Nghiên cứu khả năng làm việc của máy kéo MTZ 50 liên hợp với máy đào mương để phục vụ tưới tiêu cho hoa màu ở đồng bằng sông cửu long

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
---------

NGUYỄN XUÂN DŨNG

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA MÁY KÉO MTZ-50
LIÊN HỢP VỚI MÁY ĐÀO MƯƠNG ĐỂ PHỤC VỤ TƯỚI TIÊU
CHO HOA MÀU Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Hà Nội - 2011


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
---------

NGUYỄN XUÂN DŨNG

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA MÁY KÉO MTZ-50
LIÊN HỢP VỚI MÁY ĐÀO MƯƠNG ĐỂ PHỤC VỤ TƯỚI TIÊU
CHO HOA MÀU Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

Chuyên ngành: Kỹ thuật máy và thiết bị cơ giới hóa nông - lâm nghiệp
Mã số: 60.52.14

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS. NGUYỄN NHẬT CHIÊU

Hà Nội - 2011


i

LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành được luận văn này là kế t quả của những năm ho ̣c tâ ̣p tiế p thu
kiế n thức trong nhà trường. Trong quá trình thực hiê ̣n luận văn, tôi đươ ̣c sự giúp đỡ
tâ ̣n tình của Thầ y Cô giáo, các ba ̣n hữu.
Tôi chân thành bày tỏ lòng biế t ơn:
- Phó Giáo sư Tiế n si ̃ Nguyễn Nhật Chiêu đã tâ ̣n tình hướng dẫn, truyề n đạt
kinh nghiê ̣m, đô ̣ng viên và giúp đỡ tôi trong suố t quá trình thực hiê ̣n luâ ̣n văn tố t
nghiê ̣p.
- Các Thầ y Cô giáo Khoa Cơ điện và Công trình, Khoa sau Đại học, trường
Đa ̣i ho ̣c Lâm nghiệp, tâ ̣n tiǹ h truyề n đa ̣t tri thức cho tôi trong suố t chương trin
̀ h ho ̣c.
- Ban giám hiệu, CB-CNV Trường Cao đẳng Cơ điện và Nông nghiệp Nam
bộ, nơi tôi đang công tác đã tạo mọi điều kiện và thời gian trong quá trình học
- Các ba ̣n lớp Cao học K17 đã nhiê ̣t tin
̀ h hơ ̣p tác với tôi trong suố t thời gian
thực hiê ̣n luận văn.
Xin bày tỏ tình cảm trân trọng nhất đến những người thân trong gia đình,

những người luôn yêu thương và động viên tôi.
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân. Các số liệu, kết
quả trình bày trong luận văn này là trung thực.
Cần thơ, tháng 9 năm 2011
Nguyễn Xuân Dũng


ii

MỤC LỤC
Trang phụ bìa
Lời cảm ơn ......................................................................................................... i
Mục lục .............................................................................................................. ii
Danh mục các bảng .......................................................................................... vi
Danh mục các hình ........................................................................................... vi
ĐẶT VẤN ĐỀ .................................................................................................. 1
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ............................. 3
1.1. Tổng quan về công nghệ và thiết bị đào mương để phục vụ tưới tiêu
cho hoa màu ở Đồng bằng sông Cửu Long .................................................. 3
1.2. Tổng quan các công trình nghiên cứu về khả năng kéo, bám, ổn định và
tiêu hao nhiên liệu của máy kéo và máy liên hợp trong và ngoài nước ...... 10
1.3. Kết luận chương 1 ................................................................................. 12
Chương 2: MỤC TIÊU, NỘI DUNG, ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU ............................................................................................... 14
2.1. Mục tiêu nghiên cứu: ............................................................................ 14
2.2. Đối tượng nghiên cứu ........................................................................... 14
2.2.1. Đặc tính kỳ thuật của máy kéo MTZ-50 ......................................... 16
2.2.2 Bộ phận chuyên dùng ...................................................................... 18
2.2.3. Đặc điểm sản xuất nông nghiệp ở Đồng bằng sông Cửu Long ..... 18
2.3. Nội dung nghiên cứu ............................................................................ 20

2.4. Phương pháp nghiên cứu ...................................................................... 20
2.4.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết ................................................ 20
2.4.2. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm .......................................... 20
Chương 3: NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT VỀ KHẢ NĂNG KÉO, BÁM,
ỔN ĐỊNH VÀ TIÊU HAO NHIÊN LIỆU CỦA MÁY KÉO MTZ-50
LIÊN HỢP VỚI MÁY ĐÀO MƯƠNG ....................................................... 21
3.1. Nghiên cứu lý thuyết về khả năng kéo, bám của máy kéo khi liên hợp
với máy đào mương ..................................................................................... 21
3.1.1. Tính lực kéo tiếp tuyến của máy kéo MTZ-50 ................................ 22
3.1.2. Lực cản độ dốc và lực cản lăn của máy kéo .................................. 25


iii

3.1.3 Lực bám của máy kéo MTZ-50........................................................ 28
3.2. Nghiên cứu lý thuyết về tính ổn định của liên hợp máy kéo MTZ-50
khi di chuyển trên đồng ............................................................................... 32
3.2.1. Xác định tọa độ trọng tâm của máy ............................................... 33
3.2.2. Xác định khả năng ổn định tĩnh dọc .............................................. 37
3.2.3. Xác định khả năng ổn định tĩnh ngang .......................................... 40
3.3. Khả năng ổn định của liên hợp máy khi bánh chủ động bị nêm chặt .. 41
3.3.1 Mô men lật ....................................................................................... 42
3.3.2 Điều kiện để duy trì chuyển động ổn định ...................................... 43
3.3.3. Điều kiện để LHM không bị lật đổ khi bánh chủ động bị nêm chặt: .........44
3.4 Tính ổn định ngang của LHM khi làm việc trên địa hình không
bằng phẳng. ................................................................................................. 47
3.5. Tính lực cản lăn khi đào mương của máy kéo MTZ50 ........................ 49
3.6 Nghiên cứu lý thuyết về tiêu hao nhiên liệu khi liên hợp với máy đào
mương của máy kéo MTZ-50 ...................................................................... 51
Chương 4: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ............................................ 52

4.1. Mục đích nghiên cứu thực nghiệm. ...................................................... 52
4.2. Đối tượng nghiên cứu thực nghiệm. ..................................................... 52
4.3. Trang thiết bị thực nghiệm. .................................................................. 52
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................................ 56
Kết luận ........................................................................................................ 56
Kiến nghị...................................................................................................... 57
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC


iv

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
Ký hiêu,
̣

Nô ̣i dung diễn giải

Đơn vi ̣

viế t tắ t
LHM

Liên hơ ̣p máy

G

Tro ̣ng lươ ̣ng của máy kéo

Kg

Blv

Bề rô ̣ng làm viê ̣c của liên hơ ̣p máy

m

Pf

Lực cản lăn của đấ t tác du ̣ng lên bánh xe

N

Pw

Lực cản không khí

N

Pj

Lực cản quán tính

N

Fk

Lực kéo tiế p tuyế n

N

Pi

Lực cản dố c

N

M

Mô men quay đô ̣ng cơ

f

Hê ̣ số bám

r

Bán kính làm viê ̣c của bánh chủ đô ̣ng

i

Tỷ số truyề n của hê ̣ thố ng truyề n lực

N.m

m

Fb

Lực bám của bánh xe chủ đô ̣ng

N

Y

Phản lực pháp tuyế n

N

Zk

Phản lực tiế p tuyế n tác đô ̣ng vào bánh trước và bánh tỳ

N

Gm

Khố i lươ ̣ng liên hơ ̣p máy

Kg

h

Chiề u cao tro ̣ng tâm máy kéo

mm

B

Chiều rộng cơ sở của cầu sau

m

B1

Chiều rộng cơ sở của cầu trước

m

φ

Hê ̣ số bám

g

Gia tố c tro ̣ng trường

L

Chiề u dài cơ sở của liên hơ ̣p máy

m

b

Khoảng cách từ tro ̣ng tâm đế n cầ u trước

m

α’tφ

Góc giới ha ̣n trươ ̣t khi quay đầ u xuố ng dố c

m/s2


v

DANH MỤC CÁC BẢNG
TT

Tên bảng

Trang

3.1

Lực cản tác dụng lên máy kéo MTZ-50

27

3.2

Lực bám của máy kéo khi làm việc trên những vùng đất có

30

độ nghiêng (α) và hệ số bám (φ) khác nhau
3.3

Kết quả thí nghiệm xác định độ trượt của LHM khi đào

50


vi

DANH MỤC CÁC HÌNH
Tên hình

TT

Trang

1.1

Máy rạch hàng R-2

3

1.2

Máy đào kiểu phay K-30A

4

1.3

Sơ đồ máy đào kiểu đĩa phay kép KH-1200

5

1.4

Sơ đồ bộ phận đào rô to - vít tải

6

1.5

Sơ đồ bộ phận đào rô to - lưỡi cắt

7

1.6

Sơ đồ máy đào mương kiểu vít đứng

8

1.7

Máy đào mương xả phèn XR – 25

9

2.1

Cấu tạo chung của máy kéo MTZ-50

15

2.2

Máy đào mương lắp trên máy kéo MTZ-50

18

2.3

Nông dân tưới ruộng khoai lang từ mương dẫn nước

19

2.4

Nông dân đào mương dẫn nước bằng thủ công

19

3.1

Sơ đồ lực tác động lên máy kéo

21

3.2

Sự phụ thuộc lực cản chuyển động vào độ dốc dọc và hệ số

28

cản lăn của đường
3.3

Đồ thị khả năng bám của LHM kéo phụ thuộc vào góc

31

nghiêng α
3.4

Sơ đồ Khảo sát máy kéo MTZ-50 để xác định trọng tâm theo

33

chiều do ̣c
3.5

Sơ đồ Khảo sát máy kéo MTZ-50 để xác định trọng tâm theo

34

chiều cao
3.6

Sơ đồ khảo sát máy kéo MTZ-50 để xác định trọng tâm theo

36

chiều ngang
3.7

Sơ đồ tính sức chống lật tĩnh của máy kéo MTZ-50 khi lên dốc

38

3.8

Sơ đồ tính sức chống lật tĩnh của máy kéo MTZ-50 khi xuống dốc

39


vii

3.9

Sơ đồ nghiên cứu khả năng ổn định tĩnh ngang máy kéo

40

MTZ-50
3.10 Sơ đồ lực tác dụng lên liên hợp máy kéo khi bánh chủ động bị

42

nêm chặt.
3.11 Sơ đồ liên hợp máy khi đột ngột một bánh bị rơi xuống rãnh

47

4.1

Đầu đo momen T4A

53

4.2

Kết nối đầu đo

53

4.3

Spider 8 được nối ghép với máy tính

54

4.4

Chuẩn bị thí nghiệm

55

4.5

Tiến hành thí nghiệm

55

4.6

Kết quả đo mômen xoắn trên trục các đăng

56


1

ĐẶT VẤN ĐỀ
Công nghiệp hóa, hiện đại hóa nông nghiệp và nông thôn là một chủ
trương lớn của Đảng và nhà nước ta nhằm thúc đẩy nền kinh tế phát triển,
tạo công ăn việc làm, tăng thu nhập cho người nông dân, tạo tiền đề giải
quyết các vấn đề chính trị - xã hội của đất nước. Ở nước ta, đặc biệt là vùng
Đồng bằng sông Cửu long có diện tích đất nông nghiệp lớn nhất nước và
được ưu đãi bởi lượng phù sa rất lớn của dòng sông Mê kông hàng năm chảy
về, tạo điều kiện thuận lợi cho người dân làm nông nghiệp có thể tận dụng
sự ưu đãi này để phát triển trồng lúa và hoa màu đạt hiệu quả kinh tế cao.
Trong quá trình sản xuất nông nghiệp, người nông dân ở Đồng bằng sông
Cửu long chủ yếu là canh tác lúa để cung cấp lương thực cho cả nước, tuy
vậy để nâng cao hiệu quả sử dụng đất, người nông dân ở một số địa phương
đã thâm canh trồng hoa màu phục vụ cho người tiêu dùng và xuất khẩu ra
nước ngoài.
Đặc điểm của cây hoa màu trong suốt quá trình sinh trưởng là luôn
cần nước, hoa màu được trồng theo hàng xen lẫn với các mương dẫn nước
để giữ ẩm cho bộ rễ phát triển và lấy nước tưới cho cây. Chính vì vậy việc
đào mương dẫn nước để phục vụ cho các yếu tố trên là một việc cần thiết
phải thực hiện. Trước đây người trồng hoa màu đào mương phục vụ tưới tiêu

chủ yếu bằng các vật dụng thô sơ, do đó năng suất thấp, tổn hao sức lao
động lớn, hiệu quả kinh tế không cao. Ngày nay với sự tiến bộ của khoa học
kỹ thuật, các loại máy hiện đại, năng suất cao đã được người dân đưa vào sử
dụng hiệu quả. Các loại máy được sử dụng phổ biến hiện nay như: MTZ-50,
MTZ-80/82 của Liên Xô cũ; John deere của Mỹ; Kubota của Nhật;…Trong
đó máy kéo MTZ-50 được sử dụng phổ biến hơn vì động cơ có công suất
cao, giá thành hợp lý, dễ sử dụng, phụ tùng thay thế sẵn có ở trong nước.


2

Trong những năm gần đây đã có nhiều công trình nghiên cứu thiết kế cải
tiến các máy chuyên dùng lắp cho máy kéo MTZ-50, tuy nhiên việc nghiên
cứu và sử dụng máy kéo này liên hợp với máy đào mương để tưới tiêu cho
hoa màu ở Đồng bằng sông Cửu long chưa được nghiên cứu.Với những lý do
nêu trên chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài:
“Nghiên cứu khả năng làm việc của máy kéo MTZ- 50 liên hợp với
máy đào mương để phục vụ tưới tiêu cho hoa màu ở Đồng bằng sông
Cửu Long”.
Ý nghĩa khoa học của đề tài
Xác định được các chỉ số kéo, bám, ổn định và tiêu hao nhiên liệu
của máy kéo MTZ-50 khi liên hợp với máy đào mương để phục vụ tưới
tiêu cho hoa màu ở Đồng bằng sông Cửu Long.
Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
Kết quả nghiên cứu của đề tài phục vụ cho việc sử dụng hiệu quả máy
kéo MTZ-50 khi liên hợp với máy đào mương để phục vụ tưới tiêu cho hoa
màu ở Đồng bằng sông Cửu Long.


3

Chương 1
TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Tổng quan về công nghệ và thiết bị đào mương để phục vụ tưới tiêu
cho hoa màu ở Đồng bằng sông Cửu Long
Trên thế giới và trong nước đã có nhiều công trình nghiên cứu, thiết kế
một số loại máy chuyên đào, nạo vét kênh mương và các máy đào công sự.
Một số công trình đã công bố về ứng dụng các loại máy làm đất công dụng
chung để đào mương dẫn nước tưới cho hoa màu và rạch hàng trồng mía, tuy
nhiên chưa có công trình nào công bố về máy chuyên đào mương để dẫn nước
tưới cho hoa màu. Đặc biệt là vùng Đồng bằng sông Cửu Long, nơi có diện
tích đất nông nghiệp lớn nhất cả nước.
Sau đây, xin giới thiệu một số loại máy tạo rãnh mương, nguyên lý làm
việc khác nhau để làm cơ sở lựa chọn nguyên lý và kết cấu của máy đào
mương dẫn nước liên hợp với máy kéo MTZ-50.
Máy rạch hàng R-2
Máy rạch hàng R-2 [9] có sơ đồ cấu tạo như sau (hình 1.1)

Hình 1.1. Máy rạch hàng R-2
1-Khung máy; 2-Lưỡi rạch; 3-Cánh diệp


4

Máy làm việc theo nguyên tắc chung của bộ phận làm việc bị động là
tách đất sang hai bên, đồng thời nâng lên và đẩy ra trước làm di chuyển khối
đất trước lưỡi rạch và trượt trên bề mặt cánh diệp tạo thành rãnh.
Máy liên hợp với máy kéo ĐT-75, MTZ-50 là máy tạo rãnh dạng cánh
diệp, cho phép hoàn chỉnh khoảng cách rãnh từ 0,91,4m. Máy tạo rãnh sâu
3540cm so với đỉnh luống, đáy rãnh rộng 1012cm. Kiểu máy này đã được

sử dụng trên đất mía ở các nước Cuba, Australia, Ấn Độ v.v… Máy rạch hàng
R-2 đã được ứng dụng rộng rãi trên đất mía tại vùng nguyên liệu mía đường ở
nước ta và dẫn nước tưới cho hoa màu. Ưu điểm là cấu tạo đơn giản, giảm số
lần đi lại của máy trên đồng so với rạch hàng bằng máy R-1 hoặc các phương
pháp cải tiến như cày trụ lưỡi diệp và cày đĩa. Nhược điểm là làm tơi đất kém, lực
cản kéo lớn, vì vậy chỉ sử dụng trên đất đã đạt độ nhỏ cần thiết, khi cần tạo rãnh
có độ sâu phải sử dụng máy kéo lớn, khó tạo rãnh có kích thước đáy lớn.
Máy đào mương kiểu phay K-30A, K-30B, KHK-15
Máy đào mương kiểu phay K-30A, K-30B, KHK-15 [13] có sơ đồ
cấu tạo như sau (hình 1.2)

Hình 1.2. Máy đào kiểu phay K-30A
1- Khung treo máy; 2- Trục cácđăng; 3-Khung đất;
4- Lưỡi cắt đất; 5-Hộp số phay; 6-Tấm vét đất


5

Các loại máy này đã nghiên cứu và chế tạo tại Liên Xô (cũ), đây là các
máy đào dạng phay được sử dụng để đào mương tiêu nước và ngăn côn trùng
phá hại cây trồng. Máy động lực có công suất động cơ từ 50100 mã lực, các
máy này làm việc ở vận tốc từ 3 đến 4,2km/h với năng suất từ 32240m2/h,
độ sâu làm việc từ 16120cm, bề rộng rãnh từ 630cm tùy theo từng loại
máy. Vận tốc quay vòng của trống phay đối với loại K-30A, K-30B là
160v/ph, đối với loại KHK-15 là 480v/ph. Năng suất chung của cả ba loại
máy khoảng 3,6m2/h. Máy chỉ dùng để đào các mương có kích thước bé, bề
rộng mương 15cm, độ sâu 30cm.
Máy đào mương kiểu phay kép KH-1200
Máy đào mương kiểu phay kép KH-1200 [22] có sơ đồ cấu tạo như
sau (hình 1.3)

Hình 1.3. Sơ đồ máy đào kiểu đĩa phay kép KH-1200
1- Đĩa phay; 2- Hộp số phay; 3 - Lưỡi cắt


6

Máy KH-1200 do nhà máy chế tạo máy thủy lợi Modir (Liên xô cũ)
chế tạo. Bộ phận công tác của máy gồm hai đĩa phay hình côn 1 có trục phay
vuông góc với mái kênh, đĩa phay quay theo chiều nghịch, trên đĩa có lắp lưỡi
cắt 2 cắt đất từ dưới lên trên và lưỡi vung đất về hai bên. Độ sâu làm việc của
bộ phận công tác được điều chỉnh nhờ hệ thống xi lanh thủy lực. Năng suất
máy đào loại này rất cao 8-15m3/h nhưng công suất tiêu thụ không lớn. Vận
tốc quay vòng của đĩa phay 10-15m/s. Độ văng xa của thỏi đất 50-100cm.
Máy có thể làm việc tốt trên đất thịt và đất cát pha.
Máy đào mương kiểu ro to - vít tải
Máy đào mương kiểu ro to - vít tải [3] có sơ đồ cấu tạo như sau (hình 1.4)

Hình 1.4. Sơ đồ bộ phận đào rô to - vít tải
1. Tấm gạt đất; 2-Vít tải; 3-Roto; 4- băng tải


7

Máy có cấu tạo gồm ro to gầu 3, có trục quay nằm ngang, hai vít tải
hình côn hoặc hình trụ 2 và các tấm gạt 1 làm sạch kênh ở phía sau hay hai
bên. Nguyên lý làm việc của máy như sau: Rô to quay quanh trục và chuyển
động tịnh tiến, cắt đất và đào phần giữa tiết diện kênh, hai vít tải đào hai bên
mái và chuyển vào rô to, phía sau có tấm gạt làm sạch kênh.
Máy đào mương rô to - lưỡi cắt

Máy đào mương rô to - lưỡi cắt [14] có sơ đồ cấu tạo như sau (hình 1.5)

Hình 1.5. Sơ đồ bộ phận đào rô to - lưỡi cắt
1- Trống hình côn gắn lưỡi cắt; 2- Rô to; 3- Băng tải
Là loại máy đào kiểu rô to hình nón 1, trên rô to lắp một hoặc nhiều
dãy lưỡi cắt, phía sau lắp lưỡi gạt để làm sạch và phẳng đáy kênh. Đất cắt
bằng lưỡi cắt sẽ được chuyển vào băng tải 3. Máy đào có thể đào kênh sâu
0,651,8m, chiều rộng đáy 0,61m.


8

Máy đào mương kiểu trục vít xoắn đứng 1KL và 1KL-20
Máy đào mương kiểu trục vít xoắn đứng 1KL và 1KL-20 [15] có sơ đồ
cấu tạo như sau (hình 1.6)

Hình 1.6. Sơ đồ máy đào mương kiểu vít đứng
1- Máy kéo; 2- Cơ cấu treo; 3- Trục các đăng;
4- Bộ phận đào kiểu vít; 5- Lưỡi cắt; 6-Tấm gạt đất
Viện nghiên cứu máy nông nghiệp Trung Quốc đã nghiên cứu chế tạo
máy đào rãnh kiểu trục vít xoắn đứng 1KL và 1KL-20 liên hợp với máy kéo
nhỏ dùng để đào mương ứng dụng cho dẫn nước và trồng mía, máy có những
ưu điểm kết cấu đơn giản, phối lắp hợp lý. Kích thước và chất lượng rãnh đào
thích hợp cho trồng mía, bề rãnh B = 20-30cm, độ sâu làm đất đạt 40cm, năng
suất đạt 1350m/h, chi phí năng lượng 140Wh/m3 và tính vung đất tốt. Đồng


9

thời Viện đã nghiên cứu và chế tạo máy đào mương dạng đĩa, máy gồm đĩa có

đường kính 0,8-1,0m, trên đĩa lắp tấm thép vừa có tác dụng như lưỡi tung đất.
Máy có khả năng làm việc thích hợp trên đất đã làm đất nhiều lần.
Máy đào mương xả phèn XR-25
Máy đào mương xả phèn XR-25 [7] có sơ đồ cấu tạo như sau (hình 1.7)

Hình 1.7. Máy đào mương xả phèn XR - 25
1- Đĩa phay; 2- Lưỡi cắt; 3- Lưỡi gạt; 4- Tấm vét;
5- Hộp số phay; 6- Tấm chắn
Năm 1985, Viện Cơ - điện nông nghiệp đã nghiên cứu thành công máy
đào mương xả phèn và dẫn nước đã đưa ra mẫu máy phù hợp với điều kiện
sản xuất ở Đồng bằng sông Cửu Long. Máy làm việc theo nguyên lý chủ động
quay thuận, mô men được truyền từ trục thu công suất qua trục các đăng, hộp
số 5 và dẫn động đĩa phay 1. Đất được các lưỡi dao cắt 2 và được tấm gạt 3


10

vung lên đập vào tấm chắn 6 văng ra xa không tạo thành bờ. Đáy mương
được tấm vét 4 làm sạch, kích thước mương đào bé, bề rộng mương 0,35m,
độ sâu 0,30m. Máy có khả năng đào với năng suất 0,0375m3/s, chi phí năng
lượng riêng 0,5KW/giờ.
Còn nhiều loại máy đào mương khác nữa được ứng dụng trong sản xuất
như: Các máy đào mương dẫn nước kiểu thụ động theo bằng phát minh số
4266490, 4450778 của Quick.
1.2. Tổng quan các công trình nghiên cứu về khả năng kéo, bám, ổn định
và tiêu hao nhiên liệu của máy kéo và máy liên hợp trong và ngoài nước
Máy kéo bánh hơi được sử dụng khá phổ biến trên nhiều nước trong
nhiều lĩnh vực của nền kinh tế quốc dân như: Nông nghiệp, lâm nghiệp, vận
chuyển nông, lâm sản, xây dựng, khai thác mỏ… Những nghiên cứu cơ bản
về thiết kế, chế tạo hệ thống mới thay thế hệ thống cũ và đánh giá các đặc tính

về kéo, bám, ổn định, quay vòng, tiêu hao nhiên liệu đã được đề cập trong
nhiều tài liệu nước ngoài, tiêu biểu trong lĩnh vực này là những nhà khoa học
người Nga (Liên Xô cũ), có thể kể ra một số công trình tiêu biểu như sau:
Gueinov.E.M. năm 1975 đã nghiên cứu thực nghiệm các thông số kéo,
bám của máy kéo bánh hơi T40 L [7].
Olchianu. I. năm 1966 đã nghiên cứu sự làm việc máy kéo bánh hơi
khi vận xuất gỗ trong điều kiện đồi núi [12]
Nguyễn Kính Thảo đã nghiên cứu động lực học kéo của hệ thống máy
kéo bánh hơi Lâm Nghiệp dùng trong chặt chăm sóc [10]
S. F. Kozmin, A. B. ZuKov đã nghiên cứu thực nghiệm của bán
rơmooc chủ động loại lực kéo 6KN [18]
Kononhenko. M. P đã nghiên cứu tính chất kéo và ổn định của máy
kéo bánh hơi khi vận xuất gỗ ở vùng đồi núi [17]


11

KuZnhesov. A. P đã nghiên cứu tính chất kéo bám của máy kéo bánh
hơi [19]
Makaorav. FN đã nghiên cứu sự làm việc của máy kéo bánh hơi khi
vận xuất gỗ trong điều kiện đồi núi [16]
Eghipchi.A.E đã nghiên cứu các thông số sử dụng của máy kéo vận
xuất được cải tiến từ máy kéo K700 A [20]
Chuđacov. Đ.A: nghiên cứu cơ sở lý thuyết tính toán máy kéo và ôtô [21]
Trần Công Hoan năm 1968 đã nghiên cứu những cơ sở lý thuyết và
thực nghiệm để phát triển cơ giới hóa khai thác gỗ ở nước Việt Nam Dân Chủ
Cộng Hòa 1968 [8].
Ở nước ta hiện nay đang sử dụng rất nhiều chủng loại máy kéo bánh
hơi và máy xích vào các lĩnh vực sản xuất nông, lâm nghiệp như: MTZ 50/52;
80/82; DT75; C100; T54; T62; Fiat; D65; D85… Hầu hết được nhập khẩu từ

những năm 80 của thế kỷ trước, nhiều kết cấu đã lạc hậu, không phù hợp với
điều kiện sản xuất nông, lâm nghiệp hiện nay của Việt nam. Các nghiên cứu
ứng dụng cụ thể ít được công bố, đặc biệt là nghiên cứu về kéo, bám, ổn định
và tiêu hao nhiên liệu còn rất khiêm tốn. Gần đây, đã có một số đề tài nghiên
cứu trong nước đề cập đến các hệ thống trợ lực thủy lực cho máy xây dựng,
máy khai thác mỏ, xe quân sự với các kết cấu đa dạng của một số tác giả như:
Lê Đình Quân - Trường Đại học Bách khoa Hà nội đã nghiên cứu đánh
giá hệ thống trợ lực thủy lực lái sử dụng cho xe xích hạng trung [11]
Nguyễn Tiến Đạt đã nghiên cứu đến một số yếu tố ảnh hưởng đến khả
năng vận xuất gỗ rừng trồng bằng phương pháp kéo nửa lết của máy kéo bốn
bánh cỡ nhỏ [5]; Mô hình chuyển động của máy kéo công suất nhỏ vận xuất
gỗ rừng trồng theo phương pháp kéo nửa lết [6]
Phạm Minh Đức đã nghiên cứu khả năng kéo bám của máy kéo DFH180 khi vận chuyển gỗ nhỏ rừng trồng [4]


12

PGS.TS Nguyễn Nhật Chiêu đã nghiên cứu lựa chọn công nghệ và hệ
thống thiết bị cơ giới hóa khai thác gỗ rừng trồng trên độ dốc 10 đến 20 độ [2]
Nguyễn Hữu Cẩn đã nghiên cứu tính toán và thiết kế ô tô máy kéo [1]
TS Nguyễn Đình Tuấn, Học viện Kỹ thuật Quân sự đã nghiên cứu mô
hình động lực học chuyển động thẳng và quay vòng của xe xích quân sự, tác
giả đã xây dựng được mô hình tổng quát khảo sát động lực học chuyển động
thẳng và quay vòng xe xích quân sự có kể đến yếu tố tương tác xích đất trong
một hệ kín, góp phần hoàn thiện mô hình nghiên cứu động lực học khi thiết
kế, tính toán xe quân sự, xác định được vận tốc chuyển động thẳng giới hạn
trước khi vào quay vòng V0 = 9,63km/h để tránh nguy hiểm [23].
Bên cạnh những công trình nghiên cứu nhằm sử dụng các loại máy kéo
hoặc liên hợp máy phục vụ cho sản xuất, quân sự ở trong nước, các nhà khoa
học nước ta đã có một số công trình nghiên cứu để cải tiến các bộ phận hoặc

các hệ thống của máy kéo được nhập từ nước ngoài vào Việt nam.
Nhìn chung, các công trình nghiên cứu về chuyển động của máy kéo
bánh hơi để phục vụ cho nông, lâm nghiệp ở Việt Nam chưa nhiều, nhưng
những kết quả nghiên cứu đó có ý nghĩa lớn cho việc hoàn thiện thêm kết cấu
và chọn ra chế độ sử dụng hợp lý cho máy kéo bánh hơi.
1.3. Kết luận chương 1
Trong những năm gần đây tình hình áp dụng máy móc thiết bị để cơ
giới các khâu trong sản xuất nông lâm nghiệp ngày càng tăng không ngừng.
Máy kéo được sử dụng phục vụ canh tác nông lâm nghiệp rất phong phú về
chủng loại và phạm vi công suất rất rộng. Máy kéo được sử dụng phổ biến tại
các Tỉnh Miền bắc nước ta được nhập từ Trung Quốc, Nhật Bản và máy kéo được
sản xuất trong nước còn tại các Tỉnh vùng Tây nguyên và Đồng bằng sông Cửu
long chủ yếu dùng máy kéo nhập khẩu từ Liên Xô cũ, Nhật Bản và Mỹ...


13

Việc nghiên cứu các yếu tố về khả năng kéo, bám, ổn định và tiêu hao
nhiên liệu của LHM kéo nông nghiệp đã được nhiều tác giả đầu tư nghiên cứu
và đạt những kết quả nhất định. Các công trình nghiên cứu đó đã góp phần
đóng góp tích cực cho các hoạt động sản xuất nông lâm nghiệp ở nước ta, kết
quả nghiên cứu có ý nghĩa lớn cho việc hoàn thiện thêm kết cấu và chọn ra
chế độ sử dụng hợp lý an toàn và hiệu quả khi làm việc.
Tại khu vực đồng bằng sông Cửu Long, để sử du ̣ng liên hơ ̣p máy MTZ50 mô ̣t cách có hiê ̣u quả trong sản xuấ t nông, lâm nghiê ̣p thì còn nhiề u vấ n đề
về kỹ thuâ ̣t ảnh hưởng trực tiế p lên LHM làm viê ̣c như: Các lực cản, thông số
về của thực đia,̣ khả năng kéo bám, ổn định....Nên việc khảo sát các chế đô ̣
của liên hơ ̣p máy MTZ-50 với máy cày để làm đất nông lâm nghiệp là rấ t cầ n
thiết nhằm đề xuất giải pháp hoàn thiê ̣n về mă ̣t kế t cấ u, sử dụng hợp lý, nâng
cao năng suấ t và chấ t lươ ̣ng làm viê ̣c.

14

Chương 2
MỤC TIÊU, NỘI DUNG, ĐỐI TƯỢNG
VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Mục tiêu nghiên cứu:
Xác định được khả năng kéo, bám, ổn định và tiêu hao nhiên liệu của
máy kéo MTZ-50 liên hợp với máy đào mương phục vụ tưới tiêu cho hoa
màu ở Đồng bằng sông Cửu Long làm cơ sở cho việc sử dụng rộng rãi, có
hiệu quả liên hợp máy này để đào mương phục vụ tưới tiêu cho hoa màu.
2.2. Đối tượng nghiên cứu
Ngành cơ khí nông, lâm nghiệp đóng góp không nhỏ vào sự tăng
trưởng của sản xuất nông, lâm nghiệp và phát triển kinh tế nông thôn trong
những năm gần đây. Các hộ gia đình và các trang trại có quy mô vừa và lớn
đã và đang sử dụng các thiết bị để cơ giới hóa các khâu sản xuất nhằm nâng
cao hiệu quả và chất lượng công việc.
Đối tượng nghiên cứu là máy kéo MTZ-50 liên hợp với máy đào
mương để phục vụ tưới tiêu cho hoa màu ở Đồng bằng sông Cửu Long.
Để nghiên cứu về khả năng kéo, bám, ổn định và tiêu hao nhiên liệu
của máy kéo MTZ-50 với máy liên hợp cần phải hiểu rõ cấu tạo, đặc tính kỹ
thuật, đặc biệt là các thông số kỹ thuật của máy kéo để đánh giá ảnh hưởng
của liên hợp máy đến khả năng kéo, bám, ổn định và tiêu hao nhiên liệu.
Các tính năng trên 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 nghiên cứu cơ bản của luận văn.


15

5
4

3

2

1

Hình 2.1 Cấu tạo chung của máy kéo MTZ-50
1- Phần di động; 2- truyền động; 3- Hệ thống treo;
4- Cơ cấu điều khiển; 5- Động cơ
Máy kéo MTZ-50 là loại máy kéo bánh hơi xuất xứ từ Liên Xô cũ,
được sử dụng phổ biến ở Việt Nam vào những thập niên 80. Máy kéo MTZ50 sử dụng động cơ Diezel 4 kỳ 4 xi lanh, thứ tự làm việc 1-3-4-2, công suất
50 mã lực.
Máy kéo MTZ-50 gồm 5 phần chính: Động cơ 5; cơ cấu điều khiển 4
và trang bị làm việc; hệ thống treo 3; truyền lực 2, phần di động 1. Động cơ
biến nhiệt năng thành cơ năng. Nó là nguồn lực để cho máy kéo di động.
Truyền lực là tổng hợp các cơ cấu để truyền mômen quay của trục
khuỷu động cơ đến bánh chủ động của máy kéo. Truyền lực bao gồm ly hợp
chính, khớp nối, hộp số và cầu sau.


16

Bộ ly hợp có nhiệm vụ tách trục khuỷu của động cơ khỏi hộp số trong
thời gian ngắn khi cần ngắt truyền động và nối lại một cách êm dịu khi máy
kéo di chuyển. Khớp nối là những phần tử đàn hồi cho phép nối trục ly hợp
với hộp số với độ lệch trục không lớn.
Hộp tốc độ cho phép thay đổi lực kéo ở bánh chủ động máy kéo và tốc

độ chuyển động khi thay đổi lực cản bằng cách gài các cặp bánh răng, nhờ
hộp số có thể thay đổi tốc độ chuyển động của máy kéo tiến hoặc lùi lại và
tách nguồn lực từ động cơ đến bánh chủ động khi chạy không.
Nhờ cơ cấu của cầu sau mà tăng momen quay và cầu truyền chuyển
động của trục dưới góc độ thẳng đến bánh chủ động.
Phần di động cần thiết cho máy kéo để chuyển động. Chuyển động
quay của bánh chủ động khi nó tiếp xúc với mặt đất, tạo nên chuyển động tịnh
tiến của máy kéo. Phần di động gồm nửa khung, trục và bánh lốp hơi.
Cơ cấu điều khiển làm nhiệm vụ thay đổi hướng chuyển động của máy
kéo bằng cách xoay vòng các bánh trước.
Trang bị làm việc của máy kéo được sử dụng để hoàn thành những
công việc đồng áng. Trang bị làm việc bao gồm trục trích công suất, cơ cấu
móc, hệ thống treo, puli truyền động.
2.2.1. Đặc tính kỳ thuật của máy kéo MTZ-50
Bảng 2.1. Bảng thông số kỹ thuật của máy kéo MTZ-50
Công suất động cơ

55 Hp

Số vòng quay

1700 vòng/phút

Số xy lanh

4

Làm mát

Bằng nước cưỡng bức

Ly hợp

Ma sát đơn

Số truyền

9 số tiến; 2 số lùi

Tốc độ (km/h)

Cao nhất: 26.5 ; Thấp nhất: 1,4