Tên hình

Trang

1.1

Sơ đồ hệ thống truyền lực máy kéo xích

2.1

Sơ đồ bộ phận di động xích

17

2.2

Sơ đồ lực tác dụng lên máy kéo

22

2.3

Sơ đồ xác định lực cản lăn

22

2.4

Sơ đồ xác định lực bám và độ trượt

28

2.5

Sơ đồ dịch chuyển của các mắt xích ở nhánh chủ động

29

2.6

Đường đặc tính trượt của máy kéo

32

2.7

Sơ đồ lực tác dụng lên máy kéo

34

2.8

Đường đặc tính trượt không thứ nguyên

35

2.9

Đặc tính kéo không thứ nguyên

35

6

2.10 Đường đặc tính trượt không thứ nguyên của máy kéo B-240

39

2.11 Cấu tạo xương xích cao su

41

2.12 Sơ đồ phác thảo hệ thống xích máy kéo

42

2.13 Cấu tạo xích cao su loại T- 350x90x42

45

3.1

a) Ứng suất chống nén và chống cắt của đất, b) biểu đồ biến dạng cắt

47

3.2

Sơ đồ tính hiệu suất kéo của máy kéo B240

51

3.3

Ảnh hưởng của G đến độ lún của máy kéo

53

3.4

Ảnh hưởng của G đến lực chủ động Pk và lực kéo ở móc máy kéo Pm 54

3.5

Ảnh hưởng của G đến chi phí năng lượng E1,E2,E3,E4

55

3.6

Ảnh hưởng của G đến áp suất riêng của dải xích trên đất

56

3.7

Ảnh hưởng của G đến hiệu suất kéo của máy kéo xích

57

3.8

Ảnh hưởng của chiều dài dải xích tiếp xúc với đất L đến chi phí tiêu

3.9

hao năng lượng

59

Ảnh hưởng của chiều dài dải xích đến hiệu suất kéo của máy kéo xích

60

3.10 Ảnh hưởng của bề rộng dải xích B và chiều cao mấu xích h tới độ lún
của dải xích

61

3.11 Ảnh hưởng của bề rộng dải xích B và chiều cao mấu xích h tới áp

62

3.12 Ảnh hưởng của bề rộng dải xích B và chiều cao mấu xích h tới lực

63

3.13 Ảnh hưởng của bề rộng dải xích B và chiều cao mấu xích h tới chi phí

64

3.14 Các đường biểu diễn hiệu suất ηk tương ứng ba trường hợp cấu tạo

64

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật

Page vi


MỞ ĐẦU
Nước ta là nước nông nghiệp, để thực hiện thành công sự nghiệp công
nghiệp hoá hiện đại hóa đất nước cần từng bước cơ giới hoá và hiện đại hoá nền
sản xuất nông nghiệp và nông thôn.
Những năm vừa qua, việc tăng cường trang bị các nguồn động lực và hệ
thống máy móc nông lâm nghiệp khác nhau đã góp phần đáng kể vào sự phát
triển chung của nền sản xuất nông lâm nghiệp và nông thôn Việt Nam, giảm bớt
cường độ lao động cho nông dân, nâng cao năng xuất và chất lượng sản phẩm của
ngành nông lâm nghiệp và các ngành nghề khác. Do đặc điểm về mặt kinh tế xã hội
cũng như khó khăn về mặt đặc điểm địa lý đất đai, vấn đề cơ giới hoá trong các
vùng trung du miền núi của nước ta còn ở mức thấp. Tỷ lệ cơ giới hoá các khâu canh
tác trong nông lâm nghiệp ở các khu vực này so với vùng đồng bằng còn một
khoảng cách chênh lệch lớn. Việc nghiên cứu một cách có hệ thống và tổng quát
điều kiện tự nhiên, các yếu tố ảnh hưởng đến vấn đề cơ giới hoá nông lâm nghiệp
nói chung, đặc biệt là cơ giới hoá trên đất độ ẩm cao và đất đồi dốc trong điều kiện
của nước ta hiện nay vẫn chưa được chú ý và quan tâm đúng mức.
Nguồn động lực chính trong việc cơ giới hóa các khâu sản xuất trong nông
lâm nghiệp của Việt Nam là máy kéo. Máy kéo được trang bị ở nước ta chủ yếu
được nhập từ nước ngoài. Ngành công nghiệp chế tạo máy kéo của nước ta còn
rất non trẻ. Thực tế đòi hỏi cần được đầu tư hơn nữa về mặt nghiên cứu, thiết kế,
chế tạo các mẫu máy kéo do ngành công nghiệp chế tạo máy kéo trong nước
hoặc nhập ngoại các mẫu máy kéo phù hợp với điều kiện sử dụng trong điều kiện
sản xuất nông lâm nghiệp Việt Nam. Hiện nay chúng ta mới chế tạo được một số
loại máy kéo bánh công suất nhỏ như: Bông sen 8, Bông sen 10, Bông sen 12 và
Bông sen 20, các máy do Việt Nam sản xuất còn nhiều nhược điểm như tính
năng kéo bám thấp, tính ổn định chuyển động không cao, tính kinh tế về nhiên

liệu cũng như các thông số kết cấu khác chưa hợp lý, đặc biệt khi sử dụng trong
điều kiện đất nông nghiệp có độ ẩm cao hoặc đất đồi dốc nông lâm nghiệp.

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật

Page 1


Để nâng cao mức độ cơ giới hóa nông lâm nghiệp Việt Nam trong giai
đoạn trước mắt, cần trang bị hệ thống máy động lực một cách hợp lý về chủng
loại, về cỡ công suất cũng như tỷ lệ trang bị giữa máy kéo bánh và máy kéo xích.
Theo một số tài liệu chuyên môn, máy kéo xích có nhiều ưu điểm vượt trội so với
máy kéo bánh, đặc biệt về tính ổn định ngang và dọc khi làm việc trên đất đồi
dốc, diện tích tiếp xúc của xích với đất lớn hơn nhiều so với máy kéo bánh vì vậy
áp lực riêng trên đất nhỏ, khả năng bám hay hệ số bám của máy kéo xích lớn.
Những đặc điểm này làm cho máy kéo xích phát huy lực kéo lớn với độ trượt
nhỏ, máy kéo có thể làm việc trên đất độ ẩm cao, độ dốc lớn hơn so với máy kéo
bánh có công suất tương đương song vẫn bảo đảm không bị trượt, bị lật và an
toàn lao động.
Máy kéo xích cao su hiện nay chưa được chế tạo trong nước, chúng ta chủ
yếu nhập từ nước ngoài như Nhật, Trung Quốc v.v...Hiện nay loại máy kéo này
đang có nhu cầu rất lớn trong sản xuất nông, lâm, ngư nghiệp. Máy kéo xích được
chế tạo trên cơ sở từ kết quả của đề tài KH&CN cấp Bộ mã số B2010-11-162. Tuy
nhiên, do hạn hẹp về kinh phí khi thực hiện đề tài cấp Bộ, nên sản phẩm của đề tài
còn một số bộ phận và hệ thống chưa hoàn thiện về mặt công nghệ. Chính vì vậy,
việc nghiên cứu, hoàn thiện các hệ thống này cũng như xây dựng một quy trình công
nghệ chế tạo hoàn thiện cho một mẫu máy kéo xích cao su lần đầu tiên ở trong nước
là một công việc có tính khoa học, cấp thiết và mới ở Việt Nam.
Từ những yêu cầu trên, dưới sự hướng dẫn của PGS.TS NGUYỄN
NGỌC QUẾ, tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Xác định một số thông số hợp lý của

máy kéo xích B240”.
Mục đích của đề tài:
Nghiên cứu tính chất kéo bám của máy kéo xích cao su công suất 30 mã
lực, phân tích ảnh hưởng của một số thông số kết cấu ảnh hưởng đến tính chất
kéo bám, từ đó lựa chọn hợp lý một số thông số kết cấu và sử dụng làm cơ sở cho
việc hoàn thiện thiết kế và chế tạo mẫu máy kéo xích cao su ở trong nước.

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật

Page 2


Nhiệm vụ của đề tài:
- Tìm hiểu tổng quan một số vấn đề liên quan đên tính chất kéo bám của
máy kéo xích.
- Tính toán các lực và mô men tác dụng lên máy kéo xích khi máy kéo làm việc.
- Xây dựng mô hình nghiên cứu lý thuyết về tính chất kéo bám của máy
kéo xích B240 làm việc trên đất nông nghiệp.
- Xây dựng thuật giải và chương trình khảo sát lý thuyết tính chất kéo bám
của máy kéo xích cao su công suất 30 mã lực.
- Phân tích ảnh hưởng của một số thông số kết cấu ảnh hưởng đến tính
chất kéo bám.
- Lựa chọn hợp lý một số thông số kết cấu của máy kéo xích cao su công
suất 30 mã lực chế tạo ở trong nước.

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật

Page 3

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN NHỮNG VẤN ĐỀ
LIÊN QUAN TỚI LUẬN VĂN
1.1. Tổng quan về những vấn đề nghiên cứu về máy kéo xích
Trong sản xuất nông nghiệp, máy kéo là nguồn động lực chính để thực
hiện các công việc nặng nhọc đòi hỏi chi phí công lao động cao như làm đất, thu
hoạch v.v…ngoài ra máy kéo còn thực hiện việc vận chuyển hầu hết các sản
phẩm nông nghiệp, giống cây trồng, phân bón, và các vật liệu khác trong nông
nghiệp nông thôn. Vì vậy để công nghiệp hóa và hiện đại hóa nông nghiệp nông
thôn thì máy kéo đóng một vai trò hết sức quan trọng và không thể thiếu trong
nền sản xuất lớn mang tính công nghiệp.
Các bộ phận và hệ thống chính của máy kéo gồm: động cơ, hệ thống
truyền lực, truyền lực cacđăng, cầu chủ động, hệ thống di động, hệ thống treo, hệ
thống điều khiển gồm hệ thống lái và hệ thống phanh, trang bị điện và các trang
bị làm việc khác.
Hệ thống truyền lực là tổ hợp của một loạt các cơ cấu và hệ thống nhằm
truyền mômen quay từ trục khuỷu động cơ đến bánh chủ động của ôtô, máy kéo. Hệ
thống truyền lực có tác dụng nhằm biến đổi về trị số và chiều của mômen quay
truyền, cho phép máy kéo dừng tại chỗ lâu dài mà động cơ vẫn làm việc, hệ thống
truyền lực còn có thể trích một phần công suất của động cơ để truyền đến bộ phận
làm việc của máy công tác. Phụ thuộc vào đặc điểm cấu tạo của xe máy cụ thể mà
trong hệ thống truyền lực của máy kéo có thể có một hai hay nhiều cầu chủ động.
Cầu chủ động là tổ hợp của các cụm máy và cơ cấu cho phép các bánh chủ
động quay với tốc độ khác nhau để bảo đảm các bánh lăn êm dịu trên mặt đường
không bằng phẳng hay khi đi vào đường vòng, nó còn làm tăng tỷ số truyền
chung cho hệ thống truyền lực và liên kết bánh xe với khung máy.
Truyền lực cacđăng dùng để truyền mômen từ hộp số hay hộp phân phối
đến các cầu chủ động của ôtô máy kéo, hoặc từ truyền lực chính đến các bánh xe
chủ động trên cùng một cầu khi các bánh xe treo độc lập với nhau. Truyền lực
cacđăng cho phép các trục của các bộ phận máy được truyền động không nằm
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật

Page 4


trong cùng một mặt phẳng và có thể dịch chuyển tương đối với nhau trong một
giới hạn nhất định.
Hệ thống truyền lực của máy kéo xích có sự khác nhau đáng kể so với hệ
thống truyền lực của máy kéo bánh và ôtô. Các loại máy kéo xích thường không
có bộ vi sai, khi quay vòng thường sử dụng phương pháp ngắt một phần công
suất hay cắt hoàn toàn công suất đến bên nhánh xích chạy chậm, nhờ đó sẽ làm
máy kéo xích quay vòng.
Hệ thống truyền lực của máy kéo có thể là cơ khí, cơ-thuỷ lực và điện. Hệ
thống truyền lực cơ khí của máy kéo xích gồm: ly hợp ma sát, hộp số, trục
cácđăng, truyền lực chính, ly hợp bên hay còn gọi là ly hợp chuyển hướng với
phanh đai, trưyền lực cuối cùng với bánh chủ động. Trên giá xích ở phía trước là
bánh xe chuyển hướng với cơ cấu căng xích. Truyền động cuối cùng làm tăng mô
men quay cho các bánh chủ động. Ly hợp chuyển hướng là một khớp nối ma sát
nhiều đĩa luôn đóng. Nếu bộ ly hợp chuyển hướng của một bên được mở, bên kia
quay thì động cơ tới sẽ được trưyền cho bán trục của phía có ly hợp đóng. Bánh
xích chủ động của bên ly hợp đóng sẽ quay. Kết quả là máy kéo sẽ quay vòng về
phía ly hợp mở.
Thường tại mỗi bộ ly hợp chuyển hướng có trang bị hệ thống phanh để
hãm khi cần thiết. Do đó nếu vừa mở ly hợp lại vừa phanh bán trục của bên ly
hợp mở thì toàn bộ mômen quay sẽ truyền cho bán trục bên kia. Kết quả là máy
kéo có thể quay vòng tại chỗ. Khi đẩy núm của cần điều khiển về bên trái, đĩa ép
bị kéo về bên phải, các đĩa chủ động và bị động tách nhau ra, ly hợp được mở.
Trục bị động của ly hợp tách khỏi truyền lực chính. Truyền lực cuối cùng và
bánh xích chủ động bên phía ly hợp mở không nhận được mômen quay nữa. Trả
cần điều khiển về vị trí ban đầu, ly hợp được đóng .
Truyền lực chính và bánh xích chủ động lại nhận được mômen quay.

Ở bộ truyền cơ khí của máy kéo bánh lốp động cơ đặt ở phía trước rồi đến ly
hợp, trục các đăng, hộp số, truyền lực chính, ly hợp bên với phanh đai, truyền lực
bên làm quay các bánh lốp.

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật

Page 5


Với máy kéo có bộ truyền lực điện thì mô men quay được truyền từ động
cơ điện một chiều tới bánh xích chủ động qua bộ ly hợp bên và bộ truyền lực
cuối cùng. Động cơ điện do động cơ máy kéo làm quay máy phát điện cung cấp
điện năng. Hệ thống dẫn động gồm động cơ điêzen - máy phát - động cơ điện
làm cho sơ đồ động của hệ truyền lực đơn giản hơn (không có hộp số và hộp
cacđăng), đặc biệt là cho phép thay đổi tốc độ và mômen quay một cách vô cấp
tuỳ theo lực cản bên ngoài. Các bộ truyền lực kiểu thuỷ cơ và truyền động điện
hoàn toàn đáp ứng chế độ làm việc của máy kéo có rơmooc và các cơ cấu làm
việc của máy xây dựng.
Ở máy kéo, do người lái thường ngồi phía sau để quan sát sự làm việc của
các máy công tác đi theo máy kéo, nên khớp nối 2 thường được bố trí giữa ly hợp
1 và hộp số 3, bố trí như vậy sẽ giúp cho hộp số máy kéo được đặt ngay phía
dưới buồng lái, nhờ đó cấu tạo cơ cấu điều khiển hộp số đơn giản và thuận tiện
khi điều khiển. Ngoài ra vì máy kéo cần lực kéo lớn, nên trong hệ thống truyền
lực thường có truyền lực cuối cùng 6 để làm tăng tỷ số truyền chung cho hệ
thống truyền lực.

Hình 1.1 Sơ đồ hệ thống truyền lực máy kéo xích
1- Ly hợp; 2- Khớp nối; 3- Hộp số; 4- Truyền lực chính; 6-Truyền lực
cuối cùng;
7- Bán trục; 8 - Cầu sau; 9- Hộp phân phối; 10- Truyền lực cacđăng;

13-Bộ truyền bánh răng nón; 14- Bộ phận chuyển hướng;
15 - Bánh sao chủ động; 16- Dải xích
Trên hình (1.1) trình bày sơ đồ bố trí hệ thống truyền lực của máy kéo
xích kiểu một dòng công suất, khác với truyền lực của máy kéo bánh, ở máy kéo
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật

Page 6


xích, sau truyền lực trung tâm 4 là đến hai bộ phận chuyển hướng 14 của máy
kéo xích, từ trục bị động của bộ phận chuyển hướng, mômen được truyền đến
truyền lực cuối cùng 6 rồi đến bánh sao chủ động 15, bánh sao chủ động ăn khớp
với mắt xích của dải xích và đẩy cho máy kéo dịch chuyển trên đường ray vô tận
do dải xích tạo nên. Hiện nay trên một số máy kéo xích có công suất lớn dùng
trong công nghiệp và các xe chuyên dụng, hệ thống truyền lực của chúng thường
dùng kiểu hai dòng công suất truyền từ động cơ đến hai bánh sao chủ động của
hai dải xích riêng biệt. Với sơ đồ hệ thống truyền lực hai dòng công suất như
vậy, sẽ làm cho truyền lực chính cũng như các chi tiết trong hộp số có kích thước
nhỏ gọn hơn vì chịu tải trọng thấp hơn. Điểm đặc biệt ở hệ thống truyền lực hai
dòng công suất là trong hộp số của máy kéo có hai trục thứ cấp, mỗi trục thứ
cấp truyền mômen cho một truyền lực chính riêng ở cầu chủ động và cho một
bánh sao chủ động của một bên dải xích.
Dựa vào kết cấu hệ thống di động, ta chia máy kéo thành hai loại chính là
máy kéo bánh và máy kéo xích. Mỗi loại đều có những ưu nhược điểm riêng khi
chúng được sử dụng trên từng loại đất khác nhau.
Máy kéo xích có nhiều ưu điểm vượt trội so với máy kéo bánh, đặc biệt về
tính ổn định ngang và dọc khi làm việc trên đất đồi dốc, diện tích tiếp xúc của
xích với đất lớn hơn nhiều so với máy kéo bánh vì vậy áp lực riêng trên đất nhỏ,
khả năng bám hay hệ số bám của máy kéo xích lớn. Những đặc điểm này làm
cho máy kéo xích phát huy lực kéo lớn với độ trượt nhỏ, máy kéo có thể làm việc

trên đất độ ẩm cao, độ dốc lớn hơn so với máy kéo bánh có công suất tương
đương song vẫn bảo đảm không bị trượt, bị lật và an toàn lao động.
Tuy nhiên máy kéo xích cũng tồn tại một số nhược điểm so với máy kéo
bánh: nhược điểm lớn nhất đó là có cấu tạo hệ thống di động xích phức tạp, chế
tạo khó khăn và giá thành một máy kéo xích thường đắt hơn máy kéo bánh có
công suất tương đương từ 25-30%. Máy kéo xích với loại xích sắt không được
phép di chuyển trên đường giao thông, hiện nay có thể thay xích sắt bằng xích
cao su vì vậy nhược điểm này đã được khắc phục.

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật

Page 7


Từ những ưu nhược điểm chính trên đây của máy kéo xích, chúng ta thấy
quá trình nghiên cứu, chế tạo và sử dụng máy kéo xích ở trong nước và trên thế
giới là rất khác nhau:
Ở nước ngoài, theo các tài liệu do điều kiện đồng ruộng có kích thước lớn,
máy kéo làm việc chủ yếu trên nền đất khô, vì vậy máy kéo xích đã được sử dụng
khá phổ biến và chiếm một tỷ lệ khoảng 40% trong tổng số máy kéo trang bị
trong một cơ sở sản xuất nông lâm nghiệp. Thông thường công suất của máy kéo
xích chế tạo dùng trong nông lâm nghiệp ở Tây Âu, Mỹ hay Canada [13] được
chia ra làm 3 loại: loại công suất vừa nằm trong khoảng 50-80 Mã lực, loại công
suất lớn nằm trong khoảng 100-200 Mã lực, và loại cực lớn để làm việc trong
xây dựng, công nghiệp khai thác hầm mỏ có công suất từ 300 đến 1600 Mã lực.
Các tài liệu chuyên môn đã chứng minh rằng khi điều kiện đồng ruộng có kích
thước rộng, khi cần thực hiện các công việc với lực kéo lớn hoặc cần làm việc
trên đất dốc hay đất có độ ẩm cao, máy kéo xích cho hiệu quả kinh tế và kỹ thuật
cao hơn nhiều so với máy kéo bánh.
Ở nước ta do tập quán canh tác, điều kiện đồng ruộng nhỏ, ở đồng bằng,

sản xuất nông nghiệp chủ yếu là cây lúa nước, thời gian làm đất và thu hoạch
thường trên đất có độ ẩm cao, điều kiện làm việc như vậy sử dụng máy kéo xích
để thu hoạch lúa là phù hợp. Ở các tỉnh miền núi và trung du, sản xuất nông lâm
nghiệp có tính chất phân tán, xen kẽ cả lúa nước cũng như các cây trồng cạn trên
đồi dốc, với điều kiện tự nhiên cũng như đặc điểm canh tác như vậy sử dụng máy
kéo xích sẽ cho hiệu quả kinh tế và kỹ thuật cao hơn so với máy kéo bánh. Thực
tế hiện nay máy kéo xích phục vụ trong nông nghiệp của chúng ta còn chiếm một
tỷ lệ không đáng kể, việc nhập máy kéo xích dùng trong nông nghiệp từ nước
ngoài không chỉ do giá thành cao, công suất chưa hợp lý mà còn do chúng không
phù hợp với tập quán canh tác, quy mô sản xuất và điệu kiện tự nhiên của Việt
Nam. Hiện nay chúng ta vẫn chưa có một cơ sở chế tạo máy kéo xích phục vụ
việc cơ giới hoá nông lâm nghiệp nói chung và cho cơ giới hoá đất có độ ẩm cao
và đất đồi dốc ở các tỉnh miền núi nói riêng, vì vậy việc nghiên cứu chế tạo một
mẫu máy kéo xích có công suất vừa và nhỏ là một yêu cầu thực tế đặt ra cho các
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật

Page 8


nhà khoa học và các nhà làm công tác cơ giới hoá sản xuất nông lâm
nghiệp ở Việt Nam.
1.2.

Tình hình phát triển máy kéo trên thế giới và ở Việt Nam

1.2.1. Tình hình chế tạo máy kéo trên thế giới
Hiệu quả sử dụng liên hợp máy kéo phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố, các
yếu tố đó có thể chia thành 3 nhóm chính: các yếu tố về điều kiện tự nhiên, các
yếu tố về tính năng kỹ thuật của máy kéo và các yếu tố về tổ chức sử dụng máy.
Giữa các yếu tố này có quan hệ với nhau, phụ thuộc và ảnh hưởng lẫn nhau.

Do vậy việc nghiên cứu hoàn thiện kết cấu máy kéo và tổ chức sử dụng có
hiệu quả các liên hợp máy kéo là nhiệm vụ trọng tâm và cũng là nhiệm vụ khó
khăn nhất trong công cuộc thực hiện cơ giới hoá nông lâm nghiệp. Hiện nay
nhiều nước trên thế giới đã đầu tư rất lớn vào nghiên cứu giải quyết các vấn đề
trên, đặc biệt là ở các nước công nghiệp phát triển.
Máy kéo thuộc loại máy có cấu tạo phức tạp, có nhiều chi tiết đòi hỏi độ
bền và độ chính xác cao. Do vậy công việc thiết kế chế tạo máy kéo là công việc
phức tạp đòi hỏi đầu tư cao về kỹ thuật, công nghệ chế tạo và thiết bị máy móc
hiện đại. Thế mạnh về sản xuất máy kéo thuộc về các nước công nghiệp phát
triển. Những nước đứng đầu về lĩnh vực này là Nhật Bản, Mỹ, Đức, Nga. Những
nước này hiện nay đã sản xuất được nhiều loại máy kéo mà trên đó đã lắp hệ
thống tự động điều khiển chế độ làm việc của liên hợp máy, trên máy kéo đã
được trang bị nhiều hệ thống điều khiển điện tử, hỗ trợ cho người điều khiển
cũng như làm tăng tính thuận tiện, và tiện nghi cho người lái, nâng cao các chỉ
tiêu kinh tế và kỹ thuật cho máy kéo dùng trong sản xuất nông lâm nghiệp.
Ở các nước chậm phát triển hoặc đang phát triển, việc trang bị hệ thống
máy kéo cho quốc gia mình chủ yếu theo hướng nhập khẩu. Tuy nhiên do hạn
chế về vốn, để tiết kiệm vốn và đồng thời để kích thích, tạo điều kiện cho công
nghiệp phát triển, nhiều nước đang phát triển cũng đã hình thành và phát triển
ngành chế tạo máy kéo.
Ngày nay với sự phát triển nhanh của ngành tin học đã đẩy nhanh quá
trình tự động hoá trong chế tạo, nâng cao chất lượng sản phẩm và hạ giá thành
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật

Page 9


sản phẩm. Nhiều quốc gia đang phát triển đã chú ý đến việc đẩy nhanh ngành
công nghiệp chế tạo máy kéo phục vụ sản xuất nông lâm nghiệp phù hợp với đặc
điểm khí hậu và địa lý riêng của mình.

1.2.2. Hiện trạng cơ giới hóa nông nghiệp Việt Nam hiện nay
Công tác nghiên cứu, thiết kế, chế tạo máy kéo ở nước ta bắt đầu khá sớm,
liên tục đã có nhiều nghiên cứu khoa học cấp Nhà nước về chế tạo máy kéo
nhưng cho đến nay vẫn chưa có mẫu máy kéo lớn nào được sản xuất chấp nhận.
Nguyên nhân chính là do chúng ta chưa có những hệ thống về máy móc hiện đại
đáp ứng đựơc yêu cầu chế tạo các loại máy có kết cấu phức tạp, đòi hỏi độ chính
xác cao đặc biệt là ngành công nghiệp luyện kim còn chưa phát triển, chưa có
công nghệ hợp lý và tiên tiến. Có thể nói sự phát triển của ngành chế tạo máy kéo
ở nước ta vẫn đang ở thời kỳ nghiên cứu thăm dò.
Theo cổng thông tin điện tử Bộ NN và PT nông thôn. Hiện nay, cả nước
có gần 500 nghìn máy kéo các loại sử dụng trong nông nghiệp, với tổng công
suất trên 5 triệu Mã lực, tăng 4 lần so với năm 2001; cả nước có 580.000 máy
tuốt đập lúa; 17.992 máy gặt lúa các loại (so với năm 2007 máy gặt đập liên hợp
năm 2013 tăng 9,75 lần; năm 2014 tăng 16,6 lần).
Hiện nay, trang bị động lực trong sản xuất nông nghiệp cả nước đạt 1,3
Mã lực/ha canh tác.
Mức độ cơ giới hoá bình quân các khâu trong sản xuất nông nghiệp như
sau: làm đất trồng lúa đạt 35- 80 %; tưới lúa chủ động đạt 85%; thu hoạch đạt
23% (vùng ĐBSCL đạt 36%); sấy lúa chủ động ĐBSCL 39%; tuốt lúa 95%; xay
xát lúa, gạo 95%, nhờ vậy góp phần bảo đảm tính thời vụ khẩn trương, tăng năng
suất, chất lượng và giảm tổn thất sau thu hoạch. Một số tỉnh đồng bằng sông Cửu
Long có mức độ cơ giới hóa cao như: Đồng Tháp làm đất và bơm tưới đạt 100%,
thu hoạch bằng máy đạt 85%; Long An thu hoạch bằng máy đạt 70%, sấy lúa 4045% vụ hè thu và 25-30% vụ Đông Xuân; Tiền Giang làm đất bằng máy 100%;
Vĩnh Long 100% diện tích làm đất bằng máy trong đó cày ải chiếm 78,34%; thu
hoạch đạt 76% diện tích; Kiên Giang máy gặt đập liên hợp phục vụ trên 45%
diện tích, lò sấy lúa bảo đảm 50% sản lượng, máy làm đất phục vụ trên 98% diện
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật

Page 10

tích. Cần Thơ bảo đảm 100% cơ giới hóa làm đất, tuốt lúa, bơm tưới, sấy lúa hè
thu đạt 68%, thu hoạch lúa 54,7%. An Giang làm đất và tưới tiêu đạt 95%, gieo
xạ 48%, thu hoạch đạt 42%.
Tuy nhiên, trên phạm vi cả nước cơ giới hoá trong sản xuất nông nghiệp
còn thấp, chưa đồng bộ và phát triển chưa toàn diện. So với các nước trong khu
vực, mức độ trang bị động lực của nông nghiệp Việt Nam còn thấp, bình quân
đạt 1,3 Mã lực/ha canh tác (Các khâu canh tác chủ yếu trong nông nghiệp được
cơ giới hóa trên 90% của một số nước trong khu vực như: Thái Lan đạt 4 Mã
lực/ha, Hàn Quốc 4,2 Mã lực/ha, Trung Quốc 6,06 Mã lực/ha)
Cơ giới hóa nông nghiệp chủ yếu ở khâu làm đất, tuốt đập, vận chuyển và
xay xát lúa, gạo. Các khâu canh tác như gieo cấy, chăm sóc, thu hoạch lúa và các
loại cây trồng khác mức độ cơ giới hóa rất thấp, lao động thủ công vẫn là chủ yếu.
Quy mô đồng ruộng ở nước ta nhỏ, phân tán, manh mún. Hiện cả nước có
tới 70 triệu thửa ruộng, bình quân mỗi hộ nông dân chỉ có 0,7 ha đất canh tác,
gồm 7-8 thửa. Mặc dầu đã có chủ trương ”dồn điền đổi thửa”, song nhìn chung
tình trạng manh mún vẫn là phổ biến. Điều này đã hạn chế việc xây dựng kết cấu
hạ tầng kỹ thuật nội đồng (cứng hoá các mương thuỷ lợi, đường cho di chuyển
máy móc, san phẳng đồng ruộng...) cũng như việc áp dụng máy móc, thiết bị
trong nông nghiệp có hiệu quả.
Mặt khác, mối liên kết hữu cơ giữa các cơ quan nghiên cứu với các doanh
nghiệp chưa cao, nên rất ít sản phẩm hàng hóa, có thương hiệu xuất xứ từ kết quả
nghiên cứu, chuyển giao khoa học công nghệ trong lĩnh vực cơ điện nông nghiệp.
Một số sáng chế, cải tiến máy móc của nông dân được đánh giá cao, song
chỉ sản xuất được ở quy mô nhỏ lẻ, đơn chiếc, chắp vá và thiếu tính tiêu chuẩn,
hoạt động không ổn định và không thể trở thành sản phẩm hàng hóa.
Các yếu kém trên có nguyên nhân cơ bản sau:
- Sản xuất nông nghiệp phổ biến vẫn là sản xuất nhỏ.
- Thu nhập từ sản xuất nông nghiệp thấp, bấp bênh, khả năng tích luỹ để đầu tư,
mua sắm máy móc, trang thiết bị sản xuất của nông dân gặp nhiều khó khăn;

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật

Page 11


- Trình độ sản xuất công nghiệp, nhất là công nghiệp chế tạo của nước ta
vẫn ở điểm xuất phát thấp. Năng lực nghiên cứu khoa học, cũng như năng lực
chế tạo máy động lực còn nhiều hạn chế.
Hiện nay, thị trường sản phẩm cơ khí phục vụ sản xuất nông nghiệp từ các
nguồn sau: nhập khẩu từ Trung Quốc và một số cơ sở lắp ráp máy nông nghiệp
của Trung Quốc, Nhật lắp ráp tại Việt Nam; máy kéo và máy nông nghiệp nhập
khẩu từ các nước: Nga, Mỹ, Hàn Quốc...sản phẩm đã qua sử dụng của Nhật Bản,
Hàn Quốc; từ các doanh nghiệp nhà nước (chủ yếu tập trung ở Tổng Công ty
máy động lực và máy nông nghiệp Việt Nam, VEAM - Bộ Công Thương); các
cơ sở ở các địa phương. Trong đó sản phẩm máy kéo và máy nông nghiệp nhập
khẩu mới từ Trung Quốc đã qua sử dụng và của Nhật chiếm khoảng 70% thị
phần (báo cáo của Bộ Công Thương 2012). Cụ thể như sau:
- Các loại động cơ diesel và xăng của VEAM chiếm 25% thị phần (hiện
nay đã chế tạo được động cơ diesel tới 30 Mã lực), máy động lực đã qua sử dụng
chiếm 20%, Trung Quốc chiếm 50% và 5% nhập khẩu từ các nước khác.
- Máy xới nhỏ dưới 15 Mã lực chủ yếu là máy đã qua sử dụng và máy Trung
Quốc chiếm 90% thị phần. Máy Bông Sen (công ty máy kéo, máy nông nghiệp)
chiếm khoảng 10% ở khu vực phía Bắc. Các loại máy kéo 4 bánh đến nay chúng ta
vẫn hoàn toàn nhập khẩu từ nước ngoài, khoảng 90% là sản phẩm đã qua sử dụng
của Nhật (công suất 24-37 Mã lực), 10% còn lại được nhập khẩu từ Mỹ, Nga, Trung
Quốc và một số ít được sản xuất lắp ráp tại các thành viên của VEAM.
- Máy gặt lúa các loại (máy gặt đập liên hợp, máy cắt lúa xếp dãy, máy cắt
lúa cầm tay): Năm 2010-2013 khoảng 60-70% máy gặt đập liên hợp lúa nhập
khẩu mới từ Trung Quốc, máy đã qua sử dụng của Hàn Quốc, còn lại do các cơ

sở tư nhân ở đồng bằng sông Cửu Long, của VINAPPRO và Cơ khí An Giang
(chủ yếu máy cắt lúa xếp dãy), đến nay máy gặt liên hợp lúa KUBOTA lắp ráp
tại Việt Nam và của các cơ sở tư nhân chế tạo đang dần thay thế máy gặt liên hợp
lúa Trung Quốc ở các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long.

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật

Page 12


b) Năng lực sản xuất của các doanh nghiệp trong nước:
+ Theo báo cáo của Tổng Công ty máy động lực và máy nông nghiệp Việt
Nam (VEAM) – Bộ Công Thương, đang tập trung một số sản phẩm chủ lực:
- Động cơ diesel và động cơ xăng phục vụ sản xuất nông nghiệp có thể
cung cấp cho thị trường 100.000 – 120.000 chiếc/năm.
- Máy xới công suất dưới 15 Mã lực cung cấp cho thị trường trong nước
và xuất khẩu 12.000-15.000 chiếc/năm.
- Máy gặt đập liên hợp lúa đang đầu tư đẩy mạnh sản xuất tại một số công
ty thành viên của VEAM như Cơ khí An Giang, VIKYNO & VINAPPRO, cơ
khí Vinh cùng với sự liên kết của các đối tác nước ngoài, các doanh nghiệp cơ
khí địa phương trong vòng 1-2 năm tới có thể đáp ứng khoảng 3.000 chiếc/năm.
+ Tổng Công ty Cơ điện, xây dựng nông nghiệp và thủy lợi - Bộ Nông
nghiệp và phát triển nông thôn. Hiện có 20 đơn vị thành viên, trong đó có một số
đơn vị chế tạo, kinh doanh các loại phụ tùng, thiết bị, máy móc nông nghiệp,
lâm nghiệp, thủy lợi. Hàng năm nhập khẩu số lượng nhỏ máy móc, thiết bị phục
vụ sản xuất nông lâm nghiệp như máy kéo 4 bánh của Belarus, máy đào hố.
+ Công ty TNHH KUBOTA Việt Nam, công suất thiết kế 15.000 máy
kéo/năm và 2.000 máy gặt đập liên hợp/năm, khánh thành 9/2013 tại huyện Bến
Cát, tỉnh Bình Dương, chuyên lắp ráp máy kéo bánh (24-45 Mã lực), máy phay;
máy gặt lúa liên hợp (1,5-2 m); máy cấy 4-6 hàng; máy thu hoạch ngô. Hiện đã

có 30 đại lý bán hàng trên cả nước (trong đó miền Bắc có 04 đại lý). Các loại
máy nông nghiệp của KUBOTA chất lượng tốt, phù hợp với điều kiện canh tác ở
Việt Nam, tuy nhiên giá máy còn rất cao.
+ Về công nghệ chế tạo: Xét về vị trí cạnh tranh giữa các đơn vị sản xuất
máy động lực và máy nông nghiệp trong nước có tính chất công nghiệp thì
VEAM là đơn vị đứng đầu về máy động lực và máy nông nghiệp (động cơ, máy
kéo nhỏ, máy làm đất, bơm nước, máy móc, thiết bị nuôi trồng hải sản). Thời
gian vừa qua, VEAM đã thực hiện hàng loạt các dự án nâng cao khả năng chế tạo
phôi liệu đúc, rèn, gia công cơ khí lắp ráp ở các đơn vị, như: VIKYNO &
VINAPPRO; Phụ tùng 1; DISOCO; Cơ khí Trần Hưng Đạo... Nhờ chú ý quan
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật

Page 13


tâm đầu tư trang thiết bị và tài chính không chỉ bảo đảm cho nhu cầu phát triển
của doanh nghiệp trong tương lai, mà còn nâng cao mặt bằng công nghệ chung
của ngành Cơ khí nông nghiệp Việt Nam.
+ Đối với các địa phương:
Từ năm 2004 đến năm 2014 Chính phủ cho phép các tỉnh hỗ trợ nông dân
mua sắm máy móc phục vụ sản xuất nông nghiệp từ ngân sách của địa phương
(văn bản số 3095/VPCP-KTTH ngày 18 tháng 6 năm 2004 của Văn phòng Chính
phủ về việc hỗ trợ lãi suất cho nông dân mua máy, thiết bị phục vụ sản xuất nông
nghiệp). Tính đến 2014, đã có trên 40 tỉnh, thành phố thực hiện chính sách hỗ trợ
(tỉnh Nghệ An thực hiện từ năm 1998), với cơ chế tỉnh hỗ trợ nông dân từ 70- 80%
tổng giá trị vốn vay với lãi suất ưu đãi, hoặc hỗ trợ 50- 100% lãi suất tiền vay, thời
gian trả vốn vay 3 năm. Qua 10 năm thực hiện (2004-2004) đã có hàng chục nghìn
máy kéo, máy nông nghiệp đến được với bà con nông dân, góp phần đẩy nhanh quá
trình cơ giới hoá sản xuất nông nghiệp đồng thời đã hướng dẫn và đào tạo được một
bộ phận nông dân vận hành, sử dụng máy móc. Thị phần chế tạo máy kéo, máy

nông nghiệp trong nước được mở rộng; chương trình thực hiện có sự tham gia tích
cực của các doanh nghiệp và Hội Nông dân Việt Nam.
+ Từ Trung Ương:
- Thực hiện Quyết định số 497/QĐ-TTg ngày 17/4/2009 và QĐ 2213 ngày
31/12/2009 của Thủ tướng Chính phủ về việc hỗ trợ lãi suất vốn vay mua máy
móc, thiết bị, vật tư phục vụ sản xuất nông nghiệp và vật liệu xây dựng nhà ở khu
vực nông thôn (gói kích cầu của Chính phủ). Theo báo cáo của Bộ Công Thương
(ngày 26/7/2013), đã có 1.011.000 hộ gia đình và cá nhân được hưởng gói hỗ trợ
này, với dư nợ cho vay theo QĐ 497 là 739 tỷ đồng trong đó 656,4 tỷ đồng mua
máy móc, thiết bị cơ khí và phương tiện phục vụ sản xuất, chế biến nông nghiệp
(85%); QĐ 2213 (đến 31/12/2014) đạt 1.560,14 tỷ đồng trong đó 374,45 tỷ đồng
là dư nợ cho vay với nhóm vật tư nông nghiệp.
- Năm 2013, Quyết định số 63/2010/QĐ-TTg ngày 15/10/2013 của Thủ
tướng Chính phủ về chính sách hỗ trợ nhằm giảm tổn thất sau thu hoạch đối với
nông sản, thủy sản; Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn đã ban hành Thông
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật

Page 14


tư số 62/2013/TT-BNNPTNT ngày 28/10/2013 về quy định danh mục các loại
máy móc, thiết bị được hưởng chính sách theo Quyết định số 63 của Thủ tướng Chính
phủ; Ngân hàng Nhà nước Việt Nam đã ban hành thông tư số 03/2013/TT-NHNN
ngày 08/3/2013 về hướng dẫn chi tiết thực hiện Quyết định số 63/2010/QĐ-TTg ngày
15/10/2010 của Thủ tướng Chính phủ về chính sách hỗ trợ nhằm giảm tổn thất sau thu
hoạch đối với nông sản, thủy sản có hiệu lực từ ngày 01 tháng 5 năm 2011. Bộ Tài
chính đã ban hành Thông tư 65/2011/TT-BTC ngày 16/5/2011 về hướng dẫn hỗ trợ
lãi suất vay vốn và cấp bù chênh lệch lãi suất do thực hiện chính sách hỗ trợ nhằm
giảm tổn thất sau thu hoạch đối với nông sản, thủy sản.
Từ các thông tin chính thức của Bô NN & PT nông thôn về tình trạng cơ

giới hóa nông lâm nghiệp, về năng lực chế tạo máy động lực ở trong nước cho
thấy: ngành chế tạo máy kéo nói riêng và máy động nói chung của chúng ta hiện
nay còn rất nhỏ bé, thị phần trong sử dụng chỉ chiếm tới 20%, đặc biệt là máy
kéo công suất trung bình và máy kéo xích chúng ta còn phải nhập khẩu 100% của
nước ngoài, trước mắt và trong những năm tới chúng ta chưa thể chế tạo ra máy
kéo lớn có chất lượng kỹ thuật cao đáp ứng được yêu cầu cơ giới hoá sản xuất
nông lâm nghiệp, hướng chủ yếu vẫn là cố gắng chế tạo các máy kéo bánh và
máy kéo xích có công suất trung bình và nhỏ, nâng cao chất lượng sản phẩm để
có tính cạnh tranh trong khu vực. Từng bước đầu tư trang thiết bị kỹ thuật, đào
tạo đội ngũ cán bộ công nhân kỹ thuật để trong vòng 10 đến 15 năm nữa chúng ta
có khả năng chế tạo được máy kéo, và các máy động lực phục vụ sản xuất nông
lâm ngư nghiệp chiếm thị phần trong nước từ 40-50%.
Từ tổng quan các vấn đề nghiên cứu, có thể kết luận rằng với tình hình sử
dụng máy kéo và máy nông lâm nghiệp cũng như năng lực và công nghệ chế tạo
hiện nay ở trong nước là có tính khả thi. Nghiên cứu thiết kế và chế tạo máy kéo
có công suất trung bình là phù hợp, đặc biệt là máy kéo xích, vì chúng có khả
năng di động và tính chất kéo bám tốt trên đất đồi dốc và đất độ ẩm cao.
1.3.

Các chỉ tiêu chính đánh giá tính năng kéo bám của máy kéo xích
Tính năng kéo là một trong những tính năng sử dụng quan trọng biểu thị

khả năng thực hiện cấc công việc kéo ở các điều kiện sử dụng khác nhau. Tính năng
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật

Page 15


này phụ thuộc chủ yếu vào khả năng bám của hệ thống di động, công suất của động
cơ, số truyền và sự phân bố tỉ số truyền, lực cản lăn của máy. Khả năng bám và lực

cản lăn của máy kéo phụ thuộc vào loại, kết cấu của hệ thống di động, sự phân bố
trọng lượng trên các bánh xe, tính chất đất đai và độ dốc mặt đường.
Các chỉ tiêu đánh giá tính năng kéo bám bao gồm độ trượt, tốc độ chuyển
động, công suất kéo, chi phí nhiên liệu giờ, chi phí nhiên liệu riêng, hiệu suất kéo,
lực cản lăn khi làm việc ở các số truyền khác nhau. Hệ số bám và lực bám cũng là
chỉ tiêu đánh giá tính năng kéo nhưng không phụ thuộc vào số truyền làm việc.
Để đánh giá tính năng kéo thường sử dụng đường đặc tính kéo, đó là mối
quan hệ giữa các chỉ tiêu kéo với lực kéo khi làm việc với các số truyền khác
nhau, trong các điều kiện đất đai khác nhau.
Tính năng động lực học của máy kéo khi thực hiện các công việc trên đồng
ruộng hoặc các công việc xây dựng sẽ được đặc trưng bởi khả năng khắc phục hiện
tượng quá tải, khả năng rời chỗ, khả năng quay vòng và tăng tốc với tải trọng kéo lớn.
Khi vận chuyển tính năng động lực học của máy kéo được đặc trưng bởi tốc độ chuyển
động cực đại, gia tốc và độ dốc lớn nhất mà xe có thể vượt được.
Tính năng kéo và tính năng động lực học ảnh hưởng rất lớn đến năng suất của
liên hợp máy kéo. Do vậy việc nghiên cứu và tìm hiểu các tính năng này là một trong
những nhiệm vụ cơ bản của môn động lực học chuyển động của máy kéo.
Sự phân bố áp lực của mặt đất lên mặt tựa xích và vị trí tâm áp lực phụ
thuộc vào kết cấu của bộ phận di động xích và điều kiện làm việc của máy kéo.
Sự phân bố áp lực gây ảnh hưởng lớn đến các tính chất kéo bám, tính ổn định và
tính năng điều khiển của máy kéo.
Khi nghiên cứu các chỉ tiêu kéo của máy kéo cần phải nghiên cứu ảnh
hưởng của các thông số cấu tạo của hệ thống di động, sự phân bố trọng lượng
trên các cầu, các tính chất cơ lý của đất, sự phù hợp công suất của động cơ, sự
phân bố tỉ số truyền với khả năng bám của hệ thống di động.
Khi máy kéo làm việc ở độ dốc, còn phải nghiên cứu sự ảnh hưởng của
độ dốc đến các chỉ tiêu đó.

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật

Page 16


Chương 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA LUẬN VĂN
2.1.

Động lực học bộ phận di động xích
Bộ phận di động xích được thể hiện trên hình 2.1, bao gồm: bánh sao chủ

động (hay gọi tắt là bánh chủ động), dải xích, bánh dẫn hướng (bánh căng xích),
các bánh đè xích và các bánh đỡ xích. Công dụng chính của các máy kéo nông
nghiệp là dùng để kéo các máy công tác, do đó bánh chủ động nên bố trí ở phần
sau của máy.
b2

b1
MK

wk

mT

rk

T
r

T

b1 C

T 1

b2

a1

a2
B 2 A

PK

Hình 2.1. Sơ đồ bộ phận di động xích
Dưới tác động của mô men chủ động M k làm cho nhánh xích chủ động bị
căng ra với lực căng:
T =

Mk
rk

(2.1)

Trong đó: rk là bán kính động lực của bánh chủ động.
Bán kính rk có thể được xác định gần đúng. Giả sử máy kéo chuyển
động đều và không có hiện tượng trượt, ứng với một vòng quay của bánh chủ
động máy đi được một đoạn đường S. Quãng đường S chính bằng tổng chiều
dài của số mắt xích z bao kín bánh chủ động, do đó ta có:

S = 2πrk = z.l x
Từ đó ta rút ra :

rk =

Trong đó:

z. l x
2π

(2.2)

lx - chiều dài của một mắt xích.

Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật

Page 17


Lực kéo tiếp tuyến:
Lực căng T của nhánh xích chủ động sẽ được truyền đến nhánh xích tiếp
xúc với mặt đường và tạo ra lực kéo tiếp tuyến Pk .
Quá trình vào ăn khớp với bánh chủ động các mắt xích sẽ bị xoay tương
đối vơí nhau và sinh ra mô men ma sát M r1 trên bề mặt làm việc của các chốt xích.
Do vậy chỉ có một phần mô men chủ động ( M k - M r1 ) tạo ra lực kéo tiếp
tuyến, nghĩa là
Pk

M k − M r1
rk

=

(2.3)

Cân bằng công suất trên nhánh chủ động:
Nhân hai vế của công thức (2.3) với ωk ta nhận được phương trình cân
bằng công suất trên bánh chủ động:
M kϖ k = M r1ϖ k + Pk rkϖ k

Trong đó:

(2.4)

ωk − tốc độ quay của bánh chủ động ;
Mkωk − công suất do động cơ truyền đến bánh chủ động;
Pkrk ωk − công suất có ích;
Mr1ωk − cômg suất mất mát do mô men ma sát nhóm một Mr1 .

Hiệu suất làm việc của nhánh xích chủ động:
ηp =

Pk rk ω k
Mkωk

=

Pk rk
Mk

(2.5)

Từ công thức (2.5) rút ra:

Pk = η p

Trong đó:

Me i ηm
Mk
= ηp
rk
rk

(2.6)

Me − mô men quay của động cơ
i, ηm − tỷ số truyền và hiệu suất cơ học trong hệ thống

truyền lực của máy kéo
Khác với máy kéo bánh, lực kéo tiếp tuyến của máy kéo xích không chỉ
phụ thuộc vào mô men chủ động Mk mà còn phụ thuộc vào hiệu suất làm việc
của nhánh xích chủ động ηp.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật

Page 18